BMP用于對餐廚垃圾厭氧發(fā)酵的案例
閱讀:402 發(fā)布時間:2021-5-30
BMP用于研究溫度對餐廚垃圾厭氧發(fā)酵的影響案例
- 背景介紹:
餐廚垃圾組成成分較為復雜,,含有油脂,、蛋白質(zhì),、糖類等物質(zhì),,溫度是厭氧發(fā)酵的關(guān)鍵因素之一,,對水解過程,、產(chǎn)酸過程,、產(chǎn)甲烷過程影響很大,,本實驗利用BMP全自動甲烷潛力測試儀器研究了中溫(37攝氏度)和高溫(55攝氏度)條件下的餐廚垃圾的厭氧發(fā)酵規(guī)律,可以為實際生產(chǎn)工藝提供一定的理論依據(jù)和指導建議,。
二,、實驗步驟:
- 所需條件:RTK18通道BMP儀器2臺,恒溫水浴鍋2臺,,餐廚垃圾300g,,纖維素30g,活性污泥500 g,。
- 實驗過程:
- 中溫37攝氏度實驗周期30d,,高溫55攝氏度實驗周期10d;
- 500毫升反應瓶,,反應體積400 mL,,底物4g餐廚,同時為了研究餐廚與污泥混合發(fā)酵,,按比例添加部分污泥,,對照組為4.5g纖維素,。
三、實驗分析:
- 如圖一所示為本實驗采用的BMP全自動甲烷潛力測試儀
圖一:BMP全自動甲烷潛力測試儀
- 如圖二所示為37攝氏度實驗30d數(shù)據(jù)截圖和55攝氏度實驗10d數(shù)據(jù)截圖,,包括產(chǎn)甲烷體積曲線圖和產(chǎn)甲烷速率曲線圖,。
圖二:左圖37攝氏度18d數(shù)據(jù)截圖、右圖高溫55攝氏度10d數(shù)據(jù)截圖
- 圖三為數(shù)據(jù)以h或d為單位間隔下載處理圖
- 以對照組纖維素分析,,37攝氏度30d實驗周期,,4.5g纖維素產(chǎn)甲烷1623 mL,平均361 mL/g VS,,纖維素理論產(chǎn)量414 mL/g VS,,產(chǎn)率87.1%,55攝氏度10d實驗周期,,4.5 g纖維素產(chǎn)甲烷1450 mL,,平均322 mL/g VS,產(chǎn)率77.1%,,符合文獻報道的一般70-90%范圍,;
- 對照組纖維素實驗,可以發(fā)現(xiàn)55攝氏度纖維素產(chǎn)氣速率明顯高于37攝氏度實驗,,對應的55攝氏度產(chǎn)氣實驗啟動時間為1d,,37攝氏度纖維素啟動時間為3d。纖維素高溫實驗的甲烷產(chǎn)率低于中溫實驗產(chǎn)率,,可能與溫度對它的水解,、酸化過程有關(guān);
- 37攝氏度實驗,,最終產(chǎn)率,,4g餐廚>3g餐廚+1g污泥>2g餐廚+2g污泥>1g餐廚+3g污泥>4g污泥,與理論值符合,。但是實驗過程中并非一直按照此規(guī)律,,4g餐廚存在先抑制后解除的過程;
- 55攝氏度實驗,,最終產(chǎn)率4g餐廚>3g餐廚+1g污泥>2g餐廚+2g污泥>1g餐廚+3g污泥>4g污泥,,與理論值符合。實驗過程基本一直按照此規(guī)律進行,,未出現(xiàn)明顯的酸抑制過程,;
- 高溫55攝氏度實驗,餐廚垃圾未出現(xiàn)明顯的酸抑制現(xiàn)象,,可能與高溫反應快,,降低VFA積累有關(guān)。
四、實驗小結(jié):
BMP全自動甲烷潛力測試儀可以研究餐廚垃圾不同溫度的厭氧發(fā)酵效果,,評估餐廚和污泥混合發(fā)酵效率,,由于儀器是自動、實時,、在線采集和記錄數(shù)據(jù),,采樣點低至每分鐘,測量分辨率低至每毫升,,因此可以觀察實驗細節(jié),,可以為指導實際生產(chǎn)工藝提供理論依據(jù)和小試經(jīng)驗。