加热对餐厨垃圾生物干化能效及氮损失的影响

作者：詹亚斌; 魏雨泉; 林永锋; 陶兴玲; 张泽宇; 张增强; 李季^*

来源：科学技术与工程, 2021, 21(18): 7837-7844.

• 外源加热
• 餐厨垃圾
• 生物干化
• 能耗
• 除水效率
• 氮素损失

针对餐厨垃圾生物干化处理周期长、脱水效率低的问题,基于外源辅助加热的生物干化机,比较不同加热温度(加热板设置温度)/加热时间(分别记为CK、JR 55-30、JR 75-30、JR 95-30、JR 105-20、JR 105-30、JR 105-40、JR 115-30)对餐厨垃圾生物干化过程系统脱水能效及氮素损失的影响。结果表明:CK、JR 75-30和JR 105-30的单位质量水分去除能耗较低,分别为0.58、1.24和1.34 kW·h/kg,其余处理在1.42～1.61 kW·h/kg; JR 105-30、JR 105-40、JR 115-30的水分去除效率较高,别为84.22%、92.27%、84.77%;其余处理均在26.86%～76.82%;加热温度越高、加热时间越长,总氮(TN)和铵态氮损失率越大,8个处理的TN损失了6.16%～22.03%,铵态氮损失了19.15%～60.87%。Pearson相关性分析结果表明TN、铵态氮与含水率(MC)呈现显著正相关(P<0.05),与电导率(EC)呈现显著负相关(P<0.05)。JR 105-40处理的单位质量水分去除能耗为1.52 kW·h/kg,比CK(0.58 kW·h/kg)高0.94 kW·h/kg;水分去除效率为92.27%,比CK(26.86%)高65.41%;TN损失了19.49%,比CK(6.16%)高13.33%;铵态氮损失了57.45%,比CK(19.15%)高38.30%。在保障快速干化效率的基础上,建议采用JR 105-40对餐厨垃圾进行生物干化;4 d内可以使餐厨垃圾含水率下降到28.56%。研究结果为餐厨垃圾快速生物干化处理外源加热温度/时间的选择提供了参考。

• 单位
  西北农林科技大学; 中国农业大学