环境科学研究  2020, Vol. 33 Issue (1): 235-242  DOI: 10.13198/j.issn.1001-6929.2019.02.05

引用本文  

郝鑫, 苏婧, 孙源媛, 等. 餐厨垃圾与污泥、秸秆不同配比联合厌氧发酵对产气性能的影响[J]. 环境科学研究, 2020, 33(1): 235-242.
HAO Xin, SU Jing, SUN Yuanyuan, et al. Biogas Production of Anaerobic Co-Digestion with Different Ratios of Kitchen Waste, Sewage Sludge and Rice Straw[J]. Research of Environmental Sciences, 2020, 33(1): 235-242.

基金项目

国家水体污染控制与治理科技重大专项项目(No.2018ZX07111004)
Major Science and Technology Program for Water Pollution Control and Treatment of China (No.2018ZX07111004)

责任作者

杨延梅(1975-), 女(蒙古族), 内蒙古满洲里人, 教授, 博士, 主要从事固废处理与水污染防治研究, cqyymei@163.com; 郑明霞(1982-), 女, 湖南娄底人, 高级工程师, 博士, 主要从事固体废弃物处理处置及资源化研究, zhengmx@craes.org.cn.

作者简介

郝鑫(1993-), 男, 吉林长春人, 330158947@qq.com

文章历史

收稿日期:2018-10-12
修订日期:2019-01-20
餐厨垃圾与污泥、秸秆不同配比联合厌氧发酵对产气性能的影响
郝鑫1,2, 苏婧2, 孙源媛2, 杨延梅1, 郑明霞2    
1. 重庆交通大学河海学院, 重庆 400074;
2. 中国环境科学研究院, 国家环境保护地下水污染模拟与控制重点试验室, 北京 100012
摘要:为分析不同配比的餐厨垃圾与污泥、秸秆联合发酵对产气性能的影响,采用产甲烷潜力试验(BMP)研究了餐厨垃圾与污泥、秸秆不同配比联合发酵的产气性能,并采用修正的Gompertz模型对产甲烷潜力进行模拟.结果表明:物料配比与物料种类对联合发酵的产气性能有显著影响,餐厨垃圾+污泥配比为1:2时,产气性能优于1:1、2:1两组,产气量为286 mL/g[以VS(挥发性固体)计,下同];餐厨垃圾+秸秆配比为1:1时,产气性能优于1:2、2:1两组,产气量为347 mL/g;餐厨垃圾+污泥+秸秆配比为1:1:1时,产气性能优于1:2:1、2:1:1两组,产气量为373 mL/g.两种物料配比中,餐厨垃圾+秸秆的产气性能优于餐厨垃圾+污泥;餐厨垃圾+污泥+秸秆3种物料混合后物料种类变丰富,元素配比更均衡,联合发酵的产气性能优于两种物料联合发酵,其最优配比为1:1:1,C/N值为13,接近最优C/N值(15~20).研究显示,不同配比物料产气性能差异性较大,可为大中型沼气工程在获得不同物料的情况下选择最优的进料配比提供理论指导,以解决其在设计与投资收益评估方面所面临的物料选择问题.
关键词联合厌氧发酵    餐厨垃圾    产甲烷潜力    Gompertz模型    
Biogas Production of Anaerobic Co-Digestion with Different Ratios of Kitchen Waste, Sewage Sludge and Rice Straw
HAO Xin1,2, SU Jing2, SUN Yuanyuan2, YANG Yanmei1, ZHENG Mingxia2    
1. School of River and Ocean Engineering, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, China;
2. State Environmental Protection Key Laboratory of Simulation and Control of Groundwater Pollution, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China
Abstract: The effects of different ratios of kitchen waste, sewage sludge and rice straw fermentation on gas production performance were studied. The biogas production of the combined fermentation of kitchen waste, sewage sludge and rice straw with different ratio was studied by methane potential experiment (BMP). The modified Gompertz model was used to simulate the methanogenic potential. The results showed that material ratio and material type had a significant impact on biogas production of the combined fermentation. When the mixing ratio of kitchen waste + sewage sludge, kitchen waste + rice straw, kitchen waste + sewage sludge was 1:2, 1:1 and 1:1:1, the biogas production performance was the best, and the biogas production was 286, 347, 373 mL/g, respectively. The biogas production performance of kitchen waste + rice straw was better than that of kitchen waste and sewage sludge. Compared with the two materials combined fermentation, the mixture of three kinds of materials, such as kitchen waste + rice straw + sewage sludge, were richer in materials, the ratio of elements was more balanced, and the biogas production performance was better. When the optimal ratio was 1:1:1, the C/N ratio was 13, which is close to the optimal C/N (15-20). This study provides a theoretical reference for large and medium-sized biogas projects to choose the best feed ratio for different materials. The research shows that the difference of gas production performance of different mixing ratio materials can provide theoretical guidance for large and medium-sized biogas projects to choose the optimal feeding ratio in the case of obtaining different materials to solve their problems in design and investment income evaluation, and in material selection.
Keywords: combined anaerobic fermentation    kitchen waste    methane production potential    Gompertz model    

