热碱预处理对餐厨垃圾厌氧发酵挥发性脂肪酸产量及组成的影响

doi:10.11934/j.issn.1673-4831.2015.02.0016

生态与农村环境学报 ›› 2015, Vol. 31 ›› Issue (2): 244-248.doi: 10.11934/j.issn.1673-4831.2015.02.0016

热碱预处理对餐厨垃圾厌氧发酵挥发性脂肪酸产量及组成的影响

宋珍霞,温飞,徐建平,徐大勇,蔡昌凤

安徽工程大学生物与化学工程学院

收稿日期:2014-10-16 修回日期:2014-11-14 出版日期:2015-03-25 发布日期:2015-04-15
通讯作者: 宋珍霞安徽工程大学生物与化学工程学院 E-mail:songzhenxiawh@ahpu.edu.cn
作者简介:宋珍霞（1981-），女，安徽霍山人，讲师，博士，主要从事固体废弃物处理与资源化利用方面的研究。E-mail:songzhenxiawh@ahpu.edu.cn
基金资助:
中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室开放基金(SKLCRSM10KFA05);安徽省高校省级自然科学研究项目(KJ2011B009);国家自然科学基金(51274001)

Effect of Thermal Alkaline Pretreatment on Production and Composition of Volatile Fatty Acid(VFA) in Food Waste Under Anaerobic Fermentation

SONG Zhen-Xia, WEN Fei, XU Jian-Ping, XU Da-Yong, CAI Chang-Feng

College of Biological and Chemical Engineering,Anhui Polytechnic University

Received:2014-10-16 Revised:2014-11-14 Online:2015-03-25 Published:2015-04-15
Contact: SONG Zhen-Xia College of Biological and Chemical Engineering,Anhui Polytechnic University E-mail:songzhenxiawh@ahpu.edu.cn

摘要/Abstract

摘要： 研究了在控制温度为80 ℃、加热时间为30 min时不同pH的热碱预处理对餐厨垃圾中温（35 ℃）单相厌氧发酵产挥发性脂肪酸（VFA）的影响。考察了热碱预处理pH值为8.0、9.0、10.0、11.0和12.0条件下的VFA浓度及组成情况。结果表明，热碱预处理pH值对餐厨垃圾厌氧发酵过程中VFA 浓度及组成均有显著影响。pH 10.0、pH 11.0和pH 12.0处理的总VFA以及丙酸和丁酸含量均高于pH 8.0和pH 9.0处理。在120 h的厌氧发酵时间内，各处理VFA组成中乙酸和丁酸含量明显高于丙酸和戊酸，且乙酸和丁酸合计占总VFA的比例变幅为62.02%~82.08%，为典型的丁酸型发酵。pH 11.0处理发酵液中VFA浓度最大；至120 h反应结束时，其VFA浓度达60.14 g?L-1，比其他4个处理高6.14% ~ 48.45%。可见，餐厨垃圾厌氧发酵产VFA的最佳热碱预处理pH 值为11.0。

关键词: 热碱预处理, 餐厨垃圾, 厌氧发酵, 挥发性脂肪酸

Abstract: An experiment was carried out to explore effects of pretreatment of food waste with alkali at 80℃ for 30 minutes on production, concentration and composition of volatile fatty(VFA) in the food waste under single phase anaerobic fermentation at 35℃as affected by pH in the pretreatment. The experiment was designed to have five pH treatments, i.e. 8.0, 9.0, 10.0, 11.0 and 12.0. Results show that pH in the pretreatment significantly affected concentration and composition of the VFA produced in food waste under anaerobic fermentation. The content of total VFA, propionic acid and butyric acid in Treatments 10.0, 11.0 and 12.0, was higher than their respective ones in Treatments 8.0 and 9.0. During the 120 hours of anaerobic fermentation, contents of acetic acid and butyric acid are evidetly higher than contents of pentanoic acid in terms of proportion in composition for all treatments; and the sum of acetic acid and butyric acid accounted for 62.02%-82.08% of the total VFA, indicating a typical butyric acid-type fermentation. VFA concentration was the highest in Treatment 11.0, reaching up to 60.14 g?L^-1 at the end of the 120-hour anaerobic fermentation and being 6.14%-48.45% higher than that in the other 4 treatments. Obviously pH 11.0 is the optimal one for thermo alkaline pretreatment of food waste for VFA production via anaerobic fermentation.

Key words: thermal alkaline pretreatment, food waste, anaerobic fermentation, volatile fatty acid (VFA)

中图分类号:

X705

宋珍霞, 温飞, 徐建平, 徐大勇, 蔡昌凤. 热碱预处理对餐厨垃圾厌氧发酵挥发性脂肪酸产量及组成的影响[J]. 生态与农村环境学报, 2015, 31(2): 244-248.

SONG Zhen-Xia, WEN Fei, XU Jian-Ping, XU Da-Yong, CAI Chang-Feng. Effect of Thermal Alkaline Pretreatment on Production and Composition of Volatile Fatty Acid(VFA) in Food Waste Under Anaerobic Fermentation[J]. Journal of Ecology and Rural Environment, 2015, 31(2): 244-248.

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