近年来，能源短缺和环境污染问题已经成为中国实现可持续发展的瓶颈。这就需要在提高能源利用效率和整治环境污染的同时，加快对可再生能源的开发和利用。餐厨垃圾和剩余污泥作为生物质能源的重要原料，两者的特性决定了其处理的难度，目前对其处理很少对其资源化，而餐厨垃圾和剩余污泥都含有大量的有机物和营养元素，对其进行无害化、减量化、资源化处理是21世纪的必然发展趋势。利用UASB反应器对餐厨垃圾和剩余污泥混合液进行厌氧消化，不仅解决了两者的处置难题，还可得到清洁能源甲烷气体。本试验以湖南大学某食堂餐厨垃圾和长沙某污水厂剩余污泥为原料，在中温条件下，采用UASB反应器对其进行连续式厌氧消化的试验研究，对厌氧消化过程中的重要影响因素进行研究和分析。本试验主要有5个阶段：复壮阶段、驯化阶段、消化处理阶段、酸化后恢复阶段及酸化恢复后消化处理阶段。在复壮阶段，需投入适量的碳酸氢钠缓冲溶液和微量元素，有利于微生物的及时恢复活性；在驯化阶段，逐步提高餐厨垃圾 

餐厨垃圾和剩余污泥的产量逐年增加,两者的处置问题也日益严重[1-2]。厌氧处理技术工艺简单、操作方便、成本低,在餐厨垃圾和剩余污泥资源化处理中的运用越来越广泛。但已有研究表明[3-5],餐厨垃圾虽然具有很好的生化性,但是在厌氧消化过程中水解速度过快导致有机酸易积累,且含盐量高、油脂高,使得反应器中的微生物活性易受到抑制。而剩余污泥单独处理时,由于可生化性较低、水解过程缓慢,导致微生物的营养供应不足,进而限制了剩余污泥厌氧消化的反应速率,影响了沼气的产量[6]。近年来,人们对餐厨垃圾与剩余污泥混合处理做了大量的研究和探索。如王永会等[7]的研究表明餐厨垃圾和剩余污泥混合厌氧消化与餐厨垃圾单独厌氧消化相比,能调节pH值、氨氮浓度和VFA浓度,缩短产气周期;高瑞丽等[8]将餐厨垃圾与剩余污泥以不同的比例混合进行厌氧消化,结果表明与两者单独厌氧消化相比,产气量和产气速率都有不同程度的增加;Laffitte等[9]和Demirekler等... 

餐厨垃圾是城市有机废弃物的重要组成部分,在城市生活垃圾中的比例达50%左右[1],如不经合理的处理必然会对环境造成严重的污染。目前,我国许多城市已经实现了餐厨垃圾的分类收集,具备了进行集中化处理的条件。我国餐厨垃圾具有高盐分、高油脂、高水分、有机物丰富、易生物降解等特点,传统的焚烧、填埋等处理方法的效果不理想[2,3]。采用厌氧发酵产甲烷技术处理餐厨垃圾,是实现餐厨垃圾资源化的有效途径[4~6]。很多学者对UASB厌氧处理餐厨垃圾废水进行了研究,证明仅通过单级UASB厌氧处理,出水中仍然含有大量有机物,其沼液的COD在10 000 mg/L左右。对高浓度有机废水进行二级串联UASB厌氧处理[7,8],既可充分利用剩余有机物,最大限度地实现废弃物减量化和资源化,也可为沼液的进一步处理和利用奠定基础。笔者采用二级UASB反应器工艺处理餐厨垃圾废水,考察了处理效果及产气情况,以期为餐厨垃圾的进一步资源化提供技术支持。1材料与方法1.1...  (本文共4页)

随着经济发展和城市化进程的加速,餐厨垃圾和污水厂剩余污泥以超过10%的速率逐年递增。其中,餐厨垃圾(food waste,FW)有机物含量高易腐烂导致容易滋生病原菌,且含水率高,收集、运输和处理难度大。剩余污泥(waste activated sludge,WAS)作为污水处理的副产物,存在大量的细菌病原体、重金属及其他有毒物质。与其他处理方式相比较,厌氧发酵是最具可持续发展的一项技术,符合城市垃圾“减量化、无害化、资源化”的处理要求。与单一基质发酵相比,餐厨垃圾与污泥共发酵能够平衡C/N比,稀释有毒物质,微生物的协同作用也能有效提高厌氧发酵系统稳定性及效能。由于温度是影响厌氧发酵过程的重要因素,本研究首先通过研究餐厨垃圾和污泥共发酵过程的动力学特性的批次实验,利用Gompertz模型对发酵过程的水解、酸化、乙酸化和甲烷化阶段进行模拟,从动力学的角度探明温度对共发酵的影响,以及共发酵技术在餐厨垃圾与污泥发酵处理的优势。结果表明,... 

1引言随着国家经济的发展,人们生活水平的提高,城市固体废弃物的产量逐年增高。截至到2016年9月底,我国城市污水处理厂处理能力为1.7亿m3/d[1],按污泥产量约占处理水量的0.3%-0.5%(以含水率的城市污水97%计)计算,污泥日产量约11.07万t,年产量已近4000万t,而在2016年我国平均每个设市城市生活垃圾年产量约1.7亿t左右,其中餐厨垃圾约占总量的40%[2]。剩余污泥脱水性能差,含有难降解有机物、病原菌、重金属等有毒有害物质,而餐厨垃圾组成成分复杂,易腐烂变质、发臭、滋生寄生虫等有害物质,两者如不进行合理的处理处置将对城市环境带来重大威胁。将剩余污泥与餐厨垃圾进行混合发酵,不但可以对剩余污泥发酵过程中产生的有毒物质进行稀释,平衡两者的营养,增强微生物间的协同作用,也可以减少两者单独处理的分支流程,提高城市固体废弃物的处理效率[3,4]。与此同时,混合发酵过程中产生的甲烷、有机酸等能源物质能够被进一步回收利用... 

餐厨垃圾和剩余污泥是城市生活固体废弃物的重要组成部分。随着城镇化的快速推进及人民生活水平的不断提高,其年产量逐年增加[1]。虽然共发酵技术能够通过均衡营养物质、稀释有毒组分及促进微生物协同作用,有效克服餐厨垃圾和剩余污泥单一发酵过程中存在的问题[2]。但有机负荷(organic load-ing rate,OLR)较高时,水解酸化与甲烷化过程的不平衡会进一步被加剧,从而导致有机酸大量积累、p H骤降,甚至引起系统崩溃[3-5]。这一现象使得发酵系统很难在高负荷条件下实现稳定运行,严重影响其“资源化”效率。对于固体废弃物而言,完全混合式反应器(continuous stirred tank reactor,CSTR)是最常用的发酵系统[6],但由于餐厨垃圾和剩余污泥中总固体(total solid,TS)及有机物含量较高,很难在不对其进行稀释的情况下实现连续进料,特别是当系统处于低OLR运行时。因此,每天1次或几次的低频率进料方式...  (本文共7页)

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