厌氧消化是复杂微生物种群协同作用的过程[1],需要合适的底物以及适应底物的微生物种群.通常用于粗略描述和评估发酵中底物变化的一个重要参数是C/N.单个底物的厌氧消化可能由于其化学组成而出现营养不均衡的现象,使发酵过程中出现酸抑制等现象[2],如餐厨垃圾含有高含量蛋白质和脂肪[3],在单独厌氧发酵过程中油脂溶解性差、易黏附在微生物表面,影响微生物的传质代谢[4-5],并且由于餐厨垃圾中还含有易水解的碳水化合物,容易引起酸化等发酵不稳定的问题[6].污泥中含有厌氧过程所需的所有营养元素[7],但其C/N较低,作为单一发酵物质存在碳源不足的问题.农作物秸秆含有丰富的木质纤维素[8],具有较高C/N,作为单一发酵物质,易出现发酵时间过长、降解率低的现象.

厌氧共消化是两种或多种物料作为底物的混合消化过程.相比于单一物质的厌氧消化,混合底物发酵过程更稳定,营养物更平衡,更适合微生物的生长,研究人员通过采用工业、农业和城市废弃物的各种混合物来研究共消化[9],以应对使用单一底物带来的C/N不平衡现象.与单一底物相比,共消化可获得更高的甲烷产量[10-12].一些学者已经研究了共消化对沼气产生的影响,如周海东等[13]研究表明,污泥与秸秆共消化比单独污泥的厌氧消化效能好,配比为2 :1时的沼气产率可达8.4 mL/(d ·g). HAN等[14]研究污泥与厨余共同消化,发现通过加入20%的污泥与80%的厨余垃圾(质量分数)可以提高厌氧消化效率,缩短沼气生产时间;PEI等[15]研究表明,75%的餐厨垃圾与25%的秸秆(质量分数)共消化产气效果最好,甲烷产量比餐厨垃圾和秸秆单独消化分别提高了178%和70%;WANG等[16]通过在活性污泥中加入食物垃圾渗滤液,实现甲烷产量增加约80%.

由于餐厨垃圾存在难以收集的问题,餐厨垃圾与其他物料联合消化成为补充物料来源的解决办法之一,但由于配比物料来源亦不稳定,或受物料获取时间和地点的影响,餐厨垃圾与某一种物料联合消化具有其局限性,在不同地点不同时段内将餐厨垃圾与当地能便捷获取或亟待处理的不同物料进行联合厌氧消化就显得十分必要,如秋季秸秆大量收割时宜优先考虑餐厨与秸秆的联合消化.鉴于此,为进一步扩大与餐厨垃圾配比的物料种类,该研究选取产量较大且亟待处理的污泥、秸秆与餐厨垃圾进行配比开展共消化研究,通过分析餐厨垃圾与污泥、秸秆中任意两种物料组合和3种物料组合的产气性能,同时采用修正的Gompertz数学模型对其产甲烷结果进行拟合,分析各组合下物料的降解动力学参数,得到餐厨垃圾与污泥、秸秆组合的最适配比及产甲烷潜力,以期为大中型餐厨垃圾沼气工程在选择最佳的进料配比时提供指导.

1 材料与方法 1.1 试验材料

餐厨垃圾取自中国环境科学研究院食堂,除去餐厨垃圾中大块的杂质(如果核、骨头、纸巾、一次性餐具等)后,采用果蔬粉碎机粉碎处理至浆状.秸秆为稻秆,取自浙江嘉兴某农田,粉碎至小粒径,过833 μm筛.脱水污泥取自北京某污水处理厂脱水干化污泥.各种物料密封保存后置于-20 ℃冰箱中保存待用.接种物为北京市顺义区某沼气站厌氧消化污泥,w(TS)(TS为总固体)和挥发性固体w(VS)(VS为挥发性固体)分别为6.60%和3.49%.接种物取回后置于4 ℃冰箱保存.接种前将接种泥置于中温(35 ℃)下活化1周.各物料基本参数如表 1所示.

