CN103333925B

CN103333925B - 一种快速生产高丙酸含量发酵产酸液的方法

Info

Publication number: CN103333925B
Application number: CN201310282803.6A
Authority: CN
Inventors: 陈银广; 李响; 赵姝; 简琦薇; 苏应龙; 陈红
Original assignee: Tongji University
Current assignee: Tongji University
Priority date: 2013-07-05
Filing date: 2013-07-05
Publication date: 2015-08-19
Anticipated expiration: 2033-07-05
Also published as: CN103333925A

Abstract

本发明公开了一种快速生产高丙酸含量发酵产酸液的方法，包含以下步骤：（1）将含碳水化合物的有机废物、浓缩污泥混合，加入到厌氧水解发酵罐，高温预处理一段时间；（2）往步骤（1）所得混合物中加入少量碱先快速搅拌一段时间，再慢速搅拌，絮凝沉淀，取出上清液注入第二阶段厌氧产酸发酵罐，加酸调节待用；（3）激活并富集丙酸杆菌种子液，接入到步骤（2）中的产酸发酵罐中，发酵产丙酸数日，可得到富含丙酸的发酵上清液。依据本发明的方法可快速生产高丙酸含量发酵产酸液，可以有效提高发酵效率。

Description

一种快速生产高丙酸含量发酵产酸液的方法

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，具体涉及到一种快速生产高丙酸含量发酵产酸液的方法。

背景技术

目前，城市污水厂除磷技术是控制污水中的氮和磷的量，是国际上防止水体富营养化的一个重要策略。有报道(Water Research,2004,38(1):27-36；Bioresource Technology,2008,99:4400-4407)称增加污水进水的丙酸/乙酸比，可以显著提高氮和磷的去除效果。但是，我国许多城市污水厂的进水中溶解性COD(特别是乙酸和丙酸)含量不足，难以满足高效生物除磷脱氮的需要。为此，一些研究者在间歇反应器中对污水厂产生的污泥(包括初沉污泥和剩余污泥)进行了厌氧发酵制备短链脂肪酸的研究(见中国发明专利200510110451.1；Environmental Science and Technology,2006,40:2025-2029)。在以往的研究过程中已经发现，通过向污泥发酵产酸系统中加入碳水化合物或厨余垃圾，可以提高污泥产酸液中的丙酸含量(中国发明专利200810035585.5；Environmental Science andTechnology,2009,43(12):4373-4380)，但是，丙酸的含量较低，只有不到50％；通过接种丙酸杆菌可以大幅提高丙酸含量至70％左右(Water Research,2013,47,615-622)，但发酵时间较长。目前，还没有技术报道如何快速制备高丙酸含量发酵液，通过快速制备发酵液的方法，可以有效提高发酵效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种快速生产高丙酸含量发酵产酸液的方法，为了实现以上目的，提出以下解决方案：

一种快速生产高丙酸含量发酵产酸液的方法，包含以下步骤：

(1)将含碳水化合物的有机废物、浓缩污泥混合，加入到厌氧水解发酵罐，高温预处理一段时间；

(2)往步骤(1)所得混合物中加入少量碱先快速搅拌一段时间，再慢速搅拌，絮凝沉淀，取出上清液注入第二阶段厌氧产酸发酵罐，加酸调节待用；

(3)激活并富集丙酸杆菌种子液，接入到步骤(2)中的产酸发酵罐中，发酵产丙酸数日，可得到富含丙酸的发酵上清液。

进一步：所述的步骤(1)中，浓缩污泥总悬浮固体浓度为10-50g/L，优选为18g/L。

所述含碳水化合物的有机废物包括厨余垃圾、食品下脚料；优选的，所述的厨余垃圾为剔除筷子、碎骨、塑料、纸片、碎片废物后，经粉碎、过10目筛，获得C/N为18-30的浓缩厨余垃圾；加入自来水使含水率为50％-90％，优选为80％。

