垃圾的收集和运输是关键的第二步。VFFS(Volume-based Food-Waste Fee System)系统保证了餐厨垃圾按单位重量收取费用。2016年,餐厨垃圾的日产生量为15680吨,主要组分为果蔬(55.7%)、谷物(20%)、鱼肉7%、渗滤液6.2%及其它11.1%。2005~2016年韩国大型餐厨及厨余垃圾沼气工程有23座,总投资9亿美元,在建及计划建设的沼气工程有33座。
餐厨垃圾有机质含量较高,在存储过程中需注意病菌防控和恶臭气味去除问题,另外,高含固率会导致堵塞。原料的收集也存在日、季节和区域的差别。在实际工程运行过程中,每天的进料量和原料特性存在一定的差异,也有原料短缺或超负荷现象。由于易降解有机质含量高等特性,餐厨垃圾厌氧发酵时常出现稳定性方面的问题。厌氧发酵系统对负荷率的变化极其敏感,需缓慢提高有机负荷率,且对氨等抑制因子也很敏感。
正常运行的反应器就好像健康的人体,吃的少会饿,吃的多会撑,所以进料量需维持在适合的水平,而反应器能“吃多少”是由反应器中的微生物决定的。
在餐厨垃圾厌氧发酵过程中出现稳定性下降问题时,通常会依据出现的问题采取相应的解决办法,使反应器恢复正常,但如果对微生物一无所知就不知道为什么会出现失稳现象。
用动力学模型模拟微生物菌群受温度、pH等环境因素影响的动态变化,同时设计制造生物反应器,采用分子生物学、数学/统计模型进行多元分析。目前已完成了实验室规模的批次和连续发酵的生物动力学试验。
可将这部分研究与AI相结合,即将反应器运行数据通过网络传输到用户端的AI-loT平台实现数据分析和智能控制,提高系统运行稳定性。