餐厨发酵、菌种试验拟案

餐厨垃圾试验工艺工艺参数研究目的通过具有代表性的接种物浓度〔20%，30%，50%〕、添加微量金属元素〔Fe2+、Co2+、Ni2+〕、反响的温度〔常温，35±1℃，55±1℃〕三个影响因子，探讨餐厨垃圾厌氧消化过程中pH值、VFA、氨态氮、产气量和气体成分的变化。通过选择适宜的接种物浓度和发酵条件，以期到达产气速度快、产气量多的效果，从而缩短发酵周期，节省本钱，增加经济效益。实验仪器〔1〕气袋〔型号：0.5L0.25L，大连海得科技〕〔2〕电子天平〔型号：JA2003N，上海精密科学仪器〕〔3〕可见分光光度计〔型号：unico2000，尤尼柯上海仪器〕〔4〕精密pH计〔型号：PHS-3C，上海精密科学仪器〕〔5〕电热恒温枯燥箱〔型号：DHG-9071，上海精宏实验设备〕〔6〕定氮仪〔型号：KDN－04A，上海新嘉电子〕〔7〕自动双重纯水蒸馏器〔型号SZ-93上海亚荣生化仪器厂〕〔8〕水浴恒温振荡器〔型号：WHY-2，江苏金坛市金城国胜实验仪器厂〕〔9〕往复式恒温水浴振荡器〔型号：SHZ-88A，太仓市实验设备厂〕〔10〕SX2系列箱式电阻炉〔型号：12-10，上海阳光实验仪器〕〔11〕移液枪〔型号：100-1000ul,1000-5000ul，上海大龙医疗设备〕〔12〕恒温水浴箱〔型号：HH数显三用恒温水箱，金坛市金城国胜实验仪器厂〕〔13〕酸式滴定管〔250ml〕〔14〕容量瓶〔25ml，50ml，250ml，100ml，500ml，1000ml〕〔15〕锥形瓶〔1000ml，500ml，250ml〕〔16〕烧杯〔50ml，100ml，250ml，800ml〕〔17〕量筒〔50ml，100ml，250ml，500ml〕〔18〕移液管〔5ml，10ml，25ml〕〔19〕电炉〔20〕瓷坩锅试验装置试验材料及其预处理表1发酵原料的理化性质Table1Physicalandchemicalcharacteristicsoffeedstock总固体/%TS挥发性固体/%VS含水率/%总氮/%总磷/%C/N纤维素/gpH值10%种子准备本试验所用的接种污泥可以取自重庆普拉克餐厨垃圾沼气系统正常发酵的发酵剩余物，在发酵之前应对其TS、VS、含水率、pH等指标进行测试。厌氧发酵菌种从黑石子普拉克或者其他食物渣滓发酵厂的发酵污泥(如污水处理厌氧发酵池)中获得；发酵的餐厨可以从餐厅或者饭馆中获得。在氢气发酵之前，发酵污泥先于烘箱中90℃烘烤30min，这样使耗氢菌失活，然后将其放入TS为4%的餐厨垃圾中培养一天；pH控制在5.4——5.7。为了建立产甲烷环境，应将种子污泥参加到甲烷发酵反响器而且没有任何预处理，然后用氢气发酵罐排放的污水向其补充至有效体积，然后培养。培养是保证温度为35℃，不做pH控制。起初这个系统为批量模式，在中温发酵菌群被激活大量繁殖以后，转入半连续发酵模式。在培养发酵之前，应先用N2处理发酵罐10min以全面排除氧气，形成严格的厌氧环境。控制到达指标：Ph=7.62，VS=3.2%，种子污泥碱度相当于。试验设计本试验开始至结束，预计一般运行了25d，有效发酵过程约20d〔都是概数〕。试验设接种量〔指接种污泥占全部反响物料的比率〕为10%、20%、30%三个试验组，同时设置一个空白参比组〔只是以接种物为原料，不加任何发酵原料〕，每个试验组两次重复，采用一次进料〔经过预处理〕，发酵状态为间歇，发酵温度为35±1℃，发酵液总固体含量为10%，发酵原料粒度小于10mm。每天搅拌1次，时间为1h，振荡速度70r/min。在2周内无气体产生视为产气结束，停止发酵试验。试验每5d取一次液样和气样，进行各项参数测试。空白参比组因每日产气量非常少，仅在试验结束后，进行总产气量测定。实验过程中控制好温度、pH、搅拌等因素。测定工程与方法总固体浓度〔TS〕：烘干法〔真空枯燥箱中105℃下烘4～6h〕；VS测定：烘干法〔马弗炉中600℃下烘1h〕；含水率：烘干法〔真空枯燥箱中105℃下烘3～4h〕；挥发性有机酸〔VFA〕浓度：分光光度法〔采用料液经10min，5000r/min，离心后测定〕；氨态氮：蒸馏—滴定法〔采用料液经10min，5000r/min，离心后测定〕；pH值：通过精密pH计〔PHS-3C〕测定；产气量：采用排水法测定；气体成分：气相色谱仪〔岛津GC-14B〕。载气氩气流速50mlmin-1，压力6kg/cm2,柱温度100℃，喷射温度和检测温度均为120℃。试验结束后，综合试验数据进行产气指标分析，包括：总固体浓度、挥发性固体浓度、含水率、