餐廚垃圾的干式厭氧消化處理技術(shù)探討

摘 要：隨著時(shí)代的發(fā)展，人們對于環(huán)境的重視程度也在不斷的提高，對于垃圾處理的方式也在不斷進(jìn)行革新。日常生活中的垃圾大多數(shù)都是餐廚垃圾，本文主要介紹了餐廚垃圾的干式厭氧消化處理技術(shù)，提出了利用厭氧消化技術(shù)進(jìn)行垃圾處理的同時(shí)還能夠進(jìn)行廢物利用的方式，這也是當(dāng)前進(jìn)行餐廚垃圾處理的新趨勢。本文分析了餐廚垃圾的特點(diǎn)、厭氧消化的原理和特點(diǎn)以及餐廚垃圾干式厭氧消化的影響因素。

關(guān)鍵詞：餐廚垃圾;干式厭氧消化;探討

中圖分類號：S216.4 ????????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

餐廚垃圾是城市生活垃圾的主要組成成分，其構(gòu)成較為復(fù)雜，多油多鹽并且易生物降解，不適宜直接填埋或焚燒，但是利用厭氧消化技術(shù)能夠?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為有用的資源，不僅能夠提高廢物的轉(zhuǎn)化效率，還能夠獲得許多有機(jī)肥料，尤其是干式厭氧消化處理法相較于濕式法前期操作更加簡單，同時(shí)也能夠節(jié)約能耗，更加適用于餐廚垃圾的處理。

1餐廚垃圾的特點(diǎn)

餐廚垃圾中包括很多淀粉、無機(jī)鹽以及纖維素等成分，營養(yǎng)元素十分豐富，經(jīng)過處理能夠生產(chǎn)許多可利用資源，但是由于含水量和含油量都比較高，就使得處理過程變得很困難，因此要選擇合適的方法才能夠提高其回收利用的價(jià)值。

2厭氧消化原理

厭氧消化處理法簡單來說就是在無氧條件下借助厭氧菌等生物條件對有機(jī)物進(jìn)行降解的過程。厭氧消化的三個基本階段包括水解酸化、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸以及產(chǎn)甲烷，三個階段完成之后最終分解成甲烷和二氧化碳等氣體的混合氣體。

3干性厭氧消化的特點(diǎn)

干性厭氧消化就是在不改變原有物質(zhì)狀態(tài)的情況下進(jìn)行厭氧消化，成本較低，而且穩(wěn)定性強(qiáng)，對于物料的適應(yīng)程度也大，更加適用于餐廚垃圾的處理。

4餐廚垃圾干式厭氧消化的影響因素

4.1溫度

厭氧消化主要是微生物的作用過程，溫度是影響微生物生命活動的重要因素，主要通過影響酶的活性來改變微生物為有機(jī)物降解的效率，因此在厭氧消化的過程中要對溫度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，來保證機(jī)制分解的效率。厭氧消化主要有三個溫度范圍，其中中溫和高溫是生化效率最高和產(chǎn)氣率最大的階段，據(jù)研究表明，在25攝氏度下基本不會產(chǎn)生氣體，發(fā)酵受到影響，中溫發(fā)酵速度較為緩慢，隨著固含率的不斷提高，只有高溫范圍下才會繼續(xù)進(jìn)行發(fā)酵。但出于生產(chǎn)成本和轉(zhuǎn)化效率的角度，平時(shí)工業(yè)生產(chǎn)大多采用常溫和中溫發(fā)酵，必要時(shí)才會使用高溫。高溫消化產(chǎn)期率相對較高，殺菌效率也明顯更好。

4.2攪拌

在發(fā)酵過程中進(jìn)行攪拌能夠有效提高基質(zhì)的均一性，增加物質(zhì)與細(xì)菌的接觸，也就能夠加快物質(zhì)的分解。一般餐廚垃圾的干式消化產(chǎn)氣量較大，但消化時(shí)間較長，在消化過程中加以攪拌能夠有效的解決這一問題。干式厭氧消化過程中的攪拌方式主要有機(jī)械攪拌、發(fā)酵液回流攪拌和沼氣回流攪拌三種，在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中動力裝置的選擇和攪拌裝置的規(guī)格都是需要進(jìn)行考量的，如果攪拌不合適會嚴(yán)重影響發(fā)酵的效率。

