餐厨垃圾干发酵滚动式质热交换反应器设计与性能试验

王宇轩，罗 锋，谢海迎，朱节民，刘 杨，杜红霞，五十岚泰夫

（西南大学资源环境学院生物能源与环境修复研究中心，重庆 400000）

0 引 言

近些年来，餐厨垃圾产量急剧上升。截至到2014年，中国餐厨垃圾产出量已经达到了平均每年近9 000万t的水平[1]。餐厨垃圾具有高含水量、高有机物含量、高油脂等特点，如果不妥善处理，必然会造成环境污染，甚至对人类的健康和生活质量构成威胁[2]。大多数餐厨垃圾被用作肥料及动物饲料，但由于质量差，市场对这些产品的需求非常低，而且在加工过程中产生了大量的二级废水、渗滤液，污染环境[3]。餐厨垃圾众多处理途径中，厌氧发酵成本低、残余废渣产量低且产生可再生能源，被认为是处理餐厨垃圾最有效的方式[4]。

餐厨垃圾厌氧发酵根据进料TS的不同，可分为湿式发酵和干式发酵2大类。干式厌氧发酵技术通常进料TS超过15%（一般为15%～40%）[5]。目前，厌氧发酵以湿式发酵为主[6]。虽然湿式厌氧发酵技术发展成熟，应用广泛，但仍存在诸多弊端：预处理困难、处理能力低，极易受到盐分、氨氮的抑制[7]；湿式厌氧发酵原料的制备需要大量新鲜水调配制浆，能耗较高，同时产生大量沼液。沼液如不收集处理，将导致二次污染。干式厌氧发酵相比湿式厌氧发酵具有运行费用低、沼液产量小或无沼液产生、沼渣可进行堆肥，实现全组分利用等明显优势，对于环境保护和新能源发展具有重要意义[8-10]。但干式厌氧发酵依然存在一些需要克服的问题：由于发酵环境为固体，传质传热效果差，局部过热，微生物生长代谢不均衡，容易造成挥发性脂肪酸的累积和氨氮浓度的升高[11]。……