摘要: 随着生活水平的提高,餐厨垃圾的产量日益增加,对环境的影响已引起人们的普遍关注。此外,氢能是最具有潜力的可替代能源之一。在当今能源缺乏的时代,废弃物产能是解决能源和环境问题的一个重要措施,利用餐厨垃圾进行厌氧暗发酵产氢,进行资源回收已逐渐... 展开 随着生活水平的提高,餐厨垃圾的产量日益增加,对环境的影响已引起人们的普遍关注。此外,氢能是最具有潜力的可替代能源之一。在当今能源缺乏的时代,废弃物产能是解决能源和环境问题的一个重要措施,利用餐厨垃圾进行厌氧暗发酵产氢,进行资源回收已逐渐成为研究和探索的热点。本文以餐厨垃圾作为生物制氢的基质,接种污水处理厂厌氧颗粒污泥,以矿化垃圾作为餐厨垃圾生物制氢体系的添加剂,利用矿化垃圾的多孔结构和丰富的微生物含量提高产氢性能。主要研究矿化垃圾和碱性添加剂的作用效果和作用机理、关键影响因子(接种率、含水率、pH)对产氢性能的影响、发酵液回流对产氢性能的影响。主要结论如下： ⑴投加矿化垃圾和碱剂XYF显著提高了系统的氢气产量,投加矿化垃圾组、投加碱剂XYF组及同时投加矿化垃圾和碱剂XYF组的产氢量分别为5.2mL/g泔脚(湿重)、16.3mL/g泔脚(湿重)和19.5mL/g泔脚(湿重),相对于餐厨垃圾单独发酵(3.6mL/g泔脚(湿重),氢气产量分别提高了1.4倍,4.5倍和5.4倍。 ⑵矿化垃圾的多孔隙结构和丰富的微生物组成对厌氧发酵产氢有显著的促进作用,餐厨垃圾与矿化垃圾干重比从1∶1.0增加到1∶3.0,相对应的氢气产量从16.2 mLH2/g泔脚(干重)提高到65.4 mLH2/g泔脚(干重)。 ⑶单个产氢影响因子研究表明,35%污泥接种率时比产氢率达到最大,为290.3 mLH2/gVS,而10%和60%接种率下的比产氢率为37.6 mLH2/gVS和149.7 mLH2/gVS;初始含水率对发酵产氢的影响较大,95%初始含水率时,最大产氢潜能为424.3mL,相比75%和85%初始含水率时分别提高8.3倍和1.9倍;初始pH6.5时能更适合体系中微生物的生长,产氢率为31.7 mLH2/g泔脚(干重)。 ⑷多个影响因子的正交实验中,各因子对矿化垃圾体系厌氧发酵产氢的影响顺序依次为含水率＞接种率＞初始pH;较低的接种率(10%)和含水率(75%)并不适合厌氧发酵产氢的条件,而初始pH对其影响不是很明显。 ⑸发酵液回流实验,50%回流比和100%回流比情况下,产气量和氢气浓度都高于0%回流比的情况,50%回流比的日均产气量为5.4L,氢气浓度为42.1%,而100%回流时,日均产气量为6.3L,但氢气浓度只比50%回流情况下提高了1.0%。 收起