半连续餐厨垃圾与猪粪混合厌氧消化动力学研究吴燕

*61003135℃。0．50．75gVS/L·d。0．75gVS/L·d0．78L/gVS51%。r2=0．97000．9355。0．75gVS/L·d。X799．3A0517－6611201120－12278－03KineticStudyofSemi-continuousAnaerobicCo-digestionwithKitchenWasteandPigWasteWUYanetalSchoolofEarthScienceandEnvironmentalEngineeringSouthwestJiaotongUniversityChengduSichuan610031AbstractTheanaerobicco-digestionofkitchenwasteandpigwastewasconductedinasemi-continuousmodeat35℃bygraduallyincreas-ingorganicloadingrateOLR．Theresultwasstudiedbyusingthefirst-levelandsecond-levelkineticmodels．ThedigestionexperimentshowedthattheprocessfromproducingoftheorganicacidtothemethanogenicphasecouldbereachedadynamicequilibriumbyOLRof0．5gVS/L·dand0．75gVS/L·d．ThemaximumvalueofbiogasyieldandtheaverageCH4contentunderOLRof0．75gVS/L·dwereabout0．78L/gVSand51%respectively．Thekineticanalysisshowedthatthestandarddeviationvalueabout0．9700ofthefirst-levelkineticmodelwasgreaterthanthatabout0．9355ofthesecond-levelwhichcouldbebetterdescribedthekineticprocessofthegasproduction．KeywordsAnaerobicco-digestionSemi-continuousKitchenwastePigwasteKineticmodel1986－。2011-03-3135020079000t1。。“”2。。。。30．51．01．5VFA。Callaghan4、。。535℃pH。VS3∶10．23L/gVS。A．Lehtomaki6、、。VS30%VSVS40%。BerndLinke7、VFA、TS、VS、。1．0g/L3．0g/LVFAVSykym。。11．14℃。、。1。1Table1CharacteristicsofsubstratesTestmaterialTS%VS%Moisturecontent∥%Ash%C/NKitchenwaste21．6388．978．3711．127．51Pigwaste7．5555．592．4544．526．181．2112．56L。8L。。。35℃。JournalofAnhuiAgri．Sci．2011392012278－1228012338DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2011.20.0621Fig．1Schematicdiagramofsemi-continuousanaerobicdiges-tionsystem1．36L。。OLR0．5gVS/L·dOLR0．25。pH。2～3、VFA、。0．5gVS/L·d0．75gVS/L·d。1．4TS8CJ/T56—2004VS9108CJ/T75．2－2004VFA9pHpHS-25pHGC·7890A。22．1pHVFAVFACH4CO2。。20．50．75gVS/L·dpHVFA。pH7．3VFA240mg/L。VFApH67．124d。2VFA0．5gVS/L·d121572mg/L。VFACO2pH7．1。130．75gVS/L·dpH337．17．0。20．75VS/L·dVFA900～1400mg/L。VFA。VFApH。VFA。2pH7．11～12d0．5gVS/L·d12～37d0．75gVS/L·d．Note1～12dorganicloadis0．5gVS/L·d12～37dorganicloadis0．75gVS/L·d．2pH、VFAFig．2ThevariationofpHandVFAsconcentrationunderdif-ferentorganicloadswithtimeVFA1200mg/L。0．75gVS/L·d7850ml。2．2VFA。VS10。VFA。0．50．75gVS/L·dVFA、3。0．51～12d0．5gVS/L·d12～37d0．75gVS/L·d．Note1～12dorganicloadis0．5gVS/L·d12～37dorganicloadis0．75gVS/L·d．3VFA、Fig．3VFAsandthebiogasyieldbasedonVSfedwithdifferentloadsorganicgVS/L·dVFA240mg/L1572mg/L。60．5L/gVSN2CO2。pH0．5gVS/L·d130．75gVS/L·d。VFA1200mg/L。VFA。97221392030．75gVS/L·d330．75gVS/L·d2020．78L/gVS。CH450%57%。0．75gVS/L·d。4、、Fig．4Cumulativemethaneproductioncumulativebiogaspro-ductionandaveragemethanecontentwithdifferentloads42、。4。0．75gVS/L·d、0．5gVS/L·d0．75gVS/L·d。0．5、0．75gVS/L·d546354409ml38%51%0．50．75gVS/L·d38%51%。2．30．75gVS/L·d。dcdt=－k1cdyt=w1－e－k1t1dytdt=k2ye－yt2tyt=1k2ye2+tye21～2yttL/gVStdk1d－1wk2gVS/L·dyeL/gVS。MicrocalOrigin5。ω、κ1r20．8035、0．20670．9700κ2、yer20．2409、0．9799、0．9355。5Fig．5Thefittingcurveofdynamicsequationsyt=w1－e－k1t=0．8035×1－e－0．2067t3tyt=1k2ye2+tye=10．2409×0．97992+t0．979946r2r2。1t→+∞yt→wwyt0．75gVS/L·d0．78L/gVS3．0%。yeye25．63%。2。310．5gVS/L·d0．75gVS/L·dpH7．1VFA900～1400mg/L0．75gVS/L·d。20．75gVS/L·d、7850、4357ml0．78L/gVS。0．5gVS/L·d0．75gVS/L·d38%51%。0．75gVS/L·d。3yt=w1－e－k1t=0．8035×1－e0．2067tk1=0．2067。w0．8035L/gVS3．0%。。12338082212011。520108192030Fig．5Satelliteimageat2030onAugust19thin201044．1500hPa、、500hPa18200072h。200hPa192000～202000。850hPa192000202000。、、。4．2T639500hPa、、850hPa20202000～212000、。618200024h48、72h50．0～100．0mm72h212000。。62010818200024ha、48hb72hcT639Fig．6Precipitationforecastat24ha48hband72hcat2000onAugust182010512。2、、、。384h、、、。4、、、T639。1．2009829J．2011373276－284．2．2009717J．201127148－53．3．M．1999136－140．4．M．檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪1992．122801．J．20044659－62．2．“”J．200989－12．3．J．200834721－24．4CALLAGHANFJWASEDAJTHAYANITHYKetal．Co－digestionofwasteorganicsolidsbatchstudiesJ．BioresourceTechnology199967117－122．5．J．2007348－11．6LEHTOMAKIAHUTTUNENSRINTALAJA．Laboratoryinvestigationsonco－digestionofenergycropsandcropresidueswithcowmanureformethaneproductionEffectofcroptomanureratioJ．ResourcesCon-servationandRecycling200751591－609．7LINKEB．KineticstudyofthermophilicanaerobicdigestionofsolidwastesfrompotatoprocessingJ．BiomassandBioenergy200630892－896．8．CJ/T51－2004S．2005．9．M．1998535－537．10．M．2004．833212011