餐厨垃圾厌氧消化产甲烷的响应面法优化研究

《餐厨垃圾厌氧消化产甲烷的响应面法优化研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、22中国沼气ChinaBiogas2014，32(5)餐厨垃圾厌氧消化产甲烷的响应面法优化研究1211王星，刘惠萍，章立勇，彭小方(1．上海齐耀动力技术有限公司，上海201203;2．上海市发展改革研究院，上海200032)摘要:从底物浓度、接种物/底物比例、钙离子浓度、初始pH值这4个因素中筛选出对餐厨垃圾厌氧消化促进效应最明显的因子，并确定各因子的最佳取值，找到最优组合方案。研究表明，对餐厨垃圾厌氧消化过程影响显著的因子由高到低依次为底物浓度、接种物/底物比例、钙离子浓度3个因素，初始pH值对产气率没有明显作用。最佳－1－1的实验组合条

2、件为:底物浓度7．77gVS·L，接种物/底物为2．81∶1，钙离子浓度380．82mg·L，此时最高产气－1率可达565．76mL·gVS。通过实验验证得到餐厨垃圾水解酸化后的最终甲烷潜值(Mμ)和产气速率常数(k)分－1－1别为705．43mL·gVS和0．2518d。关键词:厌氧消化;餐厨垃圾;甲烷中图分类号:X705;S216．4文献标志码:A文章编号:1000－1166(2014)05－0022－071OptimizationofMethaneFermentationofKitchenWasteUsingＲesponseSurfa

3、ceMethodology/WANGXing，211LIUHui-ping，ZHANGLi-yong，PENGXiao-fang/(1．MicropowersLtd，Shanghai201203，China;2．ShanghaiAcademyofDevelopment＆Ｒeform，Shanghai200032，China)2+Abstract:Substrateconcentration，ratioofinoculumtosubstrate，CaconcentrationandinitialpHwerechosenasthefactors

4、toinvestigatethesignificantandinsignificantfactorsintheanaerobicdigestionofkitchenwaste．TheexperimentshowedthattheinitialpHwastheleastsignificantfactorinanaerobicdigestionofkitchenwaste．Themaximumyieldof－1－1565．76mLCH4·gVSwasestimatedunderthesubstrateconcentrationof7．77gVS

5、·L，inoculumandsubstrateratio－1of2．81∶1andcalciumconcentrationof380．82mg·L．Andafterthehydrolyticacidification，themethanepotentialval-－1－1ue(Mμ)ofkitchenwastewas705．43mLCH4·gVSandthegasproductionvelocityconstant(k)was0．2518d．Keywords:anaerobicdigestion;kitchenwaste;methane餐厨

6、垃圾的厌氧消化处置是近年来比较热门的人的研究发现初始pH值为7．0左右时餐厨垃圾厌研究领域。经过科研工作者多年的研究表明，影响氧消化效果最佳。厌氧消化产气过程的因素包括底物浓度，温度，pH底物浓度、接种物与底物的比例、钙离子浓度、值，微量元素浓度等等。其中被证实常见的提高产pH值对厌氧消化的影响研究常见报道，但关于这四气率的方法为:1)合理的底物浓度;2)合适的接者的两两交互关系对厌氧消化的影响则少有报道。种物与底物的比例;3)添加钙盐;4)调节pH值。为了研究这四个因素的交互作用对餐厨垃圾厌氧消［1］－1Sánchez等人发现，当底物浓度

7、增加至8gCOD·L化过程的影响，采用多因素两水平因子设计实验，分时，TCOD，SCOD，BOD，TSS去除率出现明显上升，析餐厨垃圾浓度(以下简称底物浓度)、接种物与底而当底物浓度继续上升时，上述指标的去除率则开物浓度比(以下简称接种物/底物)、钙离子浓度、初［2］始下降。Neves等人的研究发现，在厌氧消化过程始pH值这四者的交互关系，通过统计学分析，从这中，接种物与底物的比例，比接种物的活性更加重四个因素中筛选出对甲烷产气率促进效应最明显的［3－4，6］要。Kosaric等人发现，钙离子浓度在厌氧消化因素，然后通过响应面分析法(ＲSM

8、)确定各因素的［5］过程中颗粒污泥的形成有重要作用。ZhangB等最佳取值，从而找到最优组合方案。收稿日期:2013-12-09修回日期:2014-01-14项目来源:2011年