提升中温和高温过渡区厌氧发酵效率的试验研究和工程验证
2021-06-29李月中宫亚斌詹偶如蔡昌达
中国沼气 2021年2期
李月中, 宫亚斌, 谭 婧, 詹偶如, 李 倩, 蔡昌达
(1.维尔利环保科技集团股份有限公司, 江苏 常州 213125; 2.杭州能源环境工程有限公司, 浙江 杭州 310020)
温度是影响厌氧微生物生长代谢活动的重要因素,一般而言,随着发酵温度的升高,微生物活性增强,发酵产气效率提高,且在一定温度范围内,产气速度和产气量与温度呈正相关[1]。产甲烷菌对温度的变化尤为敏感,多位国内外学者[2-6]研究了温度对产甲烷菌活性的影响,产甲烷菌在其最适生长温度条件下生长旺盛,产甲烷速率最高,根据甲烷菌对温度的适应性,一般将产甲烷菌分为中温菌和高温菌两大类(见图1),中温菌最适温度范围为35℃~42℃,高温菌最适温度范围50℃~55℃,对应厌氧发酵分为中温发酵和高温发酵,常规理论认为在中温与高温之间(43℃~45℃)是“低速厌氧区”,该理论也被写入国家标准[7,8],用于指导厌氧发酵工程的设计。但也有研究报道,某柠檬水废水工程在45℃温度下运行多年[5]。

图1 温度对厌氧微生物活性的影响曲线[5]
本研究以4种典型的有机废弃物(餐厨垃圾浆料、牛粪、酒糟、黄贮玉米秸秆)为发酵原料,探究了中温区(发酵温度38℃)、过渡区(发酵温度44℃)和高温区(发酵温度52℃)3种温度条件下各种原料厌氧发酵产气效率,旨在为厌氧发酵工程选择最佳的运行温度提供设计依据。
1 试验材料和方法
1.1 试验材料
供试菌种:本实验室长期使用的厌氧污泥;底物来源:餐厨垃圾取自杭州天子岭餐厨垃圾处理一期工程(经预处理后的餐厨垃圾浆料);……
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