● 摘要
近年来随着经济的发展，我国城市生物质废物产生量快速增加。我国城市生活垃圾具有含水率高、可降解有机物含量高的特点，为生物质废物的厌氧消化处理提供了有利的条件。但餐厨垃圾油脂含量高的特点对厌氧消化产生了一定的影响，为了研究其影响，探讨油脂对厌氧消化的抑制机理，本研究利用生化产甲烷潜能实验（BMP）通过对城市生物质废物除油后再添加油脂配置成油脂VS浓度为0~15%的物料，对其甲烷产量及产气速率进行研究。利用半连续搅拌式反应器在中温条件下对油脂VS浓度为18~75%的生物质废物的气体产物特性、液体产物特性及油脂对厌氧消化的抑制机理进行研究。BMP实验结果表明，甲烷产量随着油脂浓度的增加而增大，甲烷降解周期长，具有一定的滞后性。小试实验结果显示油脂VS浓度为18%，25%，40%，55%，60%，65%，70%和75%的生物质废物联合厌氧消化的甲烷日均产生量（25d）分别为421, 446, 515, 624, 685, 31, 29, 和31 ml/g VS。结果表明，甲烷产生量随着油脂VS浓度的增加先增大后减小。当油脂VS浓度低于60%时，沼气中甲烷含量为64.2%，pH值稳定在6.86~7.28，挥发性脂肪酸（VFA）/碱度的比值在0.2~0.6之间；当油脂VS浓度为65%时，产物气体中甲烷含量为56.0%，pH持续降低至5.18，VFA/碱度的比值升至2.0。由此得出，当油脂VS浓度低于60%时，提高油脂浓度可提高产气量，但是当油脂VS浓度高于65%时，高浓度的油脂含量对厌氧消化过程产生了抑制。通过电镜观察发现，反应器中短杆菌的数量随着油脂浓度的增大而减少，油脂的水解产物长链脂肪酸会吸附在产甲烷菌的细胞膜或细胞壁上，干扰其运输功能，从而对厌氧消化过程造成抑制。