接种物浓度和负荷对餐厨垃圾消化性能及产气动力学的影响

摘要：

为探析接种物浓度(Biomass concentration,BC)和负荷(Organic loading rate,OLR)对餐厨垃圾厌氧消化性能及产气动力学的影响,在中温批次厌氧消化反应器中进行BC和OLR梯度试验,采用理化分析探析各反应器的性能参数,并采用一阶模型和modified Gompertze模型评价各反应器的产气动力学特征.试验结果表明,超负荷会降低反应器运行效率,影响过程稳定性,而提高BC可以减少单位细胞承受的有机负荷,有利于优化厌氧消化过程.产甲烷阶段是餐厨垃圾厌氧消化的限速步骤,各实验条件下水解速率常数(k)始终大于产甲烷速率常数(Rm').OLR和BC对k和Rm'的影响是波动的,从两个参数的数值上无法判断反应器的稳定性.相比之下,高效运行的反应器k/Rm'保持在(2.54±0.62),k/Rm'随OLR的增加及BC的下降单调递增,而随着k/Rm'增加,反应器运行效率下降.这从反应动力学上证实了增加OLR会加剧产酸和耗酸过程的不匹配,引起反应器失稳;而提高的BC浓度有利于缓解这种失衡,对保证反应器的过程稳定具有重要意义.

关键词：餐厨垃圾、厌氧消化、接种物浓度、过程稳定性、动力学评价

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分类号：X705(一般性问题)

资助基金：国家科技支撑计划项目2010BAC67B01;中央高校基本科研业务费项目106112015CDJXY210009;the Key Projects in the National Science & Technology Pillar Program2010BAC67B01;the Fundamental Research Funds for the Central Universities106112015CDJXY210009

在线出版日期：2017-08-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：3016-3023