4.3接種物

接種物的濃度和質(zhì)量都會對厭氧消化的產(chǎn)量有影響。如果接種量較少就會增加一個富集產(chǎn)甲烷菌的過程，期間可能會造成酸的積累從而影響厭氧消化，因此要注意增加接種量，保證發(fā)酵的正常進(jìn)行。

4.4碳氧比

大部分甲烷菌種都能夠利用二氧化碳作為碳源，但沒有能夠長期供應(yīng)氮源的化合物，只能利用氨態(tài)氮，因此碳氮比對厭氧消化過程的影響也很大。據(jù)研究表明，氮含量較高時(shí)，大量的氨態(tài)氮會抑制甲烷的產(chǎn)生;只有氮含量合適時(shí)才能夠真正在保證轉(zhuǎn)化效率的同時(shí)調(diào)節(jié)基質(zhì)的酸堿度，維持甲烷菌的活性。

4.5有機(jī)負(fù)荷

有機(jī)負(fù)荷能夠決定進(jìn)料所需的反應(yīng)器大小。有機(jī)負(fù)荷是影響污泥活性和降解的重要因素。適當(dāng)?shù)奶岣哂袡C(jī)負(fù)荷能夠提高污泥的活性，并加快有機(jī)物的降解速度。如果有機(jī)負(fù)荷過低就會導(dǎo)致基質(zhì)內(nèi)部營養(yǎng)組分不充足，使甲烷菌種處于饑餓狀態(tài)，進(jìn)而降低轉(zhuǎn)化效率。如果有機(jī)負(fù)荷過高會使甲烷生產(chǎn)速度低于酸化速度，產(chǎn)氣中二氧化碳的占比增加，降低甲烷含量。

4.6鹽分

餐廚垃圾中大多含有較高的鹽分，甲烷菌種對于鹽分較為敏感，在厭氧消化的過程中鹽的濃度過高會影響厭氧消化的效率，低濃度的鹽能夠促進(jìn)微生物的生長速度，但外界環(huán)境中鹽濃度過高會破壞微生物滲透壓平衡，嚴(yán)重時(shí)會造成微生物的死亡。

4.7 PH、堿度和揮發(fā)性脂肪酸

PH、堿度和揮發(fā)性脂肪酸的濃度會影響厭氧消化的穩(wěn)定性。在正常的發(fā)酵過程中，PH能夠進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，但為了達(dá)到最佳的轉(zhuǎn)化效率還需要人為進(jìn)行PH的調(diào)節(jié)。堿度也應(yīng)該維持在一個固定的合理范圍內(nèi)。揮發(fā)性脂肪酸實(shí)現(xiàn)消化過程中的中間產(chǎn)物，會影響生物反應(yīng)平衡，因此也要嚴(yán)格控制其濃度，保證轉(zhuǎn)化效率。

5總結(jié)

餐廚垃圾是生活垃圾中的主要組成部分，利用厭氧消化技術(shù)能夠有效的進(jìn)行垃圾處理，并且還能夠獲得大量的可利用資源，但發(fā)酵過程中許多因素都會影響到轉(zhuǎn)化效率，在進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)時(shí)要注意各因素對發(fā)酵的影響，來實(shí)現(xiàn)厭氧消化工藝的產(chǎn)耗平衡，盡可能減少各因素對發(fā)酵過程產(chǎn)生的消極影響。

作者簡介：文斐（1986.5-）男，漢族，四川省廣安市人，碩士，四川發(fā)展中恒能環(huán)境科技有限公司山東分公司中級工程師，研究方向：環(huán)境保護(hù)、環(huán)境治理。

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