ISSN 1000-0054
CN
11-2223/N
清华大学学报 (自然科学版)
J T singhua U niv (Sci& T ech),
2006 年 第 46 卷 第 9 期
2006, V ol.46, N o.9
15/36
1551-1554,1559
餐厨垃圾湿热处理的影响因素
任连海
1,2
, 聂永丰
1
, 刘建国
1
, 金宜英
1
(1. 清 华大学 环境科学与工程系, 北京 100084; 2. 北京工商大学 化学与环境工程学院, 北京 100037)
收稿日期: 2005-07-18
基金项目: 北京市政府利民工程项目 (2004536)
作者简介: 任连海 (1971-), 男 ( 汉), 河 北, 博士研 究 生。
通讯联系人: 聂永丰, 教授, E -m ail: hjx-nieyf@ tsinghua.edu.cn
摘 要: 为了优化餐厨垃圾湿热处理工艺参数,对温度、加
热时间、加水率等因素进行了
U
24
(6
3
)均匀试验,考察了各因
素对产物还原糖、有机质含量和总能的影响。并进一步对温
度、加热时间进行了 2 因素 5 水平的完全试验,分析了各因
素对湿热产物的影响机理。结果表明,各因素对处理产物还
原糖含量、有机质含量的影响显著性从高到低的顺序为: 温
度、加热时间、加水率,对总能影响较显著的因素为加水率;
最适宜的工艺条件为: 温度 120℃, 加热时间 80
min
,加水
率 50% ; 随着温度的上升和加热时间的延长,产物 pH 值呈
大致下降趋势,可溶性有机物和还原糖含量明显升高,有机
质含量、总能变化不显著,产物脱水性能有所改善。说明湿热
处理对餐厨垃圾的营养结构和脱水性能具有较大影响。
关键词: 餐厨垃圾; 湿热处理; 温度; 加热时间; 加水率
中图分类号:
X
705 文献标识码:
A
文章编号: 1000-0054(2006)09-1551-04
Influence factorsof restaurant waste
hydrotherm al treatment
REN Lianhai
1, 2
,
NIE Yongfeng
1
,
LIU Jia ng uo
1
,
JI N Yiying
1
(
1
.
D epartm ent of Environmental Science and Eng ineering
,
Tsinghua University
,
Beijing 100084
,
China
;
2
.
Departm ent of Chem ical and Environmental Engine e ring
,
Bei jing Technology and Bus iness U niversity
,
Beijing 100037
,
China
)
Abstract
: V ario us factors includ ing tem perature, heatin g tim e, and
wateradditionratio w e re in v estig ated to o p tim ize th e h y d ro th erm al
process (H P ) of restau ra nt w aste. A U
24
(6
3
) u n ifo rm ex p erim en tal
desig n w as used to analyze the H P im pact on the reducing sugar,
organics contents, and th e to tal energy in the product.
F urtherm ore, the influencing m echanics w as investigated by using a
com plete trial w ith 2 factors on 5 levels. T he results sh ow th at
in creased tem peratures have th e greatest effect on the red u cin g sugar
and organics in the treated w astes w it h h e a tin g tim e a n d w a te r
a dd itio n ratio h a vin g les s effe c t. T h e m ost e ffective fa cto r fo r
in creasing th e total energy of th e productis the w ateraddition ratio.
T he optim al conditions fo r the hydrotherm al p rocess are 120℃, 80
m in heatin g, and a 50% w ater addition ratio. Increases in
tem perature and heating tim e reduce th e pro d uct pH and the
reducing sug ar co ntent w hile in creasing the solub le org anic con ten t
and im proving the dew aterability w ith sm all chan ges in th e total
organics content and the to tal energy. T h e hydro th erm al processing
greatly influences the trophic structure an d th e dew aterab ility of the
w astes.
Key words
: restaura nt w aste; hyd ro th erm al process; tem perature;
h eatin g tim e; w ater add ition ratio
餐厨垃圾因其含水率高、营养成分含量高、极易
腐败变质
[1 ]
, 需要进行单独处理和处置。湿热工艺
是一种新型有效的餐厨垃圾资源化处理方法,它是
在含水环境中对餐厨垃圾进行有控制的加热,改善
垃圾结构和性能的物理化学过程,与其他方法相比,
在实现资源化的同时,它更容易实现消毒灭菌。20
世纪末,日本和新加坡公司提出有机垃圾加热实现
饲料化,清华紫光集团曾利用湿热工艺处理粪便,这
些是湿热工艺的雏形。但是关于餐厨垃圾湿热处理
的机理及工艺应用尚鲜见报道。为了系统研究餐厨
垃圾湿热反应机理,指导工艺应用,本研究针对温
度、加热时间、加水率等湿热处理的影响因素进行了
试验研究,确定出适宜的工艺参数组合,并着重探讨
了各因素对处理产物各项理化指标的影响机理,为
构建系统的餐厨垃圾湿热工艺提供技术依据。
1
实验方法
1
.
1
实验材料
餐厨垃圾采自清华大学学生十食堂,其 pH 为
6.58, 含水率为 79.01% , 溶解性化学需氧量
(SCO D )为 24.93 g/L , 有机质含量为 90.21% , 总
能为 19.46
MJ
/
kg
, 还原糖含量为 15.24% 。其中,有
机质含量、总能、还原糖含量均以垃圾干基重量计。
1
.
2
实验仪器与流程
主要实验仪器包括:
DZF
-25 型真空干燥箱(郑