餐厨垃圾与玉米秸秆混合中温发酵产气效果模拟

doi:10.11934/j.issn.1673-4831.2015.01.019

生态与农村环境学报 ›› 2015, Vol. 31 ›› Issue (1): 124-130.doi: 10.11934/j.issn.1673-4831.2015.01.019

餐厨垃圾与玉米秸秆混合中温发酵产气效果模拟

蒋滔,李平,任桂英,高立洪,韦秀丽,刘科,李萍,向远勇

重庆市农业科学院

收稿日期:2014-06-16 修回日期:2014-10-21 出版日期:2015-01-25 发布日期:2015-04-15
通讯作者: 李平重庆市农业科学院 E-mail:35606290@qq.com
作者简介:蒋滔（１９８３—），男，四川遂宁人，助理研究员，博士，主要从事农业废弃物资源利用和水污染与水生态等方面的研究。E-mail:273021978@qq.com
基金资助:
国家国际科技合作专项（２０１３ＤＦＡ６１２６０）；重庆市基本科研业务费计划项目（２０１３ｃｓｔｃ－ｊｂｋｙ－００５１７）；重庆市农业科学院“百名博士引进培养工程”

Simulation on Mesophilic Gassy Fermentation by Food Waste Mixed with Corn Straw

JIANG Tao, LI Ping, REN Gui-Ying, GAO Li-Hong, WEI Xiu-Li, LIU Ke, LI Ping, XIANG Yuan-Yong

Chongqing Academy of Agricultural Sciences

Received:2014-06-16 Revised:2014-10-21 Online:2015-01-25 Published:2015-04-15
Contact: LI Ping Chongqing Academy of Agricultural Sciences E-mail:35606290@qq.com

摘要/Abstract

摘要： 在恒温３５ ℃和料液中ω（总固体）为５％的条件下，以农村餐厨垃圾及碱液预处理后的玉米秸秆为原料，以实验室内培养的不产气厌氧活性污泥为接种物，研究餐厨垃圾与玉米秸秆不同配比（干物质质量比分别为１ ∶ ３、１ ∶ ２、１ ∶ １、２ ∶ １、３ ∶ １和１ ∶ ０）混合发酵对产气效果的影响。结果表明，餐厨垃圾与玉米秸秆以１ ∶ ２配比的处理ＣＨ_４累积产量最大，平均为１２７４１ｍＬ，挥发性固体（ＶＳ）ＣＨ_４产率为２９９.９ｍＬ·ｇ^－１。对发酵过程中ｐＨ值的测定结果表明，餐厨垃圾与玉米秸秆混合厌氧消化可以提高厌氧消化系统的缓冲性和稳定性。修正的冈珀茨模型（Ｇｏｍｐｅｒｔｚ）能较好地拟合餐厨垃圾－玉米秸秆混合发酵产ＣＨ_４过程，并且伴随秸秆比率的提高，发酵延滞期和周期逐渐缩短。因此，在餐厨垃圾中加入秸秆可有效提高餐厨垃圾厌氧消化的产气率和生物降解效率。

关键词: 餐厨垃圾, 玉米秸秆, 厌氧发酵, ＣＨ_４

Abstract: The present study investigated mesophilic gassy fermentation by food waste mixed with corn straw.Food waste and corn straw were mixed in different level of dry matter ratio,i.e.1:3, 1:2, 1:1, 2:1, 3:1 ,1:0 .Under the condition of 35℃ and total solid mass fraction (ω)of 5%,the characteristics of gas production on different ratio of food waste and corn straw were evaluated.Results show that when the ratio of kitchen waste and corn straw is 1:2, CH₄averageprodution reached up to 12741mL,with a yield of 299.9mL•g^-1volatile solids(VS).Simultaneous measurement of pH value indicated that co-digestion of food waste with corn straw created a well buffering environment for anaerobic fermentation and improved the stability of gas production.The fermentation process of food waste and corn straw could be well simulated by modified Gompertz equation,indicating that lag phase and duration of fermentation would decrease with in crease in corn staw ratio in the mixture.Therefore,it is suggested that fermentation of food waste with corn straw will significantly improve gas production and biodegradation in the system.

Key words: kitchen waste, corn stalk, anaerobic fermentation, CH₄

中图分类号:

X705
X712

蒋滔, 李平, 任桂英, 高立洪, 韦秀丽, 刘科, 李萍, 向远勇. 餐厨垃圾与玉米秸秆混合中温发酵产气效果模拟[J]. 生态与农村环境学报, 2015, 31(1): 124-130.

JIANG Tao, LI Ping, REN Gui-Ying, GAO Li-Hong, WEI Xiu-Li, LIU Ke, LI Ping, XIANG Yuan-Yong. Simulation on Mesophilic Gassy Fermentation by Food Waste Mixed with Corn Straw[J]. Journal of Ecology and Rural Environment, 2015, 31(1): 124-130.

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