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关键词：
类Fenton,橙黄Ô,羟基自由基,高价铁,离子交换树脂
发表时间：
2013-02-03 16:55:52
摘要: 以食物垃圾和废纸为原料, 通过批式中温( 35e )联合厌氧消化产甲烷实验, 考察了原料比例(以VS 计为: 100B0、83B17 和62B38 )和酸化阶段pH (未调节和调节pH = 7. 2)对消化稳定性及消化性能的影响. 实验结果表明, 与单独利用食物垃圾以及未调节酸化阶段pH 的厌氧消化相比, 调节酸化阶段pH = 7. 2的食物垃圾与废纸联合厌氧消化能够避免挥发性脂肪酸抑制、保证消化稳定性并提高消化性能. 在调节酸化阶段pH 为7. 2, 且食物垃圾和废纸的原料比例为83B17和62B38的2 组厌氧消化实验中, 产甲烷稳定时液相pH 稳定在7. 4~ 8. 0, 液相产物中总VFA 浓度稳定在500~ 900m g# L- 1, 其中丙酸浓度为100 ~ 550m g# L- 1, 未检测出乙醇; 累积产甲烷量(以VS 计算)分别为347和247m L# g- 1,生物气中的甲烷含量稳定在70% ~ 80%, 最高可达81. 6%; 以1g VS 相当于1. 1 g COD进行计算, COD去除率分别为93. 2% 和80. 5%, 用于产甲烷的COD分别占总进料COD的90. 0% 和64. 0%. 食物垃圾和废纸的最佳中温厌氧消化产甲烷条件为: 原料比例83B17, 酸化阶段调节pH= 7. 2.
随着我国生活水平的提高, 城市生活垃圾(MSW )的结构发生了变化, 有机垃圾含量显著增加. 有机垃圾主要为食物垃圾和废纸(包括纸板) ,这类垃圾具有较高的生物可降解性, 蕴藏着巨大的生物质能, 采用厌氧发酵产甲烷技术处理可能提高这类垃圾处理的经济可行性. 王星等( 2006)研究了矿物材料对餐厨垃圾厌氧消化的影响, 结果显示膨润土对垃圾厌氧消化液中的钠离子具有吸附作用,能够降低钠离子的抑制作用, 但其实验原料为人工模拟配制的餐厨垃圾; 付胜涛等( 2006)研究了厨余垃圾和剩余活性污泥的联合中温厌氧消化, 认为两者混合厌氧消化是可行的, 当两者的进料TS 比为1B1时, 系统具有最大的缓冲能力, 剩余活性污泥的VS去除率也有所提高; 马磊等( 2007) 对餐厨垃圾高温厌氧消化的接种物进行了驯化研究, 结果表明以污泥质量0. 5%的量每天添加餐厨垃圾, 驯化20d后的接种物产气活性最强; Ghanem 等( 2001)利用食物垃圾进行了干发酵研究, 认为干发酵适合采取两相厌氧消化, 渗滤床固体垃圾反应器与UBF厌氧反应器分别为水解酸化和产甲烷反应器; C larkson( 2000)等利用报纸和办公纸进行了实验室规模的厌氧消化研究, 用于产甲烷的COD 转化率分别为32% ~ 41%和71% ~ 85% , 但所需的时间较长, 分别为300d和165d; Yen ( 2007) 等研究了海藻污泥和废纸的联合中温厌氧消化, 与单独采用海藻污泥相比, 添加50% (以VS 计算)的废纸以提高原料的C /N 比, 能够将产气速率从573m l# L- 1# d- 1提高到1170ml#L- 1# d- 1. 但是至今为止, 食物垃圾和废纸的联合厌氧消化鲜见报道. 食物垃圾属于易腐性有机垃圾, 水解酸化速度较快, 容易积累挥发性脂肪酸( VFA s) , 进而抑制产甲烷菌; 废纸属于纤维素类原料, 降解较慢, 在厌氧消化过程中水解是限速步骤.在处理相同质量有机质前提下, 如果将废纸加入到食物垃圾中, 可能可以减少食物垃圾的相对含量,降低VFAs总浓度, 避免抑制产甲烷菌. 基于上述考虑, 本研究中以食物垃圾和废纸作为原料, 考察原料比例和酸化阶段pH 值对厌氧消化产甲烷稳定性及性能的影响, 旨在为规模化处理城市生活有机垃
圾提供依据.
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