城市生活有机垃圾厌氧降解的过程机理与工程应用研究

<span style="color: rgb(0, 0, 0); font-family: 'Trebuchet MS', 'Lucida Sans Unicode', Arial, sans-serif; line-height: 22px;">首先进行城市生活有机垃圾典型组分的厌氧发酵产甲烷和产氢特性研究，在此基础上，设计厌氧发酵联产氢气和甲烷的组合工艺提高能源回收效率，并采用厨余垃圾和废纸联合厌氧消化的方式避免厨余垃圾单独厌氧消化的挥发性脂肪酸抑制。其次，结合国内近年出现的城市生活垃圾分选技术，分别以机械干分选有机垃圾和水分选有机垃圾为原料进行厌氧发酵产甲烷实验，并根据实验结果设计日处理500吨城市生活垃圾厌氧沼气工程及进行经济性评价。主要结论如下：（1）糖和淀粉类的生化产甲烷能力为260 mL/gVS，纤维素，粗纤维、蛋白类和脂类分别为244、145、258 、757 mL/gVS；蛋白质类原料在厌氧消化过程中容易形成“抑制型稳态”；脂类原料容易导致长链脂肪酸抑制。（2）碳水化合物（糖、淀粉和纤维素）是最佳的厌氧发酵制氢原料，蛋白类、脂类和木质纤维类均不适宜作为厌氧发酵制氢原料。采用厌氧发酵联产氢气和甲烷的组合工艺可以显著提高能源回收率。（3）厨余垃圾单独厌氧发酵容易受到VFAs的强烈抑制，采用厨余垃圾与废纸联合厌氧发酵，能够避免VFAs抑制。（4）水分选有机垃圾的生物可降解性优于机械干分选有机垃圾，在原料TS浓度为11%~16%时的甲烷产率为273~314 L/kgVS。（5）国家财政补贴，税收优惠和CDM额外收益决定了城市生活垃圾的厌氧消化与热电肥联产工程的经济可行性。</span>