蔬菜废弃物高温厌氧消化失稳预警研究
2021-08-19万志刚黄召亮敖天杰
能源环境保护 2021年4期
万志刚,黄召亮,乔 杰,张 俊,敖天杰,李 东
(1.东方电气集团东方电机有限公司,四川 德阳 618000;2.德阳市固体废物处置有限公司,四川 德阳 618000; 3.中国科学院成都生物研究所,四川 成都 610041)
0 引 言
据国际粮农组织统计数据(FAOSTAT),中国蔬菜产量居世界第一位,占世界总产量的49%。在日常生活和农业生产过程中,会产生大量的蔬菜废弃物,我国每年产生的蔬菜废弃物高达1亿吨,我国城市生活垃圾20%~50%来自于新鲜的果蔬废弃物[1]。随着农村产业结构的调整,蔬菜作物的种植量在农作物中所占的比重降越来越大[2]。蔬菜废弃物含有大量水分及可降解的有机物,其营养成分高且无毒害性。针对此类废弃物,快速、有效的处理方法尤为重要。在能源与环境问题日益突出的背景下,将蔬菜废弃物中的生物质能再次利用显得非常重要[3-4]。厌氧消化技术是最重要的生物质能利用技术之一,其可将有机废弃物中的生物质转化成沼气,以实现资源和能源的回收利用[5-6]。因此,利用厌氧发酵技术处理蔬菜废弃物是减少环境污染、回收其内部清洁能源的最佳技术途径之一,也是促进我国发展低碳循环经济,实施节能减排战略的迫切需要[7]。
近年来,我国大力推行餐厨垃圾、果蔬垃圾等高有机质垃圾资源化处理工程建设,但高负荷运行的厌氧消化系统中,由于水解酸化与产甲烷两个过程不能较好地匹配,极易引起酸化产物的积累,从而抑制产甲烷菌群,最终导致厌氧系统失稳[8]。因此,现有工程一般是在低负荷条件下运行,但较低的负荷虽然能够保证沼气发酵系统的稳定,却无法兼顾效率,造成反应器体积资源的浪费,使得工程整体经济性较差[9]。……
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