表 1 原料基本特性 Table 1 Basic characteristics of raw materials
1.2 试验设计

对于餐厨垃圾与其他物料混合厌氧消化的产甲烷潜力试验,采用250 mL血清瓶作为发酵瓶,设置不同混合物料配比(见表 2),各配比均设置3组重复,并设置餐厨垃圾单独厌氧消化作为对照,接种比为1.8 :1.0(以VS计),加去离子水定容至150 mL,并摇匀.向发酵瓶中通10 min氮气,以保证厌氧环境,用橡胶塞封口,置于(37±1)℃水浴锅中恒温加热.产气量通过50 mL注射器插入集气乳胶管测得.试验期间,每次测得产气量后,手动对发酵瓶进行摇晃以达到搅拌效果.

表 2 原料配比及C/N Table 2 Raw material ratio and C/N
1.3 测定指标及方法

w(TS)采用烘干法[17]测定,在105 ℃下恒温烘干4 h以上,w(VS)采用减重法[17]测定,将105 ℃下烘干的样品放置于马弗炉中,在550 ℃下灼烧1 h后,在干燥器内冷却称量,再放入马弗炉内灼烧30 min,重复至两次之间的质量差小于4%或50 mg;COD(化学需氧量)采用紫外分光光度法[18]测定;w(TN)采用过硫酸钾氧化分光光度法[19]测定.沼气中甲烷含量采用日本岛津气相色谱仪(GC-2010plus)测定,检测条件:CBP1-W12-100毛细柱,色谱柱温度50 ℃,保留时间5 min;热导检测器(TCD),检测器温度100 ℃;氩气作为载气,空气作为动力气,尾吹流量为12 mL/min.产甲烷动力学分析使用修正的Gompertz模型,其表达式[20]

$ P_{t}=P_{\max } \times \exp \left\{-\exp \left[\frac{k \times \mathrm{e}}{P_{\max }}(\lambda-t)+1\right]\right\} $

式中:Ptt时刻单位VS底物的甲烷累积产量,mL/g(以VS计);Pmax为单位VS底物的最大产甲烷潜力,mL/g(以VS计);k为单位VS底物的最大产甲烷速率,mL/g(以VS计);λ为延滞期,d;e为自然常数.

2 结果与讨论 2.1 不同配比餐厨垃圾联合消化的产气性能 2.1.1 餐厨垃圾与不同物料联合消化对日产气量的影响

餐厨垃圾与污泥、秸秆联合发酵的日产气量见图 1.餐厨垃圾与秸秆、污泥在不同配比下联合发酵均能快速开始并在短时间内快速达到产气高峰.各物料不同配比下的日产气量曲线趋势相似,即经历过一个产气高峰后,继而呈逐渐下降趋势.其中,餐厨垃圾+污泥配比为2 :1时、餐厨垃圾+秸秆配比为1 :1时、餐厨垃圾+污泥+秸秆配比为1 :1 :1时,日产气量分别达到各物料组合不同配比下的最大值,分别为15、18、20 mL.

图 1 餐厨垃圾与不同物料联合发酵的日产气量 Fig.1 Daily biogas production of kitchen waste mixed with different materials
2.1.2 累积产气量

餐厨垃圾与污泥、秸秆联合发酵累积产气量见图 2.由图 2(a)可见,餐厨垃圾+污泥以1 :2、1 :1、2 :1的配比联合厌氧发酵时累积产气量分别为632、519、735 mL,餐厨垃圾+污泥配比为2 :1时累积产气量明显高于其他两组,可见随着污泥含量的增加,累积产气量先减少后增加,且餐厨垃圾+污泥配比为1 :2和1 :1的累积产气量甚至明显低于单一餐厨垃圾的对照组.餐厨垃圾+秸秆以1 :2、1 :1、2 :1的配比联合厌氧发酵的累积产气量如图 2(b)所示,餐厨垃圾+秸秆配比为1 :1和1 :2时累积产气量均明显高于2 :1组及对照组,配比为1 :1时达到最大,为868 mL.可见随着秸秆含量的增加,餐厨垃圾+秸秆联合发酵的累积产气量先增加后减少.餐厨垃圾+污泥+秸秆以1 :2 :1、1 :1 :1、2 :1 :1配比联合厌氧发酵的累积产气量分别为891、933、787 mL〔见图 2(c)〕,配比为1 :1 :1时累积产气量高于1 :2 :1、2 :1 :1两组,且经过秸秆与污泥的不同配比组分联合消化后,配比为1 :2 :1、1 :1 :1和2 :1 :1的累积产气量均明显高于单一餐厨垃圾发酵的对照试验,说明不同物料组分之间的协同作用提高了发酵效率.

