湿热预处理对餐厨废弃物厌氧产氢发酵类型的影响

作     者：夏天明 黄凯锋 李鸣晓 祝超伟 魏自民 贾璇 杨洋 XIA Tian-ming;HUANG Kai-feng;LI Ming-xiao;ZHU Chao-wei;WEI Zi-min;JIA Xuan;YANG Yang

作者机构：中国环境科学研究院北京100012 东北农业大学黑龙江哈尔滨150030 中环水务建设有限公司北京100022 

出 版 物：《环境工程技术学报》 (Journal of Environmental Engineering Technology)

年 卷 期：2014年第4卷第2期

页      面：150-157页

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家"十二五"科技支撑计划项目(2012BAJ21B02) 

主　　题：餐厨废弃物 湿热预处理 碳氮比 发酵类型 氢气制备 动力学 

摘      要：通过批试验分析湿热预处理前后餐厨废弃物CODs(溶解性化学需氧量)、CODt(总化学需氧量)、粗蛋白浓度、碳氮比(C/N)等指标及代谢产物的变化,研究湿热预处理对餐厨废弃物厌氧发酵类型和产氢效能的影响。采用Gompertz动力学模型分析经湿热预处理后厌氧发酵系统启动速度、累积产氢量、产氢速率的变化。结果表明,餐厨废弃物经150℃湿热预处理30 min后,可浮油脱出量高达97.5 mL/kg,CODs和C/N变化显著;VFAs(挥发性有机酸)和乙醇浓度分析表明,湿热预处理可使餐厨废弃物厌氧发酵产氢的产酸类型从丙酸型发酵转变为丁酸型发酵。在微生物的作用下,湿热预处理时间为30 min时,经90℃处理后餐厨废弃物中的丁酸等VFAs进一步降解转化为乙酸、CO2和H2,比产氢量最高为242.1 mL/g(以VSS计)。湿热预处理可以改变餐厨废弃物中碳水化合物、蛋白质和脂肪的理化性质,影响其厌氧发酵产氢产酸类型,达到改善餐厨废弃物厌氧发酵产氢效能的目的。