近年来,餐厨垃圾厌氧发酵生产挥发性脂肪酸(VFA)得到广泛的研究,水解反应是餐厨垃圾厌氧发酵的限速步骤。利用生物表面活性剂——烷基多苷(APG)强化餐厨垃圾厌氧发酵生产VFA,考察了APG投加量对餐厨垃圾干式厌氧发酵的影响,分析了APG对餐厨垃圾厌氧发酵的强化机制。结果表明,APG的佳投加量为0.5 g/L,在此投加量下VFA的大累积量为18.5 g/L,VFA的转化率为38%;APG能够强化餐厨垃圾的水解反应,使溶解性蛋白质和溶解性多糖含量明显增加,为后续产酸细菌提供了更多的发酵基质。APG自身分解对VFA有一定贡献,但贡献量远远小于餐厨垃圾的产生量。
随着厌氧发酵时间的延长,溶解性蛋白质与溶解性多糖均呈现先上升后下降的趋势。厌氧发酵时间为3d时,空白组中溶解性蛋白质和溶解性多糖的质量浓度分别为(698±16)、(6528±120)mg/L,而APG投加量为0.5g/L时,溶解性蛋白质和多糖的质量浓度分别为(1325±27)、(9150±110)mg/L,分别为空白组的1.90、1.40倍。可见,厌氧发酵反应器中存在APG时,餐厨垃圾中溶解性蛋白质和溶解性多糖的含量明显增加,为后续产酸细菌提供了更多的发酵基质,进而产生更多VFA。
(1)生物表面活性剂APG能够有效强化餐厨垃圾干式厌氧发酵生产VFA,APG的佳投加量为0.5g/L,此时VFA的大累积量为18.5g/L,VFA转化率为38%。
(2)APG强化餐厨垃圾厌氧发酵生产的VFA中乙酸的比例高,其次为丙酸,获得的VFA可以作为污水生物脱氮除磷的碳源。
(3)APG能够强化餐厨垃圾的水解反应,使溶解性蛋白质和溶解性多糖含量明显增加,为后续产酸细菌提供了更多的发酵基质,同时APG还能限制甲烷的产生进而积累更多VFA。