图 2 餐厨垃圾与不同物料联合发酵的累积产气量 Fig.2 Accumulated biogas production of kitchen waste mixed with different materials

微生物生长需要适宜比例的营养元素(如碳源、氮源等),C/N是影响厌氧发酵的一个重要参数,它不但影响厌氧发酵的沼气产率,还影响发酵液的氨氮浓度等[21-23].一般认为,C/N为15~20时更适于厌氧发酵,如ZHU[24]研究对比了C/N对畜禽粪便与秸秆的降解效率,发现有机质的降解速率在C/N为20时要比C/N为25时高;Kumar等[25]研究了餐厨垃圾与果蔬废弃物的混合发酵,利用响应面分析确定了最佳C/N范围为13.9~19.6,且C/N为19.6时发酵性能最好;ZHANG等[26]研究表明,餐厨垃圾的C/N为14.7时厌氧发酵效果最显著.故该研究中,相比于餐厨垃圾+污泥联合发酵的C/N(5.6~7.18),餐厨垃圾+秸秆联合发酵的C/N(17.08~26.77)更接近发酵的适宜范围(15~20),累积产气量更高,而餐厨垃圾+秸秆+污泥3种物的料联合发酵累积产气效果优于两种物料的联合发酵,这与其中的营养配比不无关系,3种物料的混合物料种类更丰富,在C/N的适宜程度上更接近适宜范围,致使产甲烷菌拥有营养配比丰富的生存条件,更适宜生存.

2.1.3 单位VS产气量

餐厨垃圾与污泥、秸秆联合发酵的单位VS产气量如图 3所示.由图 3可见,餐厨垃圾+污泥配比为1 :2、1 :1、2 :1时,单位VS产气量分别为253、208、286 mL/g,2 :1组的单位VS产气量最高;餐厨垃圾+秸秆配比为1 :2、1 :1、2 :1时,单位VS产气量分别为326、347、295 mL/g,1 :1组的单位VS产气量最高.与餐厨垃圾+秸秆联合发酵相对比,餐厨垃圾+污泥联合发酵时3种不同配比下,单位VS产气量均高于餐厨垃圾+污泥.餐厨垃圾+污泥+秸秆配比为1 :2 :1、1 :1 :1、2 :1 :1时,单位VS产气量分别为356、373、315 mL/g,1 :1 :1组的单位VS产气量最高,较1 :2 :1组高出4.71%,较2 :1 :1组高出18.55%.餐厨垃圾+污泥+秸秆3种物料联合发酵的单位VS产气量高于餐厨垃圾+污泥或餐厨垃圾+秸秆两种物料联合发酵的VS产气量.王晓娇等[27]研究表明,牛粪、鸡粪、稻杆3种物料联合发酵下,单位VS产气量高于牛粪+稻杆或鸡粪+稻杆的两种物料联合发酵,与笔者所得结果相似.

图 3 餐厨垃圾与不同物料联合发酵的单位VS产气量 Fig.3 Biogas production based on per gVS of kitchen waste mixed with different materials
2.1.4 TS、VS降解率

甲烷是由微生物降解有机物时产生的,TS、VS降解率与产气量有直接关系.产气结束后餐厨垃圾与污泥、秸秆发酵后的TS、VS降解率如图 4所示.由图 4可见,餐厨垃圾+污泥配比为1 :2、1 :1、2 :1时,TS降解率分别为22.86%、20.48%、22.47%,VS降解率分别为26.60%、24.43%、23.86%,TS、VS降解率均以1 :2组为最高;餐厨垃圾+秸秆配比为1 :2、1 :1、2 :1时,TS降解率分别为17.32%、16.98%、18.01%,VS降解率分别为17.31%、17.27%、18.56%,2 :1组的TS、VS降解率在3组中为最高,餐厨垃圾+污泥+秸秆配比为1 :2 :1、1 :1 :1、2 :1 :1时,TS降解率分别为8.92%、7.87%、9.96%,VS降解率分别为9.68%、10.29%、11.14%,TS、VS降解率相差不大,2 :1 :1组的TS、VS降解率在3组中为最高.不同原料与不同配比都会导致TS、VS降解率存在差异,这是因为,不同原料在发酵过程中的水解速率存在差异,污泥中存在一定数量的难降解的胞外聚合物(EPS)[28],限制了其水解速度,秸秆中存在着大量不易降解的木质素、纤维素,而餐厨垃圾的组分几乎都是容易降解的,其木质纤维素类难降解物质非常少.

