沼渣生物炭的制备及在沼液处理中的应用文献综述

 2021-10-22 21:52:58

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文 献 综 述1.前言 随着全球人口的增长,餐厨垃圾的排放量逐渐增大,大量的餐厨垃圾一方面给世界各国带来了严重的环境污染,另一方面导致了大量生物质能的浪费。

传统的餐厨垃圾处理方法(如焚烧、填埋等)虽然能将餐厨垃圾处理,但会产生二次污染,不利于环境保护。

作为一种绿色环保的处理工艺,厌氧发酵技术不但可以通过微生物将餐厨垃圾降解,还可以回收餐厨垃圾中的生物质能并将其转化为能源气体甲烷[1]。

我国大部分污水处理厂的污泥具有有机质含量低、碳氮比低的特点,因此污泥单独进行厌氧发酵时,有机质去除率和沼气产量都较低,难以实现污泥生物能的充分利用。

餐厨垃圾中富含易降解的有机质,其水解过程较为迅速,若单独进行厌氧发酵,容易造成有机酸积累,对厌氧消化产生抑制。

将餐厨垃圾和污泥混合进行厌氧发酵可以调节发酵底物中的有机营养成分、碳氮比,产生的挥发性脂肪酸(VFA)与氨氮等中间代谢产物可进行部分中和反应,以维持发酵过程中pH值的稳定,保证厌氧发酵系统稳定运行,提高沼气产率和有机质降解率[2]。

2.影响餐厨与污泥混合厌氧发酵产沼气的因素 根据厌氧发酵过程中有机物的变化途径,可以将厌氧发酵过程分为 4 个阶段:水解阶段、发酵(酸化)阶段、产氢产乙酸阶段以及产甲烷阶段[3],其中产甲烷阶段的影响因素为:温度、pH值、C/N、盐分浓度、金属离子、搅拌和预处理方式[4]。

(1)温度。

发酵温度对厌氧发酵甲烷产量的影响主要是通过影响甲烷菌的活性进而影响甲烷产量,国内外学者[5]研究发现,甲烷菌在环境温度为37℃和55℃时活性最高,将发酵温度控制在这2个温度时,更易获得较大的甲烷产量。

其中37℃属于中温厌氧发酵,此温度时设备运行费用低,因此经济效益高,目前被广泛采用。

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