所述的步骤(1)中，浓缩污泥与厨余垃圾按照C/N为9-17进行混合，优选C/N为12，加入自来水稀释后的总化学需氧量为20-60gCOD/L，优选25gCOD/L。

所述的步骤(1)中的预处理，其温度为45-70℃，搅拌速度为60-250rpm，pH为5-11，时间为1-6h；其中温度优选为50℃，pH优选为8，时间优选4h。

所述的步骤(1)中，后续第一阶段厌氧水解发酵的温度为10-40℃，搅拌速度为60-250rpm，用石灰控制发酵的pH为6-10，发酵时间为1.5-2.5天；优选发酵温度为25℃，发酵的pH为8，发酵时间为2天。

所述的步骤(2)中，将碱加到发酵混合物中的投加量为0.01-0.06g/gVSS,优选投碱量为0.03g/gVSS；快速搅拌10-60s，搅拌速度为250rpm，再慢速搅拌2-8min，搅拌速度为40rpm，静止沉淀0.4-3h；其中快速搅拌时间优选30s，慢速搅拌时间优选5min，静置时间优选为1h。

所述的步骤(3)中，采用的是能够利用乳酸产丙酸的菌种，包括SICC1.256、DSM 8250、ATCC 25562、NCIM2111、ATCC4965、CGMCC1.2230、ATCC 4875；

优选的，将丙酸杆菌为ATCC 4875从斜面上激活后富集并储存于10％-30％的甘油管储存培养基中，保存环境为-50至-80℃；每次按照接种量5-15％接种至富集培养基，在培养瓶中充入氮气，于温度30℃富集2-4天后待用，优选富集3天。

所述的步骤(3)中的接入是将丙酸种子液按5％-15％接种至步骤(2)中含上清液的厌氧产酸发酵罐中，搅拌厌氧发酵；所述的发酵，发酵时间为2-4天，用NaOH调节pH 6-8，发酵温度25-35℃；接种量优选为10％，发酵时间优选为3天，pH优选为7，温度优选为30℃。

所述的步骤(3)中，发酵上清液中丙酸含量为4.8-10.7gCOD/L：或者，优选的，发酵的总时间为2.5-6.5天。指该发酵产丙酸工艺的发酵总耗时，包括：高温预处理、第一阶段厌氧水解、厌氧产酸发酵罐发酵，不包括絮凝和沉淀时间。

具体来说：

(1)污泥与厨余垃圾高温预处理及第一阶段发酵

将含碳水化合物的有机废物、浓缩污泥混合，加入到厌氧水解发酵罐中，高温预处理一段时间后，转入第一阶段发酵；所述含碳水化合物的有机废物包括厨余垃圾、食品下脚料等；

(2)第一阶段发酵结束后，往混合物中加入适量碱(如一价碱)，搅拌，絮凝沉淀，重力浓缩，此外也可以采用其它方法浓缩，比如：离心，压滤，过滤；但是重力浓缩的方法最简单，成本最低，容易操作，可作为优选。后取出上清液至厌氧产酸发酵罐，加入酸调节pH待用；对于所加入的酸没有特殊要求，一般常用盐酸HCl。

(3)激活并富集丙酸杆菌种子液，接入至步骤(2)中的厌氧产酸发酵罐，进行第二阶段发酵产丙酸，数日发酵结束后，可获得富含丙酸的发酵上清液。

所述的步骤(1)中的厨余垃圾为剔除无机废物(如：塑料、纸片、碎片、筷子、碎骨)后，经粉碎过5-50目筛、优选10目筛的垃圾；加入自来水使含水率为50-90％，优选含水率为80％，厨余垃圾的C/N为18-30，优选25。浓缩污泥的含水率为95％-99％，总悬浮固体浓度(TS)为10-50g/L(VS/TS＝0.51-0.77)，优选TS为18g/L(其中VS是有机物质，TS是总悬浮物质，VS/TS是表征混合物的有机含量)，污泥C/N为7-9，优选C/N为8的污泥。