图 4 餐厨垃圾与不同物料联合发酵的TS、VS降解率 Fig.4 Degradation rate of TS and VS of kitchen waste mixed with different materials

从累积产气量、单位VS产气量数据来看,餐厨垃圾+污泥+秸秆3种物料联合发酵的效果要比两种物料的效果好,而3种物料联合发酵的TS、VS降解率反而比两种物料联合发酵的低,其原因是,在3种物料发酵过程中C/N更接近于最适范围(15~20),更适于甲烷菌生存,单位VS产气量高于两种物料的联合发酵,所以会出现产气量高、降解率低的现象.同样,在两种物料联合发酵中,与餐厨垃圾+污泥相比,餐厨垃圾+秸秆的C/N更接近于最适范围(15~20),故TS、VS降解率较低、单位VS产气量较高.

2.2 不同配比餐厨垃圾联合消化对产甲烷潜力的影响 2.2.1 餐厨垃圾联合消化动力学模型分析

对于序批式厌氧发酵产甲烷的过程而言,甲烷产量在很大程度上是微生物生长的函数.包含最大产甲烷潜力及最大产甲烷速率在内的修正的Gompertz模型已经被广泛应用到批次甲烷发酵的产气模型中[29].应用修正的Gompertz模型对不同配比下餐厨垃圾与污泥、秸秆联合发酵的累积甲烷产量进行拟合,拟合的累积产甲烷量的动力学特性见图 5,拟合模型参数结果见表 3.在以餐厨垃圾+污泥配比为1 :2、1 :1、2 :1的发酵中,单位VS物料的产甲烷潜力分别为87.13、63.37、57.40 mL,3种配比下的最大产甲烷潜力顺序为1 :2组>1 :1组>2 :1组,这与污泥投加量顺序一致,在餐厨垃圾+污泥的联合发酵中,控制VS投加量,随着污泥比例由2/3降至1/3,对应的最大产甲烷潜力也在降低.在餐厨垃圾+秸秆配比为1 :2、1 :1、2 :1的发酵中,单位VS的最大产甲烷潜力分别为134.61、120.45、123.41 mL,3种配比的最大产甲烷潜力顺序为1 :2组>2 :1组>1 :1组,其中1 :2组较1 :1组高出11.76%、较2 :1组高出9.08%.在餐厨垃圾+秸秆的联合发酵中,控制VS投加量,随着秸秆比例由2/3降至1/3,联合物料发酵的最大产甲烷潜力先降后升.在餐厨垃圾+污泥+秸秆配比为1 :2 :1、1 :1 :1、2 :1 :1的发酵中,单位VS的最大产甲烷潜力分别为135.23、151.44、120.79 mL,相比于餐厨垃圾+秸秆、餐厨垃圾+污泥的两种物料联合发酵而言,3种物料联合发酵在单位VS物料的产甲烷潜力上有明显提高,其中3种物料联合发酵物料中配比为1 :1 :1时,最大产甲烷潜力较两种物料联合发酵最大产甲烷潜力的最优值还要高出12.5%.

图 5 累积甲烷产量的修正的Gompertz模型拟合曲线 Fig.5 Modified Gompertz model curve of cumulative methane yield

表 3 采用修正的Gompertz模型拟合得出的不同配比物料产甲烷参数 Table 3 Modified Gompertz model parameters for different ratio of materials

