餐厨垃圾厌氧发酵研究展望
餐厨垃圾厌氧发酵研究展望
目前，餐厨垃圾厌氧发酵产氢工艺的发展方向是提高餐厨垃圾的比产氢速率、产氢量和氢气的浓度。采取的主要手段是选育培养高效产氢菌种、调控优势菌种的微生物生态因子，包括添加产氢过程促进剂、降低抑制剂的浓度和改进生物产氢反应器等。
(1)餐厨垃圾适宜的厌氧发酵产氢菌群研究。从多种途径(古细菌、土壤、污泥等)获取优势微生物菌种，主要是能实现高的氢气转化率和宽的底物利用范围的菌种，并利用分子生物学手段研究产氢过程中优势菌种的类别和代谢途径，从而为正确调控产氢过程奠定基础。
(2)各种生态因子对餐厨垃圾产氢菌群的影响。目前，国内外针对餐厨垃圾开展厌氧产氢过程的研究尚不深入。对于部分生态因子，如温度、PH、停留时间、COD负荷、ORP、碱度和金属离子等对餐厨垃圾厌氧产氢过程影响的研究大多缺乏系统性。
(3)碳水化合物(糖类)、蛋白质、脂类物质共存的餐厨垃圾厌氧产氢代谢途径。国内外学者对两相厌氧消化含碳水化合物废水的深入研究结果表明，以糖类作为厌氧发酵产氢底物具有理论可行性。对于脂类物质和蛋白质厌氧发酵的研究很少：长链脂肪酸的厌氧降解一直是个难点，研究长链脂肪酸的产氢代谢途径，还有大量的研究工作需要做；且厌氧条件下蛋白质很快发生脱氨作用，游离氨的大量存在具有很大毒性，会抑制产氢微生物的活性，如何削弱或消除游离氨的抑制作用依然需要进行研究。目前，尚未见到研究餐厨垃圾中糖类、脂类和蛋白质三者共存的复杂环境中厌氧产氢代谢途径的报道。因此，开展餐厨垃圾厌氧产氢过程研究的另外一个关键问题为：研究餐厨垃圾厌氧产氢代谢途径，从而强化餐厨垃圾厌氧产氢过程，丰富日益完善的厌氧发酵产氢理论体系。
(4)餐厨垃圾厌氧产氢过程的抑制剂与促进剂开发。餐厨垃圾厌氧产氢过程中，存在一定的抑制剂和促进剂。餐厨垃圾成分复杂，其中含有多种离子，如Na+、C1-等。此类离子对于其厌氧代谢产氢过程活性微生物群落以及代谢过程产物的作用很少。生物代谢过程中分解作用产生的有机质作为产氢底物或副产物的大量积累，造成对产氢过程的“反馈抑制作用”明显，其避免途径尚需重点研究。餐厨垃圾厌氧发酵产氢过程是微生物分解有机废物的过程，其中酶起了非常重要的作用，餐厨垃圾厌氧发酵产氢过程的高效低成本酶制剂的开发也是重要的研究内容。
(5)高效餐厨垃圾厌氧发酵产氢反应器开发。餐厨垃圾厌氧发酵产氢技术的开发与应用离不开高效反应器的开发。反应器的主要作用是通过反应器结构和功能的改变提高餐厨垃圾厌氧发酵产氢过程中的传热、传质过程、尽可能降低反应过程中的产物抑制。
(6)餐厨垃圾厌氧发酵产氢过程模拟与控制。餐厨垃圾厌氧发酵产氢过程影响因素多，过程难于控制，要实现大规模的应用，开发高效实用的餐厨垃圾厌氧发酵产氢过程模拟与控制具有重要意义。
总体来看，餐厨垃圾厌氧产氢是一种较彻底的解决餐厨垃圾环境污染问题的新技术，但实现大规模应用尚需大量的研究开发工作。
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