新材料新技術在垃圾厭氧發酵處理工藝中的應用

廚余垃圾是指居民日常生活及食品加工、飲食服務、單位供餐等活動中產生的垃圾，包括丟棄不用的菜葉、剩菜、剩飯、果皮、蛋殼、茶渣、骨頭等，其主要來源為家庭廚房、餐廳、飯店、食堂、市場及其他與食品加工有關的行業。

廚余垃圾具有以下幾個特點：

①含水率高，廚余垃圾含水率一般為60-90%，給垃圾的收集、運輸和處理帶來很大的困難；

②易腐爛，廚余垃圾中有 機物含量高達90%以上，易于腐敗發臭，滋生病菌；

③營養成分多，除了含有大量的有 機物以外，還富含大量的氮、磷、鉀、鈣以及多種微量無素。

目前國內針對廚余垃圾主要處理方法有：

⑴粉碎直排：方便、快速，但會堵塞排水管、滋生病菌、影響水質、造成二次污染；

⑵填埋：早期主要的處理方式，但滲濾液處理困難，造成空氣的二次污染；

⑶好氧堆肥：處理方法簡單，成本低，但占地廣、周期長，應用受到限制；

⑷厭氧發酵：近期發展起來的一項新技術，具有適用性強、占地少、負荷高、周期短、資源利用率高等優點。

厭氧發酵也叫厭氧消化、沼氣發酵、甲烷發酵，是將復雜有 機物在無氧條件下利用厭氧微生物：發酵性細菌、產氫產乙酸菌、耗氫耗乙酸菌、食氫產甲烷菌、食乙酸產甲烷菌等降解生成N、P等無機化合物和甲烷、二氧化碳等氣體的過程。主要包括三個過程：

第1階段為水解發酵階段，是指復雜的有 機物在微生物胞外酶的作用下進行水解和發酵，將大分子物質破鏈形成小分子物質如：單糖、氨基酸等為后一階段做準備。

第二階段為產氫、產乙酸階段，該階段是在產酸菌如膠醋酸菌、部分梭狀芽孢桿菌等的作用下分解上一階段產生的小分子物質，生成乙酸和氫。這一階段產酸速率很快，致使料液pH值迅速下降，使料液具有腐爛氣味。

第三階段為產甲烷階段，有 機酸和溶解性含氮化合物分解成氨、胺、碳酸鹽和二氧化碳、甲烷、氮氣、氫氣等。甲烷菌將乙酸分解產生甲烷和二氧化碳，利用氫將二氧化碳還原為甲烷，在此階段pH值上升。

垃圾在厭氧發酵過程中除了產生甲烷和二氧化碳以外，還會產生NH3、H2S、HCl、HF等腐蝕性氣體，對生產設備造成嚴重的腐蝕現象。同時垃圾在發酵過程體積減少，物料下沉，對設備內壁造成磨損、刮擦現象，破壞了不銹鋼表面的保護膜，在腐蝕介質的作用下設備腐蝕進一步加劇。那么，有沒有一種即耐磨又防腐的材料可以保護厭氧發酵生產設備免受磨蝕和腐蝕呢？

志盛威華唐工認為，ZS系列功能涂料系列中多款產品均可滿足這一工況要求。如911耐磨防水涂料、1031耐磨防腐涂料、1033耐HF防腐涂料。這幾款產品涂層表面光滑，硬度5H以上，耐磨性能好；同時涂層中添加了石墨鱗片，大大增強了抗蝕防腐性能；而且這幾款產品施工性能好，噴涂、輥涂、刷涂均可，施工方便，性價比高；另外很重要的一點就是成功應用案例多，不需為選型擔憂。