近些年来,厌氧消化已经逐渐成为餐厨垃圾处理技术的重要发展方向。但餐厨垃圾中含有大量的油脂类物质以及盐分,它们会在厌氧系统内部不断累积,影响产甲烷菌的活性和系统的稳定性,对餐厨垃圾厌氧消化工艺带来不可忽视的负面影响。为探究油脂、盐分在厌氧消化系统中的累积规律以及影响作用,解决过量油脂和盐分的抑制毒性给厌氧系统带来的问题,本文以重庆地区富含盐分、油脂的餐厨垃圾为研究对象,利用单级厌氧消化工艺进行了以下几个方面的研究:①餐厨垃圾单级厌氧消化的试验研究。在实验过程中监测了发酵液中的盐分含量、COD、VFA等重要指标,试验结果表明:在餐厨垃圾单级厌氧消化过程中,发酵液中盐分浓度是不断增加累积的。经过为期56d的盐分监测结果显示,发酵液中盐分含量由0.084%增长至0.69%。由于厌氧菌对油脂的利用速率有限以及餐厨垃圾偏高的油脂含量,导致了餐厨垃圾厌氧消化系统中油脂类物质及其水解产物的不断累积,并且进料量越大,累积的油脂类物质就越多;在盐分、油脂的综合作用下,餐厨垃圾单级厌氧消化工艺在35℃,进料有机负荷3kgVS/m3·d的条件工作时,运行状态较好,发酵液COD值稳定在2620mg/L左右;VFA浓度保持在880mg/L以下,产沼气效率高,日产气量最高时达到了81L/d,沼气中甲烷含量在60%左右。②油脂对餐厨垃圾产甲烷影响的试验研究。该阶段试验主要对不同油脂水平的反应器进行了平行试验,并分别监测了产气情况。试验结果表明:过高的油脂含量会降低餐厨垃圾厌氧消化的产甲烷效率。试验中25%的油脂含量使得厌氧产甲烷过程受到明显抑制,累积产甲烷量1850mL(35℃),只有15%水平累积产甲烷量的41%,而15%的油脂含量水平取得了最佳的产甲烷效果,累积产气量达到4557mL(35℃),较空白对照提高了85.7%;油脂类物质会拖延餐厨垃圾的产气,对于连续运行工艺,会造成停留时间增长,处理能力下降等问题;高油脂含量餐厨垃圾厌氧产甲烷的最适pH值为7左右,pH值为8时,累积产甲烷量只有pH值为7时的80.8%,而且提早5d就停止了产气;在高油脂含量情况下,55℃高温条件下产甲烷效果更加,其累积产甲烷量仅比35℃中温条件下降低了9.4%,而产气周期却缩短了近57%。③盐分对餐厨垃圾产甲烷影响的试验研究。本部分的研究方式与第二部分试验类似,区别在于采用了不同的盐分含量水平。试验结果表明:盐分(NaCl)对餐厨垃圾产甲烷过程有明显的抑制作用,盐分浓度越高,毒性越强。4g/L,8g/L以及12g/L三个水平的累积产甲烷量分别只达到了空白对照组的78%,72%和61%;pH值为8时盐分毒性更大,NaCl含量同为12g/l的情况下,pH值为8时的累积产甲烷量下降了12%;餐厨垃圾厌氧消化过程中,温度条件对于NaCl的抑制毒性并没有显著影响。
