厨余垃圾厌氧消化反应器起泡的驱动因子

摘要：

为探析厨余垃圾厌氧消化(AD)反应器起泡的驱动因子,在半连续式厌氧消化反应器中引入超负荷、氨抑制和长链脂肪酸抑制三种扰动诱导反应器起泡,探索了起泡进程中反应器状态参数,消化液流变特性、表面特性、起泡潜能参数及胞外聚合物(EPS)浓度等的响应.结果表明,随着扰动程度的加剧,三个反应器中都诱导出了150～300mm高的泡沫.起泡初期三个反应器内的挥发性脂肪酸(VFAs)、表面活性度(SA)、起泡潜能、表面张力和粘度分别在1948～5978mg/L,8.28～30.15,312.5～350mL,37.89～41.04mN/m和120～183.6mPa?s,可见其起泡阈值并不相同,甚至部分参数的变化趋势与泡沫的发展趋势也不一致.相比之下,EPS相关参数在不同反应器中均与泡沫高度存在明确的相关性,其中溶解型EPS总浓度及其蛋白质浓度?紧密结合型EPS的多糖浓度及总EPS的多糖浓度在三个反应器中都与泡沫高度呈极显著正相关(P<0.01,R2:0.64～0.81);紧密结合型EPS和总EPS浓度也与三个反应器的起泡高度呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)相关(R2:0.61～0.81).各类参数的交互分析表明,超负荷和长链脂肪酸抑制反应器中是酸积累刺激了微生物分泌EPS,而氨抑制反应器中游离氨才是EPS浓度上升的主因.但尽管不同反应器中引起EPS积累的内因不同,EPS增加却无一例外会显著增加消化液粘度,甚至改变其表面张力,最终阻碍气体从液相中排除,引起泡沫.后期研究EPS抑制技术也许有望原位?高效的解决反应器起泡问题.

关键词：厌氧消化、厨余垃圾、起泡、胞外聚合物、驱动因子

所属期刊栏目：43

分类号：X705(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金52170124

在线出版日期：2023-03-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：1244-1255