餐厨垃圾特性及其厌氧消化性能研究

·76·RenewableEnergyResources28120102Vol.28No.1Feb.2010，、、、、、、。，、、，，。、、[1]。，、。《》，；，，：2009-09-09。：（2008AA062401）。：（1978—），，，。E-mail：[e-mail]：（1965-），，，。E-mail：[e-mail]1，2，1，2，2，2（1.，100028；2.，100029）：，、（TS）、（VS）、、、，3。，/，Na+，Ca2+Cl-。，、212.2,331.6362.4ml/g,36%41.4%，Cl-。：；；：TK6；X705：A：1671-5292（2010）01-0076-05CharacteristicsandanaerobicdigestionperformancesofkitchenwastesLIRong-ping1，2，GEYa-jun1，WANGKui-sheng2，LIXiu-jin2，PANGYun-zhi2（1.BeijingEnvironmentalSanitationEngineeringResearchInstitute,Beijing100028,China;2.CenterforResourcesandEnvironmentalResearch,BeijingUniversityofChemicalTechnology,Beijing100029,China）Abstract：Thecharacteristicsofwastesfrombreakfast,lunchanddinnerwereinvestigatedandde-termined,includingtotalsolids（TS）,volatilesolids（VS）,carbohydrate,protein,lipids,andinor-ganicsaltconcentrations.Thedigestibilityofthreekindsofkitchenwastesweretestedinbatchanaerobicdigesters.Theresultsshowedthattherewerelargedifferencesbetweenbreakfastwasteandlunch/dinnerwastes,especially,theNa+,Ca2+andCl-contentsinbreakfastwasteishigherthantheothertwo.Itwasfoundthatthecharacteristicsofkitchenwastesinfluencedthebiogasproductionperformanceandorganicmatterremoval.Theaccumulativemethaneyieldofbreakfastwaste,lunchwasteanddinnerwastewere212.2,331.6and362.4ml/gVS,respectively.Thebiogasproductionfrombreakfastwastewas36%and41.4%lowerthanlunchwasteanddinnerwaste,re-spectively,whichprobablyresultedfromthehighCl-contentinbreakfastwaste.Keywords：kitchenwaste;anaerobicdigestion;biogas·77·，。，，，，[2]，[3]。，“”，，。，。“”，，。11.1、（A，BC）。、、，4。5kg。，，2~5mm，，-20℃。，A、、，BC、、、。1.2（TS），（VS），pH[4]。（TC）（SKALAR，）。（TN）（KDN-2C，），6.25，。，。、、VS。（HitachiZ-8000，)；（DX-600，）。（，SP-2100）CO2CH4，。，、150，150120℃。1.3、。,，，。（35±2℃，120r/min）。，，（MLSS）17500mg/L。VS，A，BC，10g/L，。22.12.1.1TS，VS3TS，VS1。A，BCTS12.2，24.721.9g/L。，ATSBC44.3%~50.6%。A，TS。TS，VSA，BC68.1%，94.1%82.6%。VS/TS。AVS/TS，68.1%，BC14.5%~26.0%。，TSVS，BC，A，。2.1.2、。13。，3，42.5%~55.2%15.0%~16.9%；A6.2%，BC。13Table1CharacteristicsofthreekitchenwastesABCTS/g.L-1122240219VS/g.L-183232181VS/TS/%68.194.182.6/%*4755.242.5/%*151516.9/%*6.223.923.3/%*375452.2/%*2.42.42.7C/N15.422.519.3Na+/mg.g-1*22.415.416.8Ca2+/mg.g-1*24.43.917.5Cl-/mg.g-1*7620.631SO42-/mg.g-1*9.36.24.3NO3-/mg.g-1*2.91.40.7PO43-/mg.g-1*1.14.38.1*。·78·。，，。，，。，：①，；②，，[5]。，BC，。2.1.3C/N，C/N。，C/N13/1~28/1[6]。C/N，，；C/N，TAN，。1，3C/N，。2.1.4，。Na+Ca2+，Cl-，SO42-，NO3-PO43-（1）。Na+Ca2+，Na+NADH。，，Na+Ca2+；Na+3500~5500mg/L，Ca2+2000~4500mg/L；Na+Ca2+8000mg/L，[5]。，，Na+Ca2+。，ICNa+，Na+10000mg/L，[7]。13Na+Ca2+。，ABC。