所述的步骤(1)中，浓缩污泥与厨余垃圾混合后C/N为9-17。加入自来水稀释后的总化学需氧量(TCOD)为20-60gCOD/L，优选浓缩污泥与厨余垃圾C/N比为12，TCOD为25gCOD/L。

所述的步骤(1)中，预处理温度为45～70℃，搅拌速度为40-200rpm，用碱将初始pH调节至5-11，预处理1～6h；

优选预处理温度为50℃，优选搅拌速度120rpm，所述的碱优选石灰Ca(OH)2，价格便宜，提高脱水性能；调节后的pH优选为8，优选发酵时间为4h。

所述的步骤(1)中，第一阶段厌氧发酵温度为10～40℃，搅拌速度为40-200rpm，优选搅拌速度为120rpm，用石灰Ca(OH)2控制发酵的pH为6-10，发酵时间为1.5-2.5天；优选发酵温度25℃，pH为8，发酵时间2天。

所述的步骤(2)中，所加的碱，可以采用一价碱，例如NaOH、氨水等。到发酵混合物中的投加量为0.01-0.06g/gVSS,先以搅拌速度为250rpm(搅拌速度范围200-300rpm，最快的搅拌速度对应短时间)快速搅拌10-60s充分混匀，再以40rpm(范围在20-60rpm，最慢的搅拌速度对应最长的搅拌时间)慢速搅拌2-8min形成肉眼可见的絮体后静止0.4-3h；优选投碱量为0.03gNaOH/gVSS，快速搅拌时间优选30s，慢速搅拌时间优选5min，静置时间优选为1h。

所述的步骤(2)中，加入10％HCl水溶液应调节pH至6-8，pH优选为7。上清液中的乳酸可在1.5-2.5天内快速积累至6.2-16.6gCOD/L。

所述的步骤(3)中，采用的丙酸杆菌编号为ATCC 4875，其实，只要是能够利用乳酸产丙酸的菌种均可：比如SICC1.256；DSM 8250；ATCC 25562；NCIM2111；ATCC4965；CGMCC1.2230等，将其从斜面上激活后富集并储存于10％-30％的甘油管储存培养基中(培养基配方见表1)，保存环境为-50至-80℃；每次按照接种量5-15％接种至富集培养基(培养基配方见表2)，在培养瓶中充入氮气N₂，于温度30℃富集2-4天后待用，优选富集3天。

所述的步骤(3)中，将丙酸种子液按5％～15％(体积比)接种至步骤(2)中含上清液的厌氧产酸发酵罐中，搅拌厌氧发酵，该厌氧发酵的时间为2-4天，用NaOH调节pH为6-8，温度25-35℃；优选接种量为10％，发酵3天，pH维持在7，温度30℃

所述的步骤(3)中，通过2-4天发酵后，上清液中丙酸含量为4.8-10.7gCOD/L。采用本发明方法污泥与厨余垃圾在高温条件下预处理，可抑制消耗乳酸的微生物活性，继而在后续一阶段发酵使乳酸的快速积累，在1-3天内积累至6.2-16.6gCOD/L；第二阶段发酵产生的丙酸含量为总酸的61.2％-71.2％，发酵上清液中丙酸含量为4.8-10.7gCOD/L，比文献报道的丙酸含量高且发酵时间明显缩短至3.5-6.5d.

