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随着城市生活水平的提高和畜牧业生产规模的扩大,厨余垃圾和畜禽粪便对环境造成的污染问题越来越突出。同时,随着生物质能源开发的深入、技术的推广,将有机质废物减量化、无害化、资源化作为解决此类问题的一种有效途径已经成为共识。采用中温厌氧发酵工艺处理厨余垃圾和畜禽粪便,既可以将此类有机污染物减量化、无害化,还可以获得沼气这种生物质能源。运用半连续式中温(35℃)厌氧消化工艺,用R1R2两个反应器分别对厨余垃圾和猪粪厨余混合垃圾进行处理,R1进料为单一的厨余垃圾,R2进料为厨余和猪粪按VS1:1混合而得的联合基质。通过监测与分析得到不同有机负荷条件下厌氧消化系统的产气量、甲烷率、VS、VFA、氨氮、碱度等参数,论证了该工艺处理厨余垃圾和猪粪的可行性,得到该工艺参数的优化选取范围。试验研究表明:(1)R1、R2两反应器日产气量随有机负荷提高而线性稳定增加,进料有机负荷越高,两者的单位有机负荷产气量差别越大。R1在低负荷区间时,日产气量提高幅度不大,负荷提高到2.0gVS/(L·d)时,其日产气量大幅度提高。而联合基质R2在逐级提高进料有机负荷时,日产气量的增幅比较均匀稳定。(2)在相同有机负荷进料下,厨余基质R1比联合基质R2产甲烷量更高。提高相同负荷的情况下,R1比R2的甲烷产量提高能力更强,猪粪的产甲烷潜能较低。但R2比R1的甲烷含量更稳定,适量猪粪添加到厨余中可以使厌氧消化系统的甲烷产出更稳定。(3)联合基质R2的平均VFA为321mg/L,而厨余基质R1的平均VFA为157.8mg/L。以厨余猪粪联合基质做底物进行中温厌氧消化,其VFA值是单独以厨余做底物时的将近2倍。对R1R2VFA数据进行方差分析可知,R1系统的VFA含量比R2的更稳定,这说明猪粪与厨余联合消化时,其VFA含量会变得相对容易波动。(4)R1、R2两系统在逐渐提高进料负荷时两者碱度相差不大,都能使系统正常运行,但猪粪厨余联合基质R2的碱度明显更稳定,变化幅度更小,这有利于厌氧消化系统的稳定运行。R1系统刚启动时碱度最低,稳定运行后碱度迅速提高并且一直维持在14000mg/L~15000mg/L的相对稳定范围内。(5)R1氨氮水平相对平稳,没有升高或降低的趋势。而对R2氨氮数据线性拟合可知其拟合度较好,氨氮水平有逐渐升高的趋势。特别是在高有机负荷区间,其氨氮浓度明显比相同负荷下R1的氨氮浓度高。所以,添加猪粪做底物时,若猪粪比例过高,特别是在高有机负荷长时间运行工况下,容易有氨氮积累的趋势。