，Na+22.4mg/g（），BC31%25%；Ca2+24.4mg/g（），BC84%28%，A、、。，10%，3Na+Ca2+。，Cl-，SO42-，SO42-。SO42-[5]。①，；②。，COD/SO42-≥1，COD/SO42-[8]；COD/SO42-，。Cl-SO42-[9]。，，Cl-4.5g/L，SO42-1.8g/L，。1，ACl-，BC1.5~2.7，。Cl-4.5g/L，ATS6%，；3SO42-。，COD/SO42-，BCOD255.7mg/g（），BCOD/SO42-41.2，。2.232.2.130d，3[ml/g，STP(Standardtemperatureandpressure),]〔ml/（L·d）〕12。1，A，16，，，VS212.2ml；BC331.6362.4ml。，BCA36%41.4%。，。，RuihongZhang435ml[10]，，2010，28（1）·79·50℃，。，（VS），ChoPark[11]472mlgHeo[12]489ml，。2，6，9、1011A，BC，。，A，BC7、1110，236，489486ml/（L·d）。80%[13]。12，ABC。A14d，BC16d19d。BC，。2.2.23。10，，。10，，73.2%~75.1%，24.9%~26.8%。（OnewayANOVA，Turkey，P=0.05），3。2.2.3，310g，。VS，VS，。3TS88.5%，85.6%88.8%，VS79.8%，84.6%95.2%（2）。，3VS，。,pH，7.3。2.3，。3，330%，、、4%，1Fig.1Accumulativemethaneyieldfromkitchenwastes051015202530350.00.51.01.52.02.53.03.54.0/ml·g-1/dABC2Fig.2Dailymethaneproductionfromkitchenwastes05101520253035/ml·g-1/dABC02004006008003Fig.3Biogascompositionduringanaerobicdigestionofkitchenwastes051015202530/%/d020406080100CH4-ACO2-ACH4-BCO2-BCH4-CCO2-C2pHTable2VSremovalandfinalpHwithanaerobicdigestionofkitchenwastesTS/%VS/%pHA88.579.87.33B85.684.67.35C88.895.27.3325.628.97.39，（NYN525-2002）[14]，。33，、。TS，VS，VS/TS，Na+，Ca2+Cl-，Cl-，。，、VS212.2，331.6362.4ml，TS88.5%，85.6%88.8%，VS79.8%，84.6%95.2%。，，，Cl-。：[1],.[J].，2004，6（4）：165-172.[2]CALLAGHANFJ,WASEDAJ,THAYANITHYK,etal.Continuousco-digestionofcattleslurrywithfruitandvegetablewastesandchickenmanure[J].Biomass&Bioenergy,2002，27：71-77.[3]LIR,CHENS,LIX,etal.Anaerobicco-digestionofkitchenwasteandcattlemanureformethaneproduction[J].Energy&Fuels,2009，23：2225-2228.[4]APHA．Standardmethodsfortheexaminationofwaterandwastewater[M]．20thed．WashingtonD.C.：AmericanPublicHealthAssoc.，1998.[5]CHENY,CHENGJJ,CREAMERKS.Inhibitionofanaerobicdigestionprocess：areview[J]．Bioresourc.Technol.，2008，99：4044-4064.[6]BURTONCH,TUNERC.Manuremanagement[M].UK:SilsoeResearchInstitute.2003,281-282.[7]，，，.Na+IC[J].，2008，26（1）：15-18.[8]，，.COD/SO_4~（2-）[J].，1993，14（1）：7-7.[9]，，，.Cl-SO42-[J].，1999，33（2）：237-239.[10]ZHANGR，EL-MASHADHM，HARTMANK，etal.Characterizationoffoodwasteasfeedstockforanaero-bicdigestion.[J].Bioresourc.Technol,2007，98：929-935.[11]CHOJK,PARKSC.BiochemicalmethanepotentialandsolidstateanaerobicdigestionofKoreanfoodwastes[J].Bioresourc.Technol.,1992，52：245-253.[12]HEONH,PARKSC,KANGH.Effectsofmixturera-tioandhydraulicretentiontimeonsingle-stageanaero-bicco-digestionoffoodwasteandwasteactivatedsludge[J].J.Environ.Sci.Health,PartA，2004，39（7）：1739-1756.[13]PALMOWSKILM,M譈LLERJA.Influenceofthesizereductio