研究报告
林云琴,王德汉,武书彬,张慕贞.造纸污泥和餐厨垃圾混合发酵联产氢气和甲烷试验[J].环境科学学报,2012,32(9):2134-2139
造纸污泥和餐厨垃圾混合发酵联产氢气和甲烷试验
- Hydrogen-methane production from paper mill sludge and food waste by anaerobic co-digestion
- 基金项目:国家自然科学基金(No.51108195); 教育部高等学校博士学科点专项科研基金(No.20114404120021); 广州市珠江科技新星专项(No. 2012J2200082); 华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室开放基金资助项目(No. 201116)
- 林云琴
- 1. 华南农业大学资源环境学院,土壤环境与废物资源农业利用广东省高校重点实验室, 广州 510642;
2. 华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室, 广州 510640
- 王德汉
- 华南农业大学资源环境学院,土壤环境与废物资源农业利用广东省高校重点实验室, 广州 510642
- 武书彬
- 华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室, 广州 510640
- 张慕贞
- 华南农业大学资源环境学院,土壤环境与废物资源农业利用广东省高校重点实验室, 广州 510642
- 摘要:采用联产氢气和甲烷复合工艺,对造纸污泥和餐厨垃圾进行中温-高温混合厌氧消化,通过设计两种物料的不同配比(质量比,以VS计),研究了不同比例混合的物料联产氢气和甲烷的性能.试验结果表明,造纸污泥和餐厨垃圾混合比例为2∶2的反应器总气体产率最高,达496.78 mL·g-1(其中,氢气64.48 mL·g-1,甲烷432.3 mL·g-1,均以VSfed计,下同),其VS去除率也最高,达41.33%,在反应30 h后和产甲烷18 d后分别完成了80%的氢气产量和甲烷产量,而单纯造纸污泥总气体产率为144.99 mL·g-1,单纯餐厨垃圾总气体产率为80.4 mL·g-1.综合氢气和甲烷产率、产气速率、VS去除率等指标发现,造纸污泥和餐厨垃圾混合发酵联产氢气和甲烷的最佳配比为2∶2.
- Abstract:The hydrogen-methane production was investigated through the mesophilic-thermophilic anaerobic co-digestion of paper mill sludge (PS) and food waste (FW) by different mixing ratios of volatile solid (VS) in batch reactors. The results showed that the maximum gas yield was 496.78 mL·g-1 VSfed (64.48 mL·g-1 VSfed of hydrogen yield and 432.3 mL·g-1 VSfed of methane yield) obtained in reactor T3 where the ratio of PS to FW was 2∶2 based on VS, and the highest removal efficiency of VS was 41.33% in the reactor. Moreover, 80% of hydrogen and methane were produced in the stage of hydrogen fermentation for 30 h and methane fermentation for 18 d, respectively. However, the gas (hydrogen and methane) yield was 144.99 mL·g-1 VSfed for sole FW digestion and 80.4 mL·g-1 VSfed for sole PS digestion. It can be concluded that the best ratio of PS to FW was 2∶2 based on VS for hydrogen-methane production through anaerobic co-digestion.
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