论文摘要
随着城市化进程的加快和人民生活水平的提高,城市生活垃圾的处理成为一个亟待解决的问题。近年来逐步得到广泛研究和应用的厌氧消化处理方法是较有效的实现生活垃圾减量化和资源化利用的手段之一。厌氧发酵分为三个阶段:水解发酵,产氢产乙酸和产甲烷阶段。文献资料表明,厌氧发酵的限速步骤多为水解酸化过程,由于VFA的大量积累,导致的消化反应失败。本论文就针对这一问题,展开研究,选取生活垃圾中蛋白质、脂肪和碳水化合物等单基质的代表物黄豆、肥肉、米饭和芹菜,以厌氧污泥作为接种物,按不同的有机负荷进行酸化点的研究试验。研究表明,在0.5gVS/(L·d)负荷以下,米饭、黄豆、肥肉和芹菜均未产生酸抑制问题。随着负荷的增大,有机酸的积累严重,米饭基质和黄豆基质在1.0gVS/(L·d)负荷下产生了酸抑制,最低酸化点分别为3.73和5.03;肥肉在1.5gVS/(L·d)负荷下产生了酸抑制,最低酸化点为5.02。而在整个反应周期内,芹菜基质各个负荷下都未产生酸抑制。在第二轮实验中,通过对过程pH值的调节,1.0gVS/L.d负荷的米饭基质克服了酸抑制问题,在产甲烷阶段的厌氧反应进展顺利,平均甲烷含量达到了60%;1.0gVS/L.d和1.5gVS/L两个负荷的黄豆基质均克服了酸抑制问题,顺利过渡到产甲烷阶段,平均甲烷含量分别为57%和49%。1.5gVS/L.d负荷的肥肉基质虽在调节pH值的方法下克服了酸抑制问题,但产气效果却不是很好,总产气量不高,平均甲烷含量也仅为19%。这可能是因为肥肉基质不易水解,对消化液PH值的调节有一个较长的适应时间。高负荷6.0gVS/L条件下的黄豆基质在pH值调节措施下克服了酸抑制问题,产甲烷量高达32%,而该负荷下的米饭和肥肉基质却未能解决这一问题,导致消化反应的失败。