溫度對(duì)城市生活垃圾厭氧消化的影響
摘要：在TS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.5％的半干式條件下，通過(guò)對(duì)城市生活垃圾厭氧消化進(jìn)行批量實(shí)驗(yàn)，研究了溫度對(duì)厭氧消化過(guò)程的影響，探討了不同消化溫度對(duì)產(chǎn)氣量、發(fā)酵啟動(dòng)時(shí)間以及溫度從55 ℃突降到20 ℃時(shí)對(duì)厭氧反應(yīng)器產(chǎn)氣量的影響等方面的問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，城市生活垃圾厭氧消化的較佳溫度為55 ℃，消化時(shí)間短，產(chǎn)氣率高，啟動(dòng)時(shí)間較快，沼氣中的甲烷的平均體積分?jǐn)?shù)為66.3％。
關(guān)鍵詞：溫度；城市生活垃圾；厭氧消化
近年來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市化進(jìn)程不斷加快，城市人口不斷增多，城市生活垃圾產(chǎn)量日益增加，據(jù)統(tǒng)計(jì)[1]，我國(guó)垃圾的歷年堆存量已達(dá)到60億t，全國(guó)200多座城市已陷入“垃圾圍城”之中，1997年，全國(guó)生活垃圾日清運(yùn)量約為1～1.2億t，還以年均8%～10％的速度增長(zhǎng)。如何實(shí)現(xiàn)城市生活垃圾的“減量化、無(wú)害化、資源化”處理，消除城市環(huán)境污染和實(shí)現(xiàn)資源二次利用的可持續(xù)發(fā)展已成為我國(guó)必須解決的重大問(wèn)題[2, 3]。
溫度是影響厭氧生物處理工藝的重要工藝參數(shù)。厭氧消化的溫度與有機(jī)物的厭氧分解過(guò)程有密切的關(guān)系，不同的溫度范圍內(nèi)存在不同類型的微生物，研究者根據(jù)產(chǎn)甲烷菌在不同溫度下的最佳活性將厭氧發(fā)酵分為3個(gè)溫度范圍：50～55 ℃稱為高溫發(fā)酵；30～35 ℃稱為中溫發(fā)酵；15~20 ℃稱為低溫發(fā)酵[4, 5]。而一般農(nóng)村沼氣發(fā)酵罐隨著自然環(huán)境的溫度變化而變化，稱為常溫發(fā)酵。一般認(rèn)為，厭氧生物反應(yīng)可以在很寬的溫度范圍（5～83 ℃）內(nèi)進(jìn)行，而產(chǎn)甲烷作用則可以在4～100 ℃的溫度范圍內(nèi)發(fā)生。溫度主要是通過(guò)對(duì)厭氧微生物細(xì)胞內(nèi)某些酶的活性的影響而影響微生物的生長(zhǎng)速率和微生物對(duì)基質(zhì)的代謝速率，這樣會(huì)影響到厭氧生物處理工藝中污泥的產(chǎn)量，有機(jī)物的去除速率，反應(yīng)器所能達(dá)到的處理負(fù)荷；溫度還會(huì)影響有機(jī)物在生化反應(yīng)中的流向和某些中間產(chǎn)物的形成以及各種物質(zhì)在水中的溶解度，會(huì)影響到沼氣的產(chǎn)量和成分等[6, 7]。
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