【文章內(nèi)容簡介】 此在國外實際工程案例中，中溫工藝應用更為廣泛。3．2．2．2．濕法工藝與干法工藝根據(jù)進入反應器中的垃圾中干物質含量的高低，可將厭氧工藝劃分為濕法工藝與干法工藝。由于進料垃圾中的干物質含量高于40%時，厭氧降解會因為含水率過低而受到抑制，因此在工程上進料垃圾的干物質含量不超過40%. 采用濕法工藝時，如果進料的干物質含量大于15%，可使用清水或沼液處理過后的循環(huán)回流水進行稀釋，在降低進料的干物質含量的同時，在使用循環(huán)水時也可起到初步接種的作用。 給出了這兩種工藝的對比。 濕法與干法工藝比較濕法工藝干法工藝干物質含量＜15%20%40%工藝優(yōu)點1． 進料的傳送混合技術簡單2． 反應器內(nèi)攪拌技術簡單3． 反應器內(nèi)的熱交換及物質交換好4． 產(chǎn)生的氣體較易釋放出來1． 預處理較為簡單工藝缺點1． 反應器體積較大2． 相關設備體積較大3． 機械預處理較為復雜1． 工藝極為復雜2． 設備較昂貴3． 物料輸送技術復雜干法工藝由于技術難度較高，工藝控制極為復雜，目前在歐洲發(fā)達國家應用也不甚廣泛，實際的工程上多使用濕法技術。3. 2. 2. 3. 單相工藝與兩相工藝有機物厭氧降解的詳細過程至今仍未被科學家們所破解，但是大體上厭氧降解的過程可劃分為四個階段，即水解階段，酸化階段，乙酸化階段和產(chǎn)甲烷階段。從參與各階段的厭氧菌的最適宜環(huán)境條件看，這四個階段又可進一步簡化為水解酸化階段和產(chǎn)甲烷階段。 水解酸化菌與產(chǎn)甲烷菌的比較水解酸化菌產(chǎn)甲烷菌種類較多較少生長速率快較慢最適應pH值最適宜溫度范圍30℃35℃ （中溫）35℃38℃ （中溫）55℃60℃ （高溫）對氫氣的敏感度敏感不敏感由表中可知，相比較而言，水解酸化菌的種類較多，對pH值的變化不很敏感，最適宜水解酸化菌發(fā)揮活性的周圍環(huán)境顯酸性。而產(chǎn)甲烷菌則恰恰相反，產(chǎn)甲烷菌種類較少，生長周期較長，需要經(jīng)過長時間的馴化。產(chǎn)甲烷菌對pH值較為敏感，最適宜產(chǎn)甲烷菌發(fā)揮活性的環(huán)境為中性，且pH值浮動范圍不大。傳統(tǒng)的單相工藝中，水解酸化階段和產(chǎn)甲烷階段在同一反應器內(nèi)進行，不同的厭氧菌無法達到發(fā)揮各自最佳活性的最適宜環(huán)境條件，整個降解過程的時間較長，產(chǎn)氣率較低。此外由于水解酸化菌的種類較多，生長速率較高，反應器內(nèi)容易出現(xiàn)酸化現(xiàn)象，導致后續(xù)的產(chǎn)氣階段受到抑制。使用兩相工藝時，水解酸化階段與產(chǎn)甲烷階段在獨立的反應器內(nèi)進行，獨立的反應器可以同時滿足不同菌類的最適宜生長環(huán)境條件，增強了厭氧降解過程的穩(wěn)定性，同時提高了沼氣的產(chǎn)氣量。 單相和兩相工藝比較單相工藝兩相工藝厭氧降解是否在同一反應器內(nèi)進行是否工藝優(yōu)點1． 設備較少2． 控制簡單3． 投資較小1． 工藝穩(wěn)定性好2． 產(chǎn)氣量較高3． 可實現(xiàn)自動化控制工藝缺點1． 工藝穩(wěn)定性差2． 反應器內(nèi)易出現(xiàn)酸化3． 產(chǎn)氣量較小1． 設備較多2． 控制較復雜3． 投資較大盡管兩相工藝在技術上較單相工藝具有優(yōu)勢，但是由于單相工藝運行控制比較簡單，且投資較少，因此在之前的工程實例中仍多使用單相工藝。隨著兩相工藝的成熟，越來越多的項目開始使用兩項工藝，目前歐洲厭氧處理工藝中這兩種工藝的使用各為一半左右。3．2．2．4．序批次工藝與連續(xù)式工藝序批次工藝是指垃圾周期性進入反應器內(nèi)，并在反應器內(nèi)停留至降解完全，之后將反應器內(nèi)厭氧降解后產(chǎn)物清出的整個過程。該工藝中還包括了反應器的清潔與消毒。連續(xù)式工藝是指垃圾連續(xù)進入反應器內(nèi)進行厭氧降解的過程，厭氧降解后產(chǎn)物連續(xù)的排出反應器，不需要對反應器清潔消毒。 序批次工藝和連續(xù)式工藝比較序批次工藝連續(xù)式工藝進料方式周期性連續(xù)性工藝優(yōu)點1．控制較為簡單1． 