水热耦合厌氧消化技术处理餐厨垃圾沼渣沼液及工艺能耗分析

摘要：

以水热与厌氧消化耦合工艺作为餐厨垃圾沼渣沼液(digestate of food waste,DFW)的处理过程,探究了DFW处理前后的脱水性能及固、液两相产物的特性,分析了工艺过程中的物质流动、能量输入/输出,并评估了能量平衡的影响因素.结果表明,水热处理改善了DFW脱水性能,降低了脱水后的泥饼产量和含水率.温度是影响水热处理效果的主要因素,处理效果随温度的升高明显提升.当水热温度为200℃时,离心后泥饼的产量和含水率降低最为显著,分别从最初的71.83kg/t DFW和88.43％减小至22.11kg/t DFW和76.30％.此外,水热过程促进了DFW有机物质从固相向液相的转移,通过耦合厌氧消化处理工艺生产甲烷,可以有效地回收液相能量.本研究对整个处理工艺进行了全面的物质和能量衡算.水热处理温度的提高增加了加热能量的输入,但减少了后续热干化过程的能量输入,并增加了DFW液相产物的产甲烷潜力.当水热温度为160℃、保温时间为60min时,水热与厌氧消化耦合工艺净能量输入最少(30.75MJ/t DFW),相比于不采用水热技术处理节省106.48MJ/t DFW.水热过程热能的回收率、脱水后泥饼的含水率、液相产物的产甲烷潜势是影响工艺过程能量净消耗的主要因素,是工艺优化的主要方向.

关键词：水热处理、餐厨垃圾、沼渣沼液、厌氧消化、能量平衡

所属期刊栏目：41

分类号：X703(一般性问题)

资助基金：国家重点研发计划;深圳市科技创新委员会项目;深圳市科技创新委员会项目

在线出版日期：2022-05-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：2733-2742