pH值演变对果蔬垃圾厌氧发酵效能的影响研究

作者：石川; 刘越; 罗娟; 吴厚凯; 王凯军^*; 周岳溪^*

来源：中国沼气, 2022, 40(02): 3-10.

DOI：10.20022/j.cnki.1000-1166.2022020003

• pH值演变
• 厌氧发酵
• 果蔬垃圾
• 脂肪酸
• 氮磷营养

果蔬垃圾的高效转化和循环利用对解决环境污染、能源匮乏和资源紧缺等问题具有正向作用。以果蔬垃圾为发酵底物，厌氧污泥作为微生物接种物，通过半连续实验对比不调节pH值和调节pH值(2.0～12.0)厌氧体系的发酵组分，考察不同pH值发酵体系的水解酸化效率、产物组分、营养元素释放及微生物能量情况，以反映pH值生态因子对果蔬垃圾厌氧发酵效能的持续影响。结果表明，果蔬垃圾厌氧自然酸化发酵pH值维持在3.0～5.0,优势产物为乳酸，产量可达9198.54 mg·L~(-1)。相比自然酸化发酵，pH值调控下的厌氧发酵产量提高，且在酸碱条件下呈现不同的发酵类型。酸性条件下，优势产物为乳酸和乙醇，占酸化产物比例可达59.97%和78.13%。碱性条件下，乙酸、丙酸和丁酸为主要厌氧酸化产物，其组分最高分别可达87.71%,20.25%和35.87%。碱性条件下，厌氧水解率和酸化率普遍偏高，分别为84.94%和75.18%。但酸性发酵液中富含更多NH_4~+-N和PO_4~(3-),分别高达1180.13 mg·L~(-1)和477.70 mg·L~(-1)。微生物能量水平与酸化产物总量具有负相关性。酸性和碱性pH值演变对果蔬垃圾厌氧发酵组分和效能具有关键调控作用。

• 单位
  清华大学; 环境模拟与污染控制国家重点实验室; 中国环境科学研究院