餐廚垃圾聯(lián)合剩余污泥厭氧發(fā)酵產氫的特性研究.pdf

1、隨著工業(yè)的快速發(fā)展，城市居民生活水平的提高，餐廚垃圾與剩余污泥等有機固體廢物的產生量隨之增加。有機固體廢物處理成為一個亟待解決的難題的同時也為厭氧發(fā)酵產氫提供了豐富的物料來源，厭氧發(fā)酵產氫不僅可產生清潔能源--氫氣，同時還可實現(xiàn)廢物的減量化。目前，許多學者的研究大多集中在以餐廚垃圾或者污泥單獨作為底物進行發(fā)酵產氫，而對于餐廚垃圾聯(lián)合剩余污泥厭氧發(fā)酵產氫的研究較少。因此，本文以餐廚垃圾聯(lián)合剩余污泥作為發(fā)酵底物，實驗溫度控制在37±1℃、轉

2、速為120±1r/min，在自行設計的裝置中進行間歇式厭氧發(fā)酵產氫的研究。考察不同混合比、初始pH、過程pH對餐廚垃圾聯(lián)合剩余污泥厭氧發(fā)酵產氫的影響；通過對產氫底物中VFAs成分、脫氫酶活性以及菌群形態(tài)和16SrDNA鑒定序列分析，進一步探討其影響機制。結果如下：
　　（1）適宜的混合比和初始pH能夠提高微生物厭氧發(fā)酵產氫效果。在溫度為37±1℃、餐廚垃圾/剩余污泥為4:1（濕基質量比），初始pH為9.0時，產氫效果最好的產氫率為

3、72.9mlH2/g·VS，同時VS與TS的去除率分別為34％和26.6%，發(fā)酵過程中pH降至6.0~7.0之間時產氫速率最快；進一步控制過程pH為6.5時產氫率可提高到85.46mlH2/g·VS，體系中VS與TS的去除率分別為41.8%和31.9%，與初始pH為9.0未控制過程pH相比產氫率提高了17.2%， VS與TS的去除率分別提高了7.8%和5.3%。
　?。?）VFAs是厭氧發(fā)酵過程中重要的中間產物，其濃度和組分往往反

4、應了產氫途徑和產氫效果。厭氧發(fā)酵液相產物中VFAs的主要成分是丁酸和乙酸，同時含有少量的丙酸，屬于典型的丁酸型發(fā)酵。
　?。?）脫氫酶的活性直接關系到氫化酶的產氫過程。在初始pH為9.0未控制過程pH時發(fā)酵產氫速率最快的脫氫酶活性為29.5mg/(l·h-1)；控制過程pH為6.5時發(fā)酵產氫速率最快的脫氫酶活性為33.1mg/(l·h-1)，與未控制過程pH相比，脫氫酶活性提高了12.2%。
　?。?）菌群16SrDNA鑒定