从拟合的参数(见表 3)来看,各联合物料拟合结果的R2(相关系数)均大于0.99,拟合效果较好. Kavitha等[30]同样使用修正的Gompertz模型对各种污泥发酵进行动力学分析,拟合结果的R2均大于0.99,与笔者所得结果相似,表明修正的Gompertz模型适用于厌氧消化产甲烷过程的拟合.从λ(延滞期)来看,在餐厨垃圾+污泥配比为1 :2、1 :1、2 :1的发酵中,λ分别为0.77、3.16、3.59 d,均大于0,表明在餐厨垃圾与污泥的发酵过程中,随着污泥比例的降低,λ逐渐增加.而在以餐厨垃圾+秸秆配比为1 :2、1 :1、2 :1的发酵中,λ分别为1.25、-1.55、4.08 d,1 :1组出现了λ为负值的情况,说明以1 :1组发酵产甲烷迅速,没有明显的延滞现象,这与2 :1组λ为4.08 d形成了鲜明对比.同样,在餐厨垃圾+污泥+秸秆配比为1 :2 :1、1 :1 :1、2 :1 :1的发酵中,1 :2 :1和1 :1 :1组均出现了λ为负值的情况,分别为-0.64、-0.71 d,且2 :1 :1组中λ为0.93 d,该值低于1,也说明其产甲烷延滞期较短.从整体上看,3种物料联合发酵的λ比两种物料的联合发酵低,说明3种物料的联合发酵产甲烷组合之间的营养元素更加平衡,更有利于微生物生长,使其能迅速适应物料特性,产甲烷速率更快.

2.2.2 产甲烷潜力与理论产甲烷量分析

理论甲烷产量是厌氧消化过程中物料所含有机物全部降解后所能转化的最大甲烷产量.由于厌氧消化过程中COD的去除是在以有机物转化为CH4和CO2的过程中得以实现的,并且COD相对于TS、VS等能更直接反映能被产甲烷微生物所利用的基质,所以笔者选择使用COD来计算理论甲烷产量.该研究中,每个反应瓶内VS质量为2.5 g,换算成单位物料的总化学需氧量(TCOD)值如表 4所示.有机物质量为氧化有机物所需要的氧量[31],根据文献[32]计算方法,去除1 g有机物(COD),实质上是转化成了0.25 g的甲烷,因此1 g COD能产生350 mL(标准状态下)的甲烷气体.

表 4 混合物料产甲烷潜力与理论产甲烷量对比 Table 4 Methane production potential and theoretical production of methane from mixed materials

通过比较实际产甲烷量占理论产甲烷量的权重,可以分析出不同物料配比下生物降解性能的优劣.由表 4可见,从实际产甲烷量占理论产甲烷量的比例来看,餐厨垃圾+污泥配比为1 :2时的占比达33.23%,高于1 :1与2 :1两组;餐厨垃圾+秸秆配比为2 :1时的占比达20.20%,高于1 :2与1 :1两组;餐厨垃圾+秸秆+污泥配比为1 :1 :1时的占比达32.29%,高于1 :2 :1、2 :1 :1两组.整体来看,实际产甲烷量均低于理论产甲烷量,这是由于原料中存在一些微生物难以降解的有机化合物,微生物对其利用效率较低[33].餐厨垃圾+秸秆联合发酵的C/N更接近于适宜范围(15~20),元素配比更均衡,单位VS产气量更高,故虽然餐厨垃圾+秸秆混合的实际产甲烷量高于餐厨垃圾+污泥,但其理论产甲烷量比餐厨垃圾+污泥低得多,实际甲烷产量占理论甲烷产量的比例也低一些.餐厨垃圾+秸秆+污泥3种物料联合发酵拟合的产甲烷潜力占理论产甲烷量的比例略高于餐厨垃圾+秸秆,与餐厨垃圾+污泥相近.该结果的出现同样与C/N对厌氧消化产气量的影响分不开.

3 结论

a) 不同配比物料联合发酵对其产气性能有显著影响,餐厨垃圾+污泥联合发酵配比为1 :2时,单位VS产气量为286 mL/g,高于1 :1、2 :1两组;餐厨垃圾+秸秆联合发酵配比为1 :1时,单位VS产气量为347 mL/g,高于1 :1、2 :1两组;餐厨垃圾+污泥+秸秆联合发酵配比为1 :1 :1时,单位VS产气量为373 mL/g,高于1 :2 :1、2 :1 :1两组,说明联合发酵物料配比的变化能有效改变联合发酵的产气性能.

b) 粗略描述联合物料配比改变的重要参数是C/N,以相同VS底物发酵,搭配不同的物料时联合发酵的产气性能也存在差异,餐厨垃圾+秸秆的产气性能优于餐厨垃圾+污泥;餐厨垃圾与污泥、秸秆3种联合发酵的产气性能优于其中两种联合发酵,最优条件为餐厨垃圾+秸秆+污泥配比为1 :1 :1,其C/N为13.

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