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表面活性剂具有良好的溶解性能

发布日期: 2022-09-05 来源: 翊成网络g 点击:

随着人们生活水平的不断提高,餐厨垃圾产出量不断增大,若不能得到有效处置,极易产生有毒气体和渗滤液污染空气和地下水体。然而,餐厨垃圾中富含大量的碳水化合物,是一种可利用资源。近年来,餐厨垃圾厌氧发酵技术得到广泛关注,一方面厌氧发酵可以实现餐厨垃圾的减量化,另一方面餐厨垃圾在厌氧发酵过程中可以回收能源物质甲烷。相较于餐厨垃圾厌氧发酵生产甲烷,餐厨垃圾厌氧发酵生产挥发性脂肪酸(VFA)受到学者更多的关注,因为生产VFA的环境相对宽松,且得到的VFA可以作为污水处理厂外加碳源,提高污水处理厂生物脱氮除磷效果。


表面活性剂


餐厨垃圾干式厌氧发酵基建成本低,需水量小,产生的沼渣、滤液可作为土壤的改良剂或肥料,该技术目前已受到广泛关注。餐厨垃圾厌氧发酵一般分为水解、酸化和甲烷化3个主要步骤,其中水解反应是将餐厨垃圾中颗粒状或者大分子的有机物转化为小分子有机物的过程,是限制餐厨垃圾厌氧发酵过程的主要步骤。

GUO等发现超声预处理可以强化餐厨垃圾厌氧发酵的水解速率,以单位超声功率1.0 W/mL处理餐厨垃圾20 min,水解程度是原来的1.63倍;DOGAN等采用2450 MHz微波预处理餐厨垃圾20.6 min,预处理后水解液中溶解性COD(SCOD)提高了约1.5倍;CESARO等发现在70℃下热处理餐厨垃圾30 min,能使SCOD含量提高20%。虽然上述方法能够强化餐厨垃圾厌氧发酵过程中的水解程度,但均需要消耗大量能源,因此在实际运行中并不适用。

表面活性剂具有良好的溶解性能,它能够溶解污泥外包裹的胞外聚合物(EPS)及细胞壁进而释放更多的胞内物质供产酸细菌利用,有研究者发现,表面活性剂可以促进剩余污泥的水解和酸化进而导致VFA大量积累。然而,以往研究中使用的表面活性剂大多为化学类表面活性剂,这类表面活性剂在应用过程中不能分解,会造成二次污染。生物类表面活性剂具有可降解性,在实际应用中更有前景。烷基多苷(APG)是一类产量较大且应用性较强的生物表面活性剂,笔者应用APG强化餐厨垃圾干式厌氧发酵生产VFA,研究了APG对餐厨垃圾厌氧发酵的影响,并探究了其作用机制。