牛糞和廚余垃圾聯合厭氧消化試驗
摘要:在37℃條件下對不同比例的牛糞和廚余垃圾進行為期50d的聯合厭氧消化試驗。結果表明:(1)牛糞與廚余垃圾質量比2/1和1/2聯合厭氧消化的實際產氣潛能為0.66和0.71L/g(以揮發性固體VS質量計),比加權計算值分別提高50%和29%;(2)4種比例物料的甲烷平均濃度約為50%～55%,其生物能范圍為18.92～20.81MJ/m3;(3)在聯合厭氧消化過程中,牛糞和廚余垃圾質量比1/2物料的產氣效率最高,反應前10d的產氣量占總產氣量的55.4%,前20d產氣量占總產氣量的92.2%;(4)純牛糞、牛糞和廚余垃圾質量比2/1、牛糞和廚余垃圾質量比1/2及純廚余垃圾4種比例物料厭氧消化的最終生物降解率分別為46.99%、53.31%、70.12%和66.25%。
關鍵詞:牛糞;廚余垃圾;聯合厭氧消化
近年來,畜牧業的快速發展帶來了其廢棄物嚴重污染環境的問題[1]。采用厭氧消化制取沼氣方法處理畜禽糞便,不僅減少其對環境的污染,而且可以獲得生物能———沼氣[2]。將牛糞單獨進行厭氧消化時,揮發性固體(VS)去除率和產氣量都很低,這是因為牛糞中主要含有秸稈及稻草等以纖維素、木質素為主的不易生物降解物質,水解過程是牛糞進行厭氧消化的限速步驟。為此,很多研究都集中在采用各種預處理手段提高牛糞可生物降解力,如熱解法、機械法、化學法及生物法等[3-4]。本研究中將牛糞和廚余垃圾混合后采用厭氧消化方法處理,不需要很多的額外投資,又解決了廚余垃圾的污染問題。聯合消化可以稀釋牛糞中的有毒成分,促進物料中營養物質的平衡,提高消化池的容積利用效率,還可獲得更大的單位產氣量[5-6]。筆者主要研究不同物料配比對牛糞和廚余垃圾聯合厭氧消化過程的穩定性和處理效果的影響,從而確定最優的運行條件。
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