反應器數(shù)量較少2． 占地面積較小3． 運行成本較低4． 自動化程度較高工藝缺點1． 反應器數(shù)量較多2． 投資較大3． 占地較多4． 運行成本較高1．控制較為復雜兩種工藝相比較而言，連續(xù)式工藝在經(jīng)濟可行性上具有明顯優(yōu)勢，在實際工程中較多采用連續(xù)式工藝。 3．2．3．餐廚垃圾厭氧發(fā)酵處理工藝流程餐廚垃圾厭氧處理工藝主要是指通過成熟穩(wěn)定的厭氧發(fā)酵技術，使收運來并且經(jīng)過預處理的餐廚垃圾在厭氧菌的作用下，在一定的溫度條件下，密閉容器中發(fā)酵后產(chǎn)生沼氣并且沼氣通過熱點聯(lián)產(chǎn)發(fā)動機發(fā)電和供熱的過程。發(fā)酵后產(chǎn)生的沼液和沼渣經(jīng)過無害化，資源化處理后可作為肥料再次使用，從而實現(xiàn)垃圾的減量化再利用。以兩相厭氧工藝為例，餐廚垃圾厭氧發(fā)酵工藝流程主要包括：1） 預處理2） 水解酸化3） 產(chǎn)沼氣4） 沼氣利用5） 沼液，沼渣處理及再利用 3. 2. 3. 1．預處理 餐廚垃圾經(jīng)過收運車輛的運輸?shù)竭_處理場地后，傾倒入進料池內(nèi)。由于在餐廚垃圾產(chǎn)生地如餐館，飯店收集垃圾時會使用塑料包裝袋，因此進料垃圾首先進行破袋處理，破袋后的垃圾再進入預處理階段，進行機械預處理。 收運來的餐廚垃圾中通常會含有一定量的干擾物質，如紙張，金屬，骨頭等。這些物質在厭氧發(fā)酵過程中不能被降解，因此應在預處理階段被分選出去。紙張和金屬類物質可循環(huán)利用，其他的物質進入填埋場進行衛(wèi)生填埋。分選后的餐廚垃圾中仍然含有顆粒較大的物質，如水果，蔬菜，肉塊等。顆粒較大的垃圾在輸送管道內(nèi)輸送或在容器內(nèi)攪拌時可能對設備的穩(wěn)定運行產(chǎn)生影響，同時顆粒較大的物質比表面積較小，這樣會使得垃圾顆粒在反應器內(nèi)與厭氧菌的接觸面積減小，降低厭氧發(fā)酵降解效果。為增強處理過程中設備運行的穩(wěn)定性以及提高厭氧發(fā)酵的效果，在進行分揀后，餐廚垃圾通常需再進行粉碎處理，粉碎后的垃圾顆粒根據(jù)不同工藝要求不同，通常情況下顆粒大小在10mm左右。粉碎后的垃圾可進行固液分離。餐廚垃圾在經(jīng)過了分選、粉碎后仍然含有一些顆粒較小，但是在厭氧反應器中不能夠被降解掉的固體物質，如細砂等。這些固體物質進入反應器后通過內(nèi)部攪拌，會磨損反應器和攪拌器，降低設備使用壽命。長時間運行時，還會在反應器底部形成堆積，降低反應器的有效是使用體積。通過固液分離可使得這部份固體物質從垃圾中分離出去，只剩下可降解物質進入反應器，從而提高厭氧發(fā)酵罐的工作效率，保證產(chǎn)氣穩(wěn)定，進而保證整個厭氧裝置的高效穩(wěn)定運行。當餐廚垃圾的干物質含量（TS）高于反應器設計進料TS時，通常會在垃圾進入反應器前加入清水或循環(huán)回流水進行稀釋，以降低TS。此時可在預處理階段設均漿工藝。經(jīng)過均漿后的垃圾物料再通過管道輸送入反應器內(nèi)。 3. 2. 3．2．水解酸化經(jīng)過預處理的餐廚垃圾進入水解酸化罐內(nèi)進行水解酸化。在此之前，可以設置熱交換設備，使得垃圾在管道輸送過程中實現(xiàn)升溫，達到水解酸化所需溫度，從而避免反應器內(nèi)溫度出現(xiàn)較大的起伏變化。有機垃圾在反應器內(nèi)經(jīng)過水和水解酸化菌的作用下，由塊狀，大分子有機物，逐步轉化成為小分子有機酸類，同時釋放出二氧化碳，氫氣，硫化氫等氣體。水解酸化階段產(chǎn)生的有機酸主要是乙酸，丙酸，丁酸等。由于水解酸化過程進行的很快，反應器內(nèi)很快形成酸性環(huán)境，也就是說pH值在降低。盡管水解酸化菌的耐酸性很好，當pH值過低時，菌類仍然會受到抑制，導致降解效果低下。為解決這一問題，可向反應器內(nèi)加入堿性物質進行中和，但堿性物質的加入會增加鹽度，對厭氧發(fā)酵和沼液處理產(chǎn)生負面影響。此外為解決pH值過低的問題，也可使用pH值較高（約8）的循環(huán)回流水進行中和?；亓魉氖褂每刹糠纸鉀Q發(fā)酵后沼液處理問題，實現(xiàn)厭氧發(fā)酵廠內(nèi)的物