 厭氧消化 ?厭氧消化指有機質在無氧條件下，由兼性菌和厭氧細菌將可生物降解的有機物分解為CH4、CO2、H2O和H2S的消化技術。厭氧消化被廣泛應用于污水畜禽糞便和城市有機廢棄物處理等方面沼氣工程技術有可以實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展、環(huán)境保護、減少溫室氣體排放和生產(chǎn)可再生能源等目標。 提高生物降解性方案： 1．預處理(通過底物預處理實現(xiàn)發(fā)酵過程最優(yōu)化) 由于自身降解性能低下，很多原本可以作為生產(chǎn)沼氣的物料不能實現(xiàn)其應有價值，直接影響沼氣工廠的生產(chǎn)效率和收益率。預處理技術（包括生物、化學、熱處理和機械化方法）突破了此瓶頸，有效提高了物料降解率和降解性能[1,2,3]。 [1] Matsakas, L., Rova, U., Christakopoulos, P., 2014. Evaluation of dried sweet sorghum stalks as raw material for methane production. Biomed Res. Int. 2014, 1–7. [2] Shen, S., Nges, I.A., Yun, J., Liu, J., 2014. Pre-treatments for enhanced biochemical methane potential of bamboo waste. Chem. Eng. J. 240, 253–259. [3] Wall, D.M., Straccialini, B., Allen, E., Nolan, P., Herrmann, C., Kiely, P.O., Murphy, J.D., 2015. Investigation of effect of particle size and rumen fluid addition on specific methane yields of high lignocellulose grass silage. Bioresour. Technol. 192, 266–271. 3．固液兩相發(fā)酵 厭氧發(fā)酵過程中，有機質的物料特征會影響厭氧發(fā)酵性能。餐廚垃圾以碳氫化合物、蛋白質和脂類為主，還含有大量的無機鹽，如 NaCl 等。因此，直接利用餐廚垃圾進行發(fā)酵時往往存在一些問題，例如，大量的油脂漂浮在發(fā)酵液的上層，在攪拌的作用下，長鏈脂肪酸會與鈣離子結合生成長鏈脂肪酸的鈣鹽 [7]，形成粘性較大的球形顆粒，嚴重影響液體傳質。 固液分離后的固相和液相的產(chǎn)氣速率均比原餐廚的產(chǎn)氣速率高，并且甲烷產(chǎn)率也得到了提高.且固相發(fā)酵系統(tǒng)的甲烷產(chǎn)率明顯高于液相和原餐廚的甲烷產(chǎn)率，適宜的 C/N 比、低油脂和微量元素的再分布是甲烷產(chǎn)率提高的原因[8]。 [7] 劉研萍,陳雪,朱保寧,等.餐廚垃圾厭氧消化中硬脂酸鈣的形成及作用[J]. 環(huán)境工程學報, 2011, 5(12): 2844-22848 [8] 厭氧發(fā)酵技術處理餐廚垃圾產(chǎn)沼氣的研究[D] 張存勝.北京化工大學 . 2013 (09) 2．多底物的混合發(fā)酵 兩種或兩種以上不同類型的底物混合發(fā)酵能夠提高系統(tǒng)的營養(yǎng)平衡性，提升厭氧消化過程的穩(wěn)定性。這對于產(chǎn)氣的最大化、資源的高效利用和沼氣工廠的最優(yōu)化運行都十分有利。然而并不是所有的底物混合對厭氧消化過程都是有積極作用的。AMPTA3是一個良好的批式發(fā)酵實驗裝置，可在最少使用人力的情況下快速評價混合發(fā)酵的效果[4,5,6]。 [4] Cabbai, V., Ballico, M., Aneggi, E., Goi, D., 2013. BMP tests of source selected OFMSW to evaluate anaerobic codigestion with sewage sludge. Waste Manag. 33, 1626-1632. [5] Kuusik, A., Kuusik, A., Loigu, E.N.N., Sokk, O., 2013. Predicting preferable substrate blends for the production of biogas 192-197. [6] Koch, K., Helmreich, B., Drewes, J.E., 2015. Co-digestion of food waste in municipal wastewater treatment plants: Effect of different mixtures on methane yield and hydrolysis rate constant. Appl. Energy 137, 250–255. |