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名稱:垃圾處理厭氧制氫氣
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垃圾處理隨著對厭氧發(fā)酵的深入研究,科研人員不滿足于現(xiàn)狀,轉(zhuǎn)而對厭氧發(fā)酵的中間產(chǎn)物——?dú)錃馊找嬉?起了他們的關(guān)注,有文獻(xiàn)報道表明,接種物、基質(zhì)種類、pH值、反應(yīng)溫度等因素對厭氧制氫均有顯著 的影響。
Sang.Hyoun Kim等人 研究了餐廚垃圾與污泥的聯(lián)合厭氧消化。試驗研究發(fā)現(xiàn)餐廚垃圾產(chǎn)氫潛力 明顯優(yōu)于污泥,兩者的比產(chǎn)氫指數(shù)分別為121.6 mL/g,32.6 mL/g,餐廚垃圾與污泥的用量比為87%: 13%,VS濃度3%時,達(dá)到最大比產(chǎn)氣指數(shù)122.9 mL/g。
同濟(jì)大學(xué)研究人員分別開展了溫度和污泥接種 對餐廚垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫的影響。結(jié)果表明, 接種厭氧污泥在未經(jīng)高溫馴化(50℃)時直接進(jìn)行高溫厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫,產(chǎn)氫效果不佳。中溫(35℃) 馴化1 d后進(jìn)行產(chǎn)氫實驗,與在室溫(25℃)條件下所獲氫氣產(chǎn)率無明顯差別。但中溫條件下體系的反 應(yīng)速率較室溫更快,二者根據(jù)Gompertz方程得到的產(chǎn)氫速率分別為每克VS15.6 mL/h和4.8 mL/h,同 時反應(yīng)的停滯時間比室溫條件下縮短了9.7 h.餐廚垃圾產(chǎn)氫前后液相指標(biāo)監(jiān)測結(jié)果表明,酸化過程是 反應(yīng)的限速步驟而非水解過程,因此,餐廚垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫過程應(yīng)控制在中溫(35℃)下進(jìn)行比較 合理。此外,在不同污泥接種試驗發(fā)現(xiàn),在不添加緩沖劑時,不同污泥接種餐廚垃圾厭氧發(fā)酵平均產(chǎn)氫 量依次為厭氧污泥>河底淤泥>壓濾污泥>曝氣污泥,接種厭氧污泥的餐廚垃圾平均產(chǎn)氫量最高, 達(dá)10.1 1 mL(以每克揮發(fā)性固體(VS)計);而添加緩沖劑時,4種污泥接種餐廚垃圾厭氧發(fā)酵平均產(chǎn) 氫量依次為厭氧污泥>曝氣污泥>壓濾污泥>河底淤泥,接種厭氧污泥的餐廚垃圾平均產(chǎn)氫量也最高, 為33.72 mL,且體系pI-I得以緩沖。
厭氧制氫是從厭氧產(chǎn)沼氣衍生發(fā)展而來,目前只處于理論階段,實際上,制氫氣只是產(chǎn)沼氣的一個 環(huán)節(jié),沼氣本身就含少量氫氣,因此,基于氫氣是清潔能源,無污染的能源,科學(xué)家們就提出厭氧制氫 的概念,厭氧制氫氣不是百分之百的產(chǎn)氫氣,而是,在原來產(chǎn)沼氣的基礎(chǔ)上,通過調(diào)控工藝條件和過 程,實現(xiàn)氫氣產(chǎn)率的最大化。雖然如此,產(chǎn)氫氣也是未來發(fā)展的一個方向,通過增加產(chǎn)氫氣單元,有利 于餐廚垃圾的高值化利用,餐廚垃圾高效產(chǎn)氫在能源短缺的今天顯得尤為重要。
餐廚垃圾處理方法各有特點(diǎn),也各有短板,如何揚(yáng)長避短,發(fā)揮技術(shù)的優(yōu)勢是今后推進(jìn)技術(shù)發(fā)展與 應(yīng)用的關(guān)鍵。未來發(fā)展需要解決包括源頭減量和純化、副產(chǎn)品出路、技術(shù)進(jìn)一步完善和集成等重要問 題。那么,解決這些問題的總體措施就需要從宣傳著手,告別不良飲食習(xí)慣,持續(xù)灌輸餐廚垃圾源頭細(xì) 分類的方法;提倡采用多元的處理工藝和模式,把餐廚垃圾加工成附加值高的不同副產(chǎn)品,實現(xiàn)餐廚垃 圾多樣化處理同時,也減少了副產(chǎn)品的市場風(fēng)險。在技術(shù)層面,應(yīng)在前期研究的基礎(chǔ)上,以改良傳統(tǒng)工 藝為主,結(jié)合我國實際,加強(qiáng)厭氧制沼氣和好氧堆肥技術(shù)(包括菌種的分離和馴化、菌種活性、效率、 穩(wěn)定性和抗逆性的提高等方面)的基礎(chǔ)研究,繼續(xù)加大對餐廚垃圾大型沼氣和堆肥工程方面的研發(fā)力 度,加強(qiáng)與國內(nèi)外同行專家的交流及合作,研發(fā)一批低成本、低運(yùn)行費(fèi),安全可靠、自動化水平高的, 具有自主知識產(chǎn)權(quán)的餐廚垃圾處理工藝及成套設(shè)備。
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