农村生活垃圾厌氧共发酵效率及稳定性分析

来源 :西安建筑科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liu395152417
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着我国农村经济的快速发展,农村生活垃圾的合理处置已成为我国新农村建设过程中的一个亟待解决的问题。厨余垃圾和纸类垃圾是农村生活垃圾的主要组成部分,同时也是具有巨大开发潜力的生物质能源。厌氧发酵是一项能将生物质能转化为沼气资源的技术符合可持续发展理念的技术,符合垃圾“减量化、无害化、资源化”的处理要求。因此以厨余垃圾(Food waste,FW)和纸类垃圾(Paper waste,PW)为基质,利用厌氧发酵技术开发清洁能源,是解决我国农村能源短缺和环境污染等问题的有效途径。基质配比、温度和有机负荷是影响厌氧发酵特性的重要因素。故本研究采用批次厌氧共发酵试验,探究中温(35℃)和高温(55℃)条件下最佳基质配比。在此基础上,从温度与有机负荷两方面对农村生活垃圾共发酵工艺进行优化,得到农村生活垃圾厌氧共发酵系统的最佳运行工况。中温条件下纸类垃圾水解受限具有较低浓度的有机酸(Volatile fatty acids,VFAs),单一厨余垃圾发酵易产生有机酸积累,且主要以丙酸和丁酸为主。两者共发酵可提高系统缓冲能力,缓解有机酸积累,加快甲烷化进程。产甲烷速率随厨余垃圾比重的增加呈先增大后减小的趋势,厨余垃圾和纸类垃圾配比为35︰65的共发酵组具有最大产甲烷速率。高温条件下,厨余垃圾比重为100%、80%时系统乙酸、丙酸和丁酸都出现了不同程度的积累,乙酸化和甲烷化进程因有机酸的积累而受到严重抑制。其余共发酵组前期产甲烷阶段有延滞期出现,但合理的基质配比可减轻水解酸化产物对系统的抑制程度。厨余垃圾和纸类垃圾配比为65:35的共发酵组能够较快恢复活性且具有最大产甲烷速率。共发酵温度条件优化表明,高温相对于中温条件可显著提高系统水解酸化潜能、速率和有机酸生成量,但微生物对有机酸的代谢能力低于中温,导致高温更易发生有机酸积累从而影响系统稳定性。而且高温条件下产甲烷活性较低,产甲烷延滞期较长,产甲烷速率也未有明显提高。故此系统下中温条件优于高温。基于最优基质配比和温度条件进行有机负荷试验,发现有机负荷小于等于13.44 g·VS·L-1,产甲烷速率随有机负荷增加而增大,系统有机酸主要以乙酸为主。当有机负荷增大至26.88 g·VS·L-1时,系统出现以丙酸和丁酸为主的有机酸积累,乙酸和甲烷化进程受阻,但后期自行恢复。有机负荷继续提升至53.76 g·VS·L-1时,系统中丁酸积累严重,浓度高达12.2 gCOD/L,系统崩溃。提升负荷VFAs积累是系统被抑制甚至崩溃的主要原因。有机负荷13.44 g·VS·L-1是中温厌氧共发酵最佳运行工况,系统内甲烷生成速率最大且运行平稳无有机酸积累。
其他文献
<正>城市地质调查成果应用于区域土地利用决策是当前的热点问题,其中土地利用适宜性评价及决策的理论框架及模型方法的研究是关键问题,相关研究可为沟通地学领域成果与城市发
会议
阐述了人工黏弹性边界的机理及实现地震动输入的方法,采用MATLAB软件编制了等效节点荷载计算程序。通过算例分析将理论解与数值解进行对比,验证了程序的正确性。利用ABAQUS软
波兰气候大会完成了制定《巴黎协定》&#39;实施细则&#39;的核心任务,为下一步共同应对全球气候变化提供了有效的制度支撑,极大推动了国际气候法律机制的完善。文章基于对国际
在火灾事故中,火灾调查工作必不可少,其中火灾原因调查,火灾责任认定等工作均是火灾调查中的重要工作内容,并且,在实际操作过程中对专业技能具有较高的要求。论文以火灾调查
在房地产项目开发中,风险总是伴随着开发的全过程,开发商不能不承担风险。对每一个开发项目,开发商都应尽可能地弄清楚不确定因素对开发项目的影响。通过对房地产开发过程中有关
近几年来随着我国经济的发展建筑行业更是取得了较大的进步,特别是在建筑规模不断加大的情况下建筑安全性更受到人们的关注。其中水文地质勘察以及边坡加固等技术都是建筑工
1978年8月在河北省丰宁满族自治县长阁乡云雾山村东北方向约2华里左右的姚沟土丘地带,发现了一堆窖藏古钱,共九公斤。 这批保存比较完好的窑藏古钱,经过清理、拣选、分类,总
预焙阳极是通过铝电解槽炼铝方法的核心原料,优质的阳极质量是保障炼铝品质的关键。而煅烧作为阳极的第一道工序起着至关重要的作用。在传统工业正处于向数字化与智能化转型
当下社会是一个品牌制胜的时代,随着百姓收入的增加、消费升级,生活条件的慢慢改善,消费时也从只追求产品外观、口感,过渡到关心食品的安全、健康营养,进而升级到注重产品的
针对当前城市道路照明系统所存在的效率低、照明方式单一、扩展性较差等问题,本文提出一种基于物联网(Internet Of Things,IOT)技术的城市道路智慧照明系统,将城市道路照明、环