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我国城市生活垃圾具有含水率高、易降解有机质含量高的特点,易降解有机质的高效分离和单独处理是我国城市生活垃圾处理系统优化的关键环节。在源头分类短期之内难以取得成效的情况下,采用机械、生物等手段实现混合垃圾中易降解有机质的高效分离成为现实选择。高压挤压预处理技术可以将生活垃圾分成干、湿两类物料。干物料热值高,适合进行焚烧发电处理;湿物料主要为易降解有机质,在高达几十MPa压力作用下其降解性能进一步得到强化,适合进行厌氧消化处理,回收清洁能源甲烷。针对我国生活垃圾特点,研究高压挤压预处理对易降解有机组分厌氧消化性能的影响,对高压挤压-厌氧消化技术的系统优化具有重要意义。本文利用实验室规模小型高压挤压模拟装置进行实验研究,在10~40MPa范围设定四种压力,对自配的生活垃圾进行挤压分离,评价设备的分离效率和提质效果。以不同压力下所得的湿物料为原料,开展水解酸化与厌氧产气实验,测定pH、COD、VFA、NH4+、蛋白质、产甲烷潜能(BMP)等指标,分析高压挤压对水解过程及厌氧产气的影响。然后以工业化高压挤压设备挤出的湿物料为原料,开展厌氧消化适宜的接种物和接种比的研究。主要结论如下:(1)高压挤压预处理装置可将生活垃圾体积压缩到原来的1/5~1/11,压力越大,获得的湿物料质量也越大(47%~67%);不同压力下获得的湿物料,其元素组成和物质组成基本相似,适于厌氧消化处理;挤压压力越大,湿物料有机质溶出速度越快,SCOD越高。(2)高压挤压作用可以促进有机物水解酸化,预处理后的湿组分COD、VFA、蛋白质浓度水平都有提高,但过高的挤压压力加剧了湿组分在水解酸化过程中的酸抑制。40MPa挤压压力下湿组分水解液初始pH值低至4.7,出现明显酸抑制,在厌氧消化过程中需要采取解除酸抑制措施。(3)高压挤压可明显提高物料甲烷产率,挤压压力10-30MPa时湿物料BMP平均为506 mLCH4/g·VS,挤压压力升高到40MPa时,BMP提高到674mLCH4/g·VS,与未预处理物料相比,分别提高了64%和118%。(4)工业化高压挤压预处理同样提高了实际生活垃圾的生化降解性能。为避免系统过酸化抑制产气,高压挤压得到的湿物料厌氧消化宜选择驯化污泥为接种物,同时控制较高的接种比(I/S=1:2),在此条件下BMP可达579 mLCH4/g·VS。高压挤压预处理可提高能源回收效率,增加经济效益。