餐廚發(fā)酵、菌種試驗擬案

餐廚垃圾試驗工藝工藝參數(shù)研究目的通過具有代表性的接種物濃度〔20%，30%，50%〕、添加微量金屬元素〔Fe2+、Co2+、Ni2+〕、反響的溫度〔常溫，35±1℃，55±1℃〕三個影響因子，探討餐廚垃圾厭氧消化過程中pH值、VFA、氨態(tài)氮、產氣量和氣體成分的變化。通過選擇適宜的接種物濃度和發(fā)酵條件，以期到達產氣速度快、產氣量多的效果，從而縮短發(fā)酵周期，節(jié)省本錢，增加經濟效益。實驗儀器〔1〕氣袋〔型號：0.5L0.25L，大連海得科技〕〔2〕電子天平〔型號：JA2003N，上海精密科學儀器〕〔3〕可見分光光度計〔型號：unico2000，尤尼柯上海儀器〕〔4〕精密pH計〔型號：PHS-3C，上海精密科學儀器〕〔5〕電熱恒溫枯燥箱〔型號：DHG-9071，上海精宏實驗設備〕〔6〕定氮儀〔型號：KDN－04A，上海新嘉電子〕〔7〕自動雙重純水蒸餾器〔型號SZ-93上海亞榮生化儀器廠〕〔8〕水浴恒溫振蕩器〔型號：WHY-2，江蘇金壇市金城國勝實驗儀器廠〕〔9〕往復式恒溫水浴振蕩器〔型號：SHZ-88A，太倉市實驗設備廠〕〔10〕SX2系列箱式電阻爐〔型號：12-10，上海陽光實驗儀器〕〔11〕移液槍〔型號：100-1000ul,1000-5000ul，上海大龍醫(yī)療設備〕〔12〕恒溫水浴箱〔型號：HH數(shù)顯三用恒溫水箱，金壇市金城國勝實驗儀器廠〕〔13〕酸式滴定管〔250ml〕〔14〕容量瓶〔25ml，50ml，250ml，100ml，500ml，1000ml〕〔15〕錐形瓶〔1000ml，500ml，250ml〕〔16〕燒杯〔50ml，100ml，250ml，800ml〕〔17〕量筒〔50ml，100ml，250ml，500ml〕〔18〕移液管〔5ml，10ml，25ml〕〔19〕電爐〔20〕瓷坩鍋試驗裝置試驗材料及其預處理表1發(fā)酵原料的理化性質Table1Physicalandchemicalcharacteristicsoffeedstock總固體/%TS揮發(fā)性固體/%VS含水率/%總氮/%總磷/%C/N纖維素/gpH值10%種子準備本試驗所用的接種污泥可以取自重慶普拉克餐廚垃圾沼氣系統(tǒng)正常發(fā)酵的發(fā)酵剩余物，在發(fā)酵之前應對其TS、VS、含水率、pH等指標進行測試。厭氧發(fā)酵菌種從黑石子普拉克或者其他食物渣滓發(fā)酵廠的發(fā)酵污泥(如污水處理厭氧發(fā)酵池)中獲得；發(fā)酵的餐廚可以從餐廳或者飯館中獲得。在氫氣發(fā)酵之前，發(fā)酵污泥先于烘箱中90℃烘烤30min，這樣使耗氫菌失活，然后將其放入TS為4%的餐廚垃圾中培養(yǎng)一天；pH控制在5.4——5.7。為了建立產甲烷環(huán)境，應將種子污泥參加到甲烷發(fā)酵反響器而且沒有任何預處理，然后用氫氣發(fā)酵罐排放的污水向其補充至有效體積，然后培養(yǎng)。培養(yǎng)是保證溫度為35℃，不做pH控制。起初這個系統(tǒng)為批量模式，在中溫發(fā)酵菌群被激活大量繁殖以后，轉入半連續(xù)發(fā)酵模式。在培養(yǎng)發(fā)酵之前，應先用N2處理發(fā)酵罐10min以全面排除氧氣，形成嚴格的厭氧環(huán)境。控制到達指標：Ph=7.62，VS=3.2%，種子污泥堿度相當于。試驗設計本試驗開始至結束，預計一般運行了25d，有效發(fā)酵過程約20d〔都是概數(shù)〕。試驗設接種量〔指接種污泥占全部反響物料的比率〕為10%、20%、30%三個試驗組，同時設置一個空白參比組〔只是以接種物為原料，不加任何發(fā)酵原料〕，每個試驗組兩次重復，采用一次進料〔經過預處理〕，發(fā)酵狀態(tài)為間歇，發(fā)酵溫度為35±1℃，發(fā)酵液總固體含量為10%，發(fā)酵原料粒度小于10mm。每天攪拌1次，時間為1h，振蕩速度70r/min。在2周內無氣體產生視為產氣結束，停止發(fā)酵試驗。試驗每5d取一次液樣和氣樣，進行各項參數(shù)測試?？瞻讌⒈冉M因每日產氣量非常少，僅在試驗結束后，進行總產氣量測定。實驗過程中控制好溫度、pH、攪拌等因素。測定工程與方法總固體濃度〔TS〕：烘干法〔真空枯燥箱中105℃下烘4～6h〕；VS測定：烘干法〔馬弗爐中600℃下烘1h〕；含水率：烘干法〔真空枯燥箱中105℃下烘3～4h〕；揮發(fā)性有機酸〔VFA〕濃度：分光光度法〔采用料液經10min，5000r/min，離心后測定〕；氨態(tài)氮：蒸餾—滴定法〔采用料液經10min，5000r/min，離心后測定〕；pH值：通過精密pH計〔PHS-3C〕測定；產氣量：采用排水法測定；氣體成分：氣相色譜儀〔島津GC-14B〕。載氣氬氣流速50mlmin-1，壓力6kg/cm2,柱溫度100℃，噴射溫度和檢測溫度均為120℃。試驗結束后，綜合試驗數(shù)據(jù)進行產氣指標分析，包括：總固體濃度、揮發(fā)性固體濃度、含水率、