中国环境科学

作者：唐山青, 谢彦培, 刘智峰, 张媛媛, 张贤胜, 耿学海, 王蜜儿, 潘园, 黄馨怡, 汤琳

单位：1. 湖南大学环境科学与工程学院, 湖南 长沙 410082;2. 长沙中联重科环境产业有限公司, 湖南 长沙 410006

关键词：餐厨垃圾,厌氧消化,发酵温度转换,运行性能,微生物群落

基金：国家重点研发计划项目(2021YFC1910400);湖南省自然科学基金杰出青年基金项目(2022JJ10011)

通过210d的连续厌氧消化试验,实现了以餐厨垃圾为发酵底物的同一厌氧消化系统内发酵温度从中温到高温的转换.试验结果显示,中温阶段,最高有机负荷(OLR)为6.5kg COD/(m3·d),平均沼气产率658 L/(kg COD·d);产甲烷优势菌属包括Methanosaeta(57.0%)、Methanospirillum(10.0%)、Methanomethylovorans(9.2%)和Methanobacterium(19.7%),其与水解酸化类细菌、同型产乙酸菌等形成互营关系,实现高效产甲烷过程.经35d升温过程后,中温发酵系统平稳转换为高温发酵系统.高温系统稳定运行时OLR为5.0kg COD/(m3·d),平均沼气产率480L/(kg COD·d);产甲烷优势菌属主要为Methanoculleus (96.2%),其与互养产氢类细菌和互营乙酸氧化细菌等形成互营关系,共同推动H2利用和产甲烷过程.但高温系统在试验后期呈现明显酸化趋势,产气效率大幅下降,推断是因为该阶段产甲烷菌活性受到抑制,而水解产酸菌大量富集,使得有机酸生成与利用过程失衡,最终导致系统崩溃.综上说明厌氧发酵系统在线温度转换具有技术可行性,但高温系统的运行性能和稳定性较中温系统偏低.

来源：2024年第8期

《中国环境科学》期刊编辑部

查看中国环境科学杂志2024年第8期