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餐厨垃圾蕴含丰富的生物质能,且易生物降解,而厌氧消化技术是回收其中能源的高效技术途径。当前,在欧洲厌氧消化处理技术在有机垃圾处理方面已经形成了一套成熟的技术体系,特别是单相厌氧消化以其系统简单、维护运行方便等优势,占据了90%以上的有机垃圾厌氧处理市场。在国内,厌氧消化处理技术也多应用于农村沼气池,而针对餐厨垃圾的单相厌氧消化处理技术的研究尚处在起步阶段。目前,国内外关于餐厨垃圾单相厌氧消化技术的研究多集中在较低负荷条件下,反应器的启动,运行特征和处理效果,而针对餐厨垃圾高负荷厌氧消化系统的研究较少,特别是对高负荷运行过程中的运行参数关注甚少,而餐厨垃圾高负荷厌氧消化系统相比低负荷厌氧消化系统具有能承受更高的容积负荷和整体的厌氧消化效率较高等优点。为此,本文在实验室规模上,利用自行设计的餐厨垃圾单相厌氧反应器,在中温条件下(35℃)进行了餐厨垃圾单相厌氧反应器的启动、高负荷运行、系统失衡后恢复过程研究,以期为该研究方向提供基础数据和参考。①餐厨垃圾单相厌氧反应器启动研究本部分试验重点研究餐厨垃圾单相厌氧反应器的启动过程。首先,逐步增加沼渣投加量以提高餐厨垃圾单相厌氧消化反应器的固含量(TS),进而增加反应器内的活性微生物量以提高餐厨垃圾单相厌氧消化反应器可承受的容积负荷;然后,再通过在同负荷下添加沼渣和餐厨垃圾各一半(以负荷计)的方式来增强微生物对餐厨垃圾的适应性,完成餐厨垃圾单相厌氧反应器的启动。启动过程共用时41天(第1~41天),启动过程进料容积负荷从1.0kgVS·m-3·d-1增加到4.0kgVS·m-3·d-1。启动结束时,系统产气状况良好,表现出较强的稳定性。②餐厨垃圾单相厌氧反应器高负荷运行研究本部分试验重点研究了餐厨垃圾单相厌氧反应器高负荷运行过程中pH、碱度、VFA、产气量以及气体成分随投加负荷的变化情况,确定出餐厨垃圾单相厌氧反应器高负荷运行的最佳运行参数为:系统内温度为35℃左右,TS为22%左右,沼液回流比为5:1时的最佳进料负荷为6.0kgVS·m-3·d-1,此负荷下pH平均值为7.25,VFAs浓度平均值都在3000mg·L-1以下,总碱度平均值为9677.9mgCaCO3·L-1,最大值为10132.5mgCaCO3·L-1,VFAs/碱度的平均值为0.28,小于0.4。同时系统能承受的最高负荷为7.0kgVS·m-3·d-1左右。③餐厨垃圾高负荷厌氧消化系统失衡后的恢复过程研究本部分试验采用“停止进料+投加葡萄糖+投加餐厨垃圾”的策略对失衡的餐厨垃圾高负荷厌氧消化系统进行恢复,经研究证明该方法可行,恢复期共用时34天(第117~150天)。