环境卫生工程 ›› 2025, Vol. 33 ›› Issue (1): 78-84.doi: 10.19841/j.cnki.hjwsgc.2025.01.010

• 有机固废生物处理与高值化利用 • 上一篇    下一篇

气液射流搅拌工艺在餐厨垃圾厌氧发酵工程的应用研究

许家辉,刘 超,乐亮亮,苏 醒,陈卫华,吴 健   

  1. 1. 上海浦东发展(集团)有限公司;2. 上海黎明资源再利用有限公司
  • 出版日期:2025-03-04 发布日期:2025-03-04

Application Study of Gas-liquid Jet Stirring Technology in Anaerobic Digestion Engineering of Kitchen Waste

XU Jiahui, LIU Chao, LE Liangliang, SU Xing, CHEN Weihua, WU Jian   

  1. 1. Shanghai Pudong Development (Group) Co. Ltd.;2. Shanghai Liming Resources Reuse Co. Ltd.
  • Online:2025-03-04 Published:2025-03-04

摘要: 餐厨垃圾厌氧发酵过程中增加搅拌在一定程度上可以提高厌氧发酵有机负荷以及产沼气效率。常用的机械搅拌工艺可以实现对厌氧消化罐中的搅拌过程,但存在运行能耗大、搅拌不充分、日常运营维护难度大、无法粉碎大颗粒及纤维类物质等缺点。在厌氧消化过程中创新性地利用气液混合射流搅拌代替机械搅拌技术,在避免上述问题的同时,还增强了厌氧发酵罐中的混合效果和发酵沼气产量,并成功在餐厨垃圾厌氧发酵工程中稳定运行超过1 a。在餐厨垃圾厌氧发酵罐中,气液混合射流搅拌可以增大餐厨垃圾浆料单日产气量,且生成沼气中CH4含量提高约9%,同时还能提高吨浆料产气量约30%以及使沼气产率(以VS计)提高约18%。从浆料混合程度、设备投资、安装运行维护的难易程度、处理能力以及节能降耗等方面分析结果来看,气液混合射流搅拌具有明显的工程应用优势。

关键词: 气液射流搅拌, 机械搅拌, 厌氧发酵, 餐厨垃圾

Abstract: The process of anaerobic fermentation of kitchen waste can be enhanced to some extent by increasing the stirring process, which improves the organic loading of anaerobic fermentation and the efficiency of biogas production. Common mechanical stirring processes can accomplish the stirring within the anaerobic digestion tanks, but they also have several drawbacks, such as high operational energy consumption, insufficient stirring, the difficulty of daily operation and maintenance, as well as the inability to break down large particles and fibrous materials. By introducing an innovative gas-liquid mixed jet stirring technology to replace the mechanical stirring process in the anaerobic digestion process, not only the aforementioned issues could be avoided, but also the mixing effect and biogas yield within the anaerobic fermentation tanks were enhanced. This technology has been successfully and stably operated in the anaerobic fermentation project of kitchen waste for over a year. In the anaerobic fermentation tanks of kitchen waste, the gas-liquid mixed jet stirring could enhance the daily biogas production of the kitchen waste slurry and increase the CH4 content in the biogas by about 9%. At the same time, it could also increase the biogas yield per ton of slurry by about 30% and improve the biogas production rate by about 18%. From the analysis results of slurry mixing degree, equipment investment, ease of installation, operation and maintenance, treatment capacity, energy saving and consumption reduction, the gas-liquid mixed jet stirring has obvious advantages in engineering application.

Key words: gas-liquid jet stirring, mechanical stirring, anaerobic digestion, kitchen waste

[1] 李国庆. 基于黑水虻虫卵自供给的养殖优化及经济效益分析[J]. 环境卫生工程, 2024, 32(6): 50-56.
[2] 张 力, 李 科, 朱雅萍, 吴 元, 杨虎君. 餐厨垃圾碟式分离制备碳源及其应用研究[J]. 环境卫生工程, 2024, 32(5): 62-66.
[3] 陈佳新, 崔理慧, 延一鸣, 吉星星, 费 强, 马英群. 原位制备混合菌基复合酶强化餐厨垃圾定向水解和厌氧消化:效能、机制、微生物群落和全局代谢通路[J]. 环境卫生工程, 2024, 32(5): 128-128.
[4] 周永泉, 李小伟, 邰 俊. 低剂量纸巾添加对餐厨垃圾和厨余垃圾共消化的影响[J]. 环境卫生工程, 2024, 32(4): 36-43.
[5] 欧阳创, 张余镕, 邰 俊, 徐先宝, 薛 罡, 李 响. 沼渣水热炭与沼渣热解炭强化餐厨垃圾厌氧消化对比研究[J]. 环境卫生工程, 2024, 32(3): 47-53.
[6] 田启欢, 高彦达, 宫亚斌, 杜 睿, 王立伦, 姚建刚. 厨余垃圾中高温高效厌氧产沼中试研究[J]. 环境卫生工程, 2024, 32(2): 39-45.
[7] 孙彩平, 陈子琦, 曾 琴, 黄健康, 何健和, 徐思源, 张 蕾, 杨鲁昕, 李 欢. 不同操作条件下果蔬垃圾厌氧发酵产乙醇的规律[J]. 环境卫生工程, 2024, 32(2): 46-52.
[8] 章 爽, 关伟杰, 孙海曙, 赵 盼, 王万清, 高 明, 孙晓红, 汪群慧. 间歇通电改善微生物电解池辅助的餐厨垃圾和菌糠的嗜热厌氧共消化[J]. 环境卫生工程, 2024, 32(2): 128-128.
[9] 刘彦君, 汤倩格, 王 盛, 李振坤, 王建兵. 校园餐厨垃圾初期降解生物气溶胶释放特征及健康风险研究[J]. 环境卫生工程, 2024, 32(1): 57-67.
[10] 刘 硕, 汪群慧, 李 媛, 马晓宇, 朱文彬, 王锘涵, 孙海曙, 高 明. 餐厨垃圾开放式高效定向乳酸生物转化:微生物群落变化及生物固碳效能分析[J]. 环境卫生工程, 2024, 32(1): 127-127.
[11] 杜学勋, 史晶晶, 张斯颖. 生物强化促进餐厨垃圾高温厌氧消化产甲烷性能的研究[J]. 环境卫生工程, 2023, 31(6): 46-53.
[12] 李阳青, 张云霞, 于 淼, 常宝军, 张 凯. 厨余垃圾中温干式厌氧发酵系统调试阶段工况分析[J]. 环境卫生工程, 2023, 31(6): 69-73.
[13] 孟 伟, 于 超, 范晓平, 刘 岩, 褚昭涵, 苏红玉. 东南沿海地区典型餐厨垃圾处理工程设计及运行实例[J]. 环境卫生工程, 2023, 31(5): 28-34.
[14] 杨 娜, 王 巧, 吕 凡, 余波平, 徐期勇, 何品晶. 我国家庭厨余垃圾与餐厨垃圾理化性质对比分析——源头分类的影响[J]. 环境卫生工程, 2023, 31(4): 7-16.
[15] 蓝苑瑗, 吴 松, 王 磊. 物料调理缓解餐厨垃圾厌氧发酵酸化效应及其机制研究[J]. 环境卫生工程, 2023, 31(4): 27-34.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!
版权所有 © 天津市城市管理研究中心
津ICP备2022007900号-1   津公网安备 12010302000952号   中央网信办违法和不良信息举报中心
地址:天津市河西区围堤道107号    邮政编码: 300201
电话: 022-28365069 传真: 022-28365080 E-mail: csglwyjs10@tj.gov.cn
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发