生物质飞灰对餐厨垃圾两相厌氧消化的影响
2018-06-28黄红辉王德汉罗子锋尚卫辉
农业环境科学学报 2018年6期
黄红辉,王德汉*,罗子锋,尚卫辉
(1.华南农业大学资源环境学院,广州 510642;2.广东华扬环保科技股份有限公司,广东 肇庆 526300)
餐厨垃圾在我国城市生活垃圾中占40%~60%[1],其主要特点是富含有机物,且含水率高,易生化降解,容易散发恶臭等[2-7]。餐厨垃圾含有少量氮、磷、钾、钙、镁、铁等无机元素[8],是一种有潜力的生物质能源。围绕餐厨垃圾科学、合理处置问题,我国先后公示了5批,累计100多个餐厨垃圾厌氧消化处理试点工程,但目前餐厨垃圾厌氧消化的工程应用多为单相工艺[9],系统稳定性较差,易酸化,氨氮浓度高,运行容易失败,且产气量不高,经济效益不明显[10]。
为解决广大农村地区秸秆利用问题和发展清洁能源,生物质直燃发电在中国得到了较快发展,《生物质能发展“十三五”规划》指出:到2020年,用于生物质发电新增投资约400亿元,生物质直燃发电装机总量达700万kW。直燃发电产生的副产品生物质飞灰的年产量巨大且逐年增加,生物质飞灰的处置和资源化利用成为一个迫切需要解决的问题[11]。目前关于生物质飞灰的资源化利用和研究主要局限在土壤改良、肥料、建筑材料等方面[12-18],应用于厌氧消化比较少。
由于餐厨垃圾极易酸化,造成两相厌氧消化工艺产酸相的pH值低于4.0,抑制了产酸菌的活性,进而影响了产甲烷相的产气量。生物质飞灰具有强碱性,主要由K、Ca、Mg等元素组成,同时还含有多种微量和痕量元素(Fe、Mn、Cu、Zn、Co、Mo、As等)[19],因此可以使用生物质飞灰替代高成本的NaOH缓解进料负荷过高带来的产甲烷酸抑制,并促进产甲烷相的产气。……
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