生活垃圾快速好氧发酵预处理及其对厌氧消化影响的动力学研究

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1、中国沼气ChinaBiogas2015，33(1)7生活垃圾快速好氧发酵预处理及其对厌氧消化影响的动力学研究马强，刘研萍，袁海荣，邹德勋，朱保宁，李秀金(北京化工大学环境科学与工程系，北京100029)摘要:文章研究了生活垃圾快速好氧发酵过程其理化特性变化规律，并通过批式厌氧消化试验分别对未预处理和快速好氧发酵预处理的生活垃圾的厌氧消化过程动力学进行了研究。结果表明，经过快速好氧发酵预处理，生活垃圾浸出液pH值上升至7．80，水溶性化学需氧量和挥发性脂肪酸含量均出现不同程度下降;生活垃圾中易降解有机组分获得初步降解;难降解有机组分，如木质纤维素和粗蛋白所占比例有所增加。厌氧消化阶

2、段，利用修正Gompertz方程和一级动力学方程对厌氧消化过程进行曲线拟合，两种方程拟合得到的预处理后生活垃圾单位VS累积产甲烷量分别为189．62mL～241．75mL和188．87mL～238．12mL，分别比未处理生活垃圾单位VS累积产甲烷量高0．75%～32．55%和7．66%～41．22%。同时，预处理后生活垃圾厌氧消化周期缩短明显，厌氧消化系统的稳定性也有所提升。关键词:生活垃圾;快速好氧发酵;厌氧消化;动力学中图分类号:X705;S216．4文献标志码:A文章编号:1000－1166(2015)01－0007－06FastAerobicFermentationPre

3、treatmentofMunicipalSolidWasteandItsEffectonAnaerobicDigestionKinetics/MAQiang，LIUYan-ping，YUANHai-rong，ZOUDe-xun，ZHUBao-ning，LIXiu-jin/(DepartmentofEnvi-ronmentScienceandEngineering，BeijingUniversityofChemicalTechnology，Beijing100029，China)Abstract:Thecharacteristicchangesofmunicipalsolidwas

4、te(MSW)duringfastaerobicfermentationwereinvestigated．Thekineticsofthemesophilicanaerobicdigestionoforganicfractionofmunicipalsolidwaste(OFMSW)werestudied．Theresultsshowedthatafterfast-aerobicfermentation，pHoftheleachingliquorwasupto7．80，solublechemicaloxygende-mand(SCOD)andvolatilefattyacid(V

5、FA)werelowerthantherawMSW．Thoseeasilydegradablesubstancewerepri-marilydegraded．However，theproportionoflignocelluloseandcrudeproteinwereraised．Thetwoequations，modifiedGompertzequationandfirst-orderkineticequation，wereusedtofittheanaerobicdigestionprocess，andobtainedtheaccu-mulativebiogasyieldo

6、f189．62mL～241．75mLand188．87mL～238．12mLrespectivelyfortreatedMSW，whichwere0．75%～32．55%and7．66%～41．22%higherthanthoseofuntreatedMSWrespectively．Meanwhile，thetreatedOFM-SWcouldalsoshortenthedigestionperiodcomparingwiththeunpretreatedOFMSW，andthestabilityofanaerobicdiges-tionsystemwasalsoimproved

7、．Keywords:municipalsolidwaste;fast-aerobicfermentation;anaerobicdigestion;kinetic;pretreatment近些年来，我国生活垃圾产生量逐年增加。统度的减少二次污染，同时产生清洁的生物质能［1］计资料显示，从2003年～2011年，我国生活垃圾源———沼气，实现生活垃圾的无害化、减量化和资源［8］清运量总体呈现上升趋势;2011年我国生活垃圾清化，已成为目前生活垃圾处理领域的研究热点。运量达16395