餐厨垃圾粘度测定及影响因素分析

1.3 实验方法
实验设置1个对照，5个处理（图1-3），处理方法如下：
对照： 浆状垃圾原样，取适量测定其TS（注：TS即含固率，是指混合物中固体成分含量的百分比）；
处理1：将浆状垃圾原样加水调至TS为18%的浆液；
处理2：将浆状垃圾原样加水调至TS为16%的浆液；
处理3：将浆状垃圾原样加水调至TS为14%的浆液；
处理4：将浆状垃圾原样加水调至TS为12%的浆液；
处理5：将浆状垃圾原样加水调至TS为10%的浆液。
分别测定每个处理在温度：20℃~30℃， 40℃~50℃， 60℃~70℃， 80℃~90℃的表现粘度；每个处理设置两个平行，每个平行取垃圾浆液250ml，每个平行样品测定5次。
餐厨垃圾各特性的检测方法 ：
（1）样品TS：直接干燥法（GB 5009．3－85）；
（2）粘度：粘度计法。

2.结果与讨论
2.1餐厨垃圾粘度随温度及TS的变化
浆状垃圾原样的TS为20.1%。本次取样测得的餐厨垃圾浆液粘度值如表2-1所示。值得说明的是餐厨垃圾浆液在TS为20.1%的时候，用旋转粘度计较难准确测定其粘度值，其表现为：用3号转子，读数表盘显示满量程，用4号转子，读数表盘显示在10格以下[7]，而且每次读数相差较大，因此无法用NDJ-1旋转粘度计准确测得其粘度值。如需要准确测试其粘度值，笔者认为需要对浆液进行再次处理或寻找其他更为合适的粘度计。
表2-1餐厨垃圾绝对粘度值 mPa.s（20s左右的读数）

注：此次测定的垃圾浆液，在TS=20.1%的时候，无法用NDJ-1旋转粘度计准确测得其粘度
2.1.1餐厨垃圾浆液的粘度随温度的变化

图2-1 不同浓度的餐厨垃圾浆液粘度随温度的变化
由图2-1可见，在TS为18%的时候，垃圾浆液粘度值随着温度的升高而升高。而含固率在10%~16%之间的浆液，粘度值则随温度的上升，呈现下降趋势，但当温度高于70℃时，粘度值又有所上升。但可以看到不同TS的浆液粘度都是在60℃~70℃ 之间达到一个较低的值。这有可能是餐厨垃圾中含有淀粉等物质，蒸煮的过程中，导致糊化，从而增加了浆液的粘度。当TS较低时淀粉含量相对较少，糊化作用不明显，只有当温度达到一定值，才会表现出粘度上升，但当TS较高时，糊化作用较为明显。那么可以看出，对于TS较高的餐厨垃圾浆液，提高温度，反而有可能会增大其粘度。而对于TS较低的餐厨垃圾浆液（低于18%），可通过提高物料温度来降低其粘度。那么在实际工程应用当中，可以通过控制物料温度使设备运行达到一个良好的效果。比如利用水力旋流器对餐厨垃圾浆液进行除沙的过程中，降低粘度可有效提高旋流器的分离效率，那么我们可采取适当提高浆液温度的方法。但根据以上分析结果可知不易超过70℃，过高的温度不但起不到降低粘度的效果，还会使得能量的投入增加，在工程上来说是不经济的。
2.1.2餐厨垃圾浆液粘度随含固率的变化

图2-2 不同温度下粘度随TS的变化
由图2-2可见，餐厨垃圾浆液的粘度随TS的降低而降低。当TS从18%降低到16%，粘度降低最快。而且浆液温度越高，随TS降低越快。可以看出餐厨垃圾浆液粘度对浓度的敏感度要高于对温度的敏感度，基本上是浆液浓度决定了浆液的粘度，这与污泥相似[4]。那么在餐厨垃圾工程应用中，应将TS控制在一个较为合适的范围内。TS高可以减少稀释水及回流水的用量，但过高的TS又会造成浆液粘度过高，影响输送、粉碎分离、除沙、搅拌等设备的运行效果。那么工程设计时，一味的提高TS或一味的降低TS都是不可取的，因而需综合考虑，选取一个较为经济的平衡点。例如，将TS维持在16%可能优于维持在14%，因为多加入2%的水并未使得粘度有一个显著的下降（如图2-2所示）。根据我们的工程经验，在餐厨垃圾的厌氧消化处理过程中，TS维持在16%左右，物料的输送、杂质分离、搅拌，都能达到一个较好的效果，也较为经济。
2.2 粘度测定影响因素分析