名稱(chēng)：餐廚垃圾厭氧發(fā)酵
餐廚垃圾的厭氧發(fā)酵是密閉厭氧的條件下，
垃圾處理利用厭氧微生物將餐廚垃圾有機(jī)部分降解，其中一部分 碳元素物質(zhì)轉(zhuǎn)換為甲烷和二氧化碳。與其它技術(shù)相比，餐廚厭氧發(fā)酵技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，該處理反應(yīng)不受供 氧限制，機(jī)械能損失少；可以產(chǎn)生具有利用價(jià)值的甲烷，發(fā)酵后沼液、沼渣可以利用；反應(yīng)在密閉容器 中進(jìn)行，不易產(chǎn)生臭氣等污染物，對(duì)環(huán)境影響較小。
餐廚垃圾的厭氧發(fā)酵由傳統(tǒng)而簡(jiǎn)單的沼氣池發(fā)展起來(lái)，經(jīng)過(guò)多年的改進(jìn)和摸索，目前發(fā)展成為兩大 塊主流技術(shù)：一是高自動(dòng)化程度的集成化餐廚垃圾處理技術(shù)；另一個(gè)是餐廚垃圾厭氧發(fā)酵制氫高新技 術(shù)
3．1厭氧產(chǎn)甲烷 目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣研究的文獻(xiàn)報(bào)道屢見(jiàn)不鮮，研究者主要從物料配比、接種、預(yù)處 理、鹽度等因子對(duì)厭氧產(chǎn)甲烷的影響進(jìn)行了深入的研究和探討。 不同物料產(chǎn)氣方面，Jae Kyong Cho等人_1 研究發(fā)現(xiàn)熟肉食品、纖維素(對(duì)照)、熟米飯、蔬菜、 混合餐廚垃圾的沼氣產(chǎn)率分別為482 mL／g、356 mL／g、294 mlMg、277 mL／g、472 mL／g，碳素甲烷轉(zhuǎn) 化率分別為82％、92％、72％、73％、86％。酸化相Ts降解率達(dá)到87％～90％，VS的甲烷轉(zhuǎn)化率達(dá) 到90％。Wang等人¨ 在體積為2．2 L的容器內(nèi)進(jìn)行餐廚垃圾的厭氧產(chǎn)氣試驗(yàn)，產(chǎn)生的滲濾液回流入反 應(yīng)容器，接種物為餐廚垃圾的厭氧降解殘留物。研究發(fā)現(xiàn)在接種物用量為30％，pH調(diào)節(jié)為中性時(shí)，試 驗(yàn)未能達(dá)到甲烷化階段，而接種物為70％時(shí)，甲烷產(chǎn)率為300．7 mg／L干物質(zhì)。厭氧接種方面，馬磊等 人¨ 研究了6種不同接種量對(duì)餐廚垃圾高溫厭氧消化的影響，結(jié)果表明，添加接種物不僅可以提高消 化系統(tǒng)的緩沖能力，而且縮短系統(tǒng)產(chǎn)甲烷細(xì)菌的積累周期，有利于產(chǎn)氣高峰提前，同時(shí)對(duì)餐廚垃圾的降 解有一定的促進(jìn)作用。其中，在消化物總量600 g條件下，480 g餐廚垃圾接種120 g接種物產(chǎn)氣效果最 佳。工藝創(chuàng)新方面，清華大學(xué)徐衣顯等 人應(yīng)用連續(xù)半干式厭氧消化技術(shù)對(duì)餐廚垃圾進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室規(guī) 模的快速啟動(dòng)試驗(yàn)。研究表明，反應(yīng)器啟動(dòng)29 d以后，系統(tǒng)pH穩(wěn)定在6．9—7．6，平均產(chǎn)氣速率18．0 L／d，反應(yīng)器啟動(dòng)55 d以后，平均產(chǎn)氣速率為18．9 L／d，平均產(chǎn)氣效率973．2 mL／g(以Vs計(jì))，反應(yīng) 器有機(jī)負(fù)荷率達(dá)到3．0 g／(L·d)。
鹽分控制及過(guò)程優(yōu)化方面，彭緒亞等 對(duì)高鹽分餐廚垃圾濕式厭氧發(fā)酵進(jìn)行了研究，試驗(yàn)表明， 發(fā)酵液鹽分濃度不斷累積，由最初的0．084％增長(zhǎng)至0．69％，并且還在繼續(xù)增加；進(jìn)料有機(jī)負(fù)荷控制在 3 k (m ·d)時(shí)，反應(yīng)器運(yùn)行良好，發(fā)酵液COD穩(wěn)定在2 620 mg／L左右，VFA濃度保持在880 mg／L 以下，產(chǎn)氣量81 L／d，甲烷含量60％左右。從而摸索出了一套適合高鹽分餐廚垃圾的濕式厭氧消化工 藝。馬磊等人 釗研究了礦物材料預(yù)處理對(duì)餐廚垃圾高溫厭氧消化過(guò)程的影響，結(jié)果表明，在同等條件 下，添加礦物材料可以有效促進(jìn)餐廚垃圾的水解，其中輕燒MgO有效地緩解了餐廚垃圾由于酸化引起 的pH值下降，使產(chǎn)氣高峰期較早來(lái)到；而在總產(chǎn)氣量上添加白云石粉的促進(jìn)作用顯著，膨潤(rùn)土次之， 說(shuō)明添加礦物材料降低了消化液中鈉離子的濃度，可減輕對(duì)產(chǎn)甲烷細(xì)菌的抑制作用。
厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣是一項(xiàng)較為成熟的技術(shù)，可以將餐廚垃圾轉(zhuǎn)化為能源，沼渣沼液可以肥料化利用， 而且目前開(kāi)發(fā)的工藝裝備自動(dòng)化水平高，但也存在工藝流程長(zhǎng)，配套設(shè)施多，投資成本高等現(xiàn)實(shí)的制約 因素。從未來(lái)發(fā)展考慮，需要在技術(shù)設(shè)備的優(yōu)化組合，高度集成方面下苦功夫，總體上，餐廚垃圾厭氧 發(fā)酵產(chǎn)沼氣是未來(lái)重點(diǎn)發(fā)展和投資的方向之一。
