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智能厭氧產(chǎn)品新用途:餐廚垃圾干式厭氧發(fā)酵研究進(jìn)展
閱讀:735 發(fā)布時(shí)間:2022-5-26餐廚垃圾包括餐飲垃圾和廚余垃圾。餐飲垃圾指餐館、食堂等的飲食剩余物,包括果蔬、肉、油脂、面點(diǎn)等加工廢棄物以及過(guò)期食品等;廚余垃圾指家庭日常生活中丟棄的果蔬、瓜果皮及食物方面的下腳料、剩菜剩飯等易腐有機(jī)垃圾。
我國(guó)每年約產(chǎn)生2.10*108 t的餐廚垃圾,若將這些垃圾全部利用,能夠節(jié)約200萬(wàn)公頃玉米的能量和600萬(wàn)噸生物柴油。但目前在我國(guó)真正用于資源化處理(好氧堆肥、厭氧堆肥)的餐廚垃圾僅有不到2%,其余超過(guò)98%的餐廚垃圾均被直接焚燒。
厭氧發(fā)酵能夠?qū)⒉蛷N垃圾中的有機(jī)部分轉(zhuǎn)化為再生能源,且發(fā)酵后的沼渣還可作為優(yōu)質(zhì)肥料。因此,厭氧發(fā)酵也成為了我國(guó)當(dāng)前餐廚垃圾資源化的主要處理方式,在全國(guó)餐廚垃圾處理試點(diǎn)城市中,80%的餐廚垃圾都采用了厭氧發(fā)酵的方式處理。
餐廚垃圾的主要成分為碳水化合物(干基)55.2%~61.9%,蛋白質(zhì)(干基)13%~27%,油脂(干基)4.6%~42%,纖維素(干基)2.6%~6.5%等。
目前的厭氧發(fā)酵技術(shù)可分為干式厭氧發(fā)酵、半干式厭氧發(fā)酵和濕式厭氧發(fā)酵。
干式厭氧發(fā)酵技術(shù)相比于濕式厭氧發(fā)酵技術(shù),反應(yīng)器體積小、容積產(chǎn)氣率高、加熱耗能低、總甲烷損失量低,且用水量少,不會(huì)出現(xiàn)濕式厭氧發(fā)酵中出現(xiàn)的浮渣、沉淀等問(wèn)題;后期處理更容易,沼渣可直接作為有機(jī)肥料使用。因此,干式厭氧發(fā)酵技術(shù)是更適合于處理餐廚垃圾這樣數(shù)量龐大的有機(jī)固體廢物的。
早在20世紀(jì)50年代,國(guó)外便已經(jīng)開(kāi)始了對(duì)干式厭氧發(fā)酵的研究,而我國(guó)則起步較晚,大多停留在科研機(jī)構(gòu)和高校實(shí)驗(yàn)室研究試驗(yàn)階段,國(guó)內(nèi)工程應(yīng)用較少。
主要的應(yīng)用案例有:聊城使用的覆膜槽干式厭氧發(fā)酵處理畜禽污染物,日處理量150t,日產(chǎn)沼氣11000m3;廈門(mén)和哈爾濱的生活垃圾處理廠(chǎng)可處理總固體濃度高達(dá)50%以上的廢棄物;杭州餐廚垃圾處理一期工程,日處理量可達(dá)200t,日產(chǎn)沼氣13000 m3,日發(fā)電量達(dá)26000kW·h,毛油日產(chǎn)量5.3t。
但干式厭氧發(fā)酵技術(shù)也存在著酸抑制、氣泡、混合不均勻等問(wèn)題,嚴(yán)重影響著干式厭氧發(fā)酵的系統(tǒng)穩(wěn)定性和產(chǎn)氣效率。
利用干式厭氧發(fā)酵技術(shù)處理餐廚垃圾有很明顯的優(yōu)勢(shì)和好處,但干式厭氧發(fā)酵技術(shù)目前還存在著較多的問(wèn)題,還需要進(jìn)一步完善和發(fā)展工藝。如何在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性和效率的同時(shí),增加經(jīng)濟(jì)效益,形成一條適合于工程應(yīng)用和推廣的穩(wěn)定可靠的發(fā)酵處理工藝,還有待今后的研究和探索。
針對(duì)以上問(wèn)題,可以使用以下這幾種方法來(lái)解決或者改善。
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參考文獻(xiàn):
[1]王炯科,湯曉玉,王文國(guó).餐廚垃圾干式厭氧發(fā)酵研究進(jìn)展[J].中國(guó)沼氣,2021,39(3):35-41.
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