摘要：采用耐酸馴化的厭氧消化污泥處理餐廚垃圾，在酸性條件下（pH=4.5），對實(shí)驗裝置容積負荷從1.0 kg VS/（m3·d）分9次逐級增加到5.0 kg VS/（m3·d）的過(guò)程進(jìn)行了跟蹤監測，并較深入地研究了馴化污泥代謝活性和處理效果。實(shí)驗結果表明，pH 4.5的耐酸厭氧消化污泥，最佳投加負荷約為4.5 kg VS/（m3·d），此負荷下容積產(chǎn)氣率，CH4含量平均值均達最大，分別為1.68 m3/（m3·d），75.0%。耐酸厭氧消化裝置持續增料運行46 d，產(chǎn)甲烷菌仍能保持較高的活性，其COD去除率范圍為40.4%~75.0%，仍能保持pH 7.2時(shí)處理效果的65.0%~91.8%，表明在低pH、低堿度下實(shí)現穩定的產(chǎn)甲烷過(guò)程是可行的。
厭氧消化技術(shù)是處理餐廚垃圾，減少環(huán)境污染，回收其蘊含豐富能源的最佳技術(shù)途徑之一。然而，由于餐廚垃圾的成分復雜，且有機物含量高，特別是脂肪和蛋白質(zhì)，導致在厭氧消化處理過(guò)程中揮發(fā)性脂肪酸大量累積，抑制產(chǎn)甲烷菌的活性，出現“酸化失衡”的現象。因此，傳統的厭氧消化處理技術(shù)需投加外源堿度以維持厭氧產(chǎn)甲烷菌的最佳PH范圍(約為6.8~7.2)。有研究表明，在很多自然生境中，如熱泉、湖泊和沼澤，存在著(zhù)具有耐酸性的產(chǎn)甲烷菌。
目前，已有通過(guò)馴化富集自然生境中的具有耐酸性的產(chǎn)甲烷菌來(lái)處理配制生活污水和高濃度有機廢水的報道。研究表明，PH高于5.0時(shí)產(chǎn)甲烷活性仍能保持PH7.0時(shí)活性的50%以上，但PH下降到4.5或4.0時(shí)產(chǎn)甲烷活性會(huì )明顯下降，但仍具有活性。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
因此，如果能通過(guò)篩選和馴化自然生境中耐酸的產(chǎn)甲烷菌來(lái)處理餐廚垃圾，不僅可能會(huì )解決傳統厭氧消化處理工藝的“'酸化失衡”的現象，而且可以節省堿度投加費用。本研究直接利用本課題組采用逐級降低PH馴化完成的污泥處理餐廚垃圾，研究PH4.5條件下厭氧消化處理的運行過(guò)程中，馴化污泥代謝的活性，運行特征和處理效果，以期為該研究方向提供基礎數據和參考。
1材料與方法
1.1實(shí)驗裝置及材料
本實(shí)驗裝置采用2個(gè)1T(有效容積為0.5l)廣口瓶，置于恒溫水浴箱中。產(chǎn)生的沼氣通過(guò)導管引入集氣瓶，采用排飽和碳酸氫鈉法測量產(chǎn)氣量，再利用武漢四方氣體分析儀測定沼氣成分。實(shí)驗裝置示意圖如圖1所示。
實(shí)驗所用餐廚垃圾樣品取自重慶大學(xué)食堂及周邊餐館的混合餐廚垃圾。具體采集方法，首先用攪拌工具將盛裝餐廚垃圾器皿內垃圾攪拌均勻，剔除紙張、竹筷等干擾物，然后分批破碎至粒徑小于10mm，混合均勻。
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