所述文献报道是：Environ.Sci.Technol.43(2009)4373-4380：发酵8天后，生产5.37gCOD/L丙酸，且丙酸含量仅47％.Water Res.47(2013)615-622：发酵6.5天后，生产7.13gCOD/L丙酸，含量约为68.4％。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

(1)浓缩污泥与厨余垃圾高温预处理与第一阶段发酵

将厨余垃圾剔除无机废物(如：塑料、纸片、碎片、筷子、碎骨)，加入自来水使其含水率80％，C/N为25；浓缩污泥的TS为18g/L，C/N为8。取经粉碎过筛的厨余垃圾0.48L，与0.51L浓缩剩余污泥混合(污泥与厨余垃圾C/N为12)，加1.51L自来水，注入到3L厌氧发酵罐(TCOD为25gCOD/L)；初始pH调节至8，温度控制在50℃，搅拌速度为120rpm，预处理4h后；温度调节至25℃，厌氧发酵2天，搅拌速度为120rpm，使用石灰控制pH为8。

(2)混合物脱水获取富含乳酸的一阶段上清液

将一阶段混合物2.5L中加入5mL 19.2％的NaOH溶液，投加量为0.03gNaOH/gVSS,先以搅拌速度为250rpm快速搅拌30s充分混匀，再以40rpm慢速搅拌5min形成肉眼可见的絮体后静止1h；排除下层混合物，获得2.0L上清液置于3L厌氧产酸发酵罐，向上清液中加入3mL HCl(10％)调节pH至7。此时，上清液乳酸含量可在2天内积累至16.6gCOD/L。

(3)二阶段产丙酸发酵

将丙酸杆菌(ATCC 4875)从斜面上激活并接种至300ml富集培养基(培养基配方见表2)，在培养瓶中充入N2，于温度30℃富集3天后，获得丙酸杆菌种子液，并将该种子液接种至厌氧产酸发酵罐(接种量15％)，维持pH＝7(NaOH调节)，温度30℃，厌氧搅拌发酵2天。总共发酵耗时4天，得到上清液中的丙酸量为10.7gCOD/L(占总短链脂肪酸的69.9％)。

实施例2

(1)浓缩污泥与厨余垃圾高温预处理与第一阶段发酵

将厨余垃圾剔除无机废物(如：塑料、纸片、碎片、筷子、碎骨)，加入自来水使其含水率80％，C/N为25；浓缩污泥的TS为18g/L，C/N为8。取经粉碎过筛的厨余垃圾0.48L，与0.51L浓缩剩余污泥混合(污泥与厨余垃圾C/N为12)，加1.51L自来水，注入到3L厌氧发酵罐(TCOD为25gCOD/L)；初始pH调节至8，温度控制在50℃，搅拌速度为120rpm，预处理2h后；温度调节至25℃，厌氧发酵1.5天，搅拌速度为120rpm，使用石灰控制pH为8。

(2)混合物脱水获取富含乳酸的一阶段上清液

将一阶段混合物2.5L中加入1.5mL 19.2％的NaOH溶液，投加量为0.01gNaOH/gVSS,先以搅拌速度为250rpm快速搅拌60s充分混匀，再以40rpm慢速搅拌8min形成肉眼可见的絮体后静止3h；排除下层混合物，获得2.0L上清液置于3L厌氧产酸发酵罐，向上清液中加入0.4mL HCl(10％)调节pH至8。此时，上清液乳酸含量可在1.5天内积累至8.6gCOD/L。

(3)二阶段产丙酸发酵

将丙酸杆菌(ATCC 4875)从斜面上激活并接种至300ml富集培养基(培养基配方见表2)，在培养瓶中充入氮气N₂，于温度30℃富集2天后，获得丙酸杆菌种子液，并将该种子液接种至厌氧产酸发酵罐(接种量15％)，维持pH＝8(NaOH调节)，温度35℃，厌氧搅拌发酵2天。总共发酵耗时3.5天，得到上清液中的丙酸量为5.7gCOD/L(占总短链脂肪酸的61.2％)。

实施例3

(1)浓缩污泥与厨余垃圾高温预处理与第一阶段发酵

将厨余垃圾剔除无机废物(如：塑料、纸片、碎片、筷子、碎骨)，加入自来水使其含水率80％，C/N为25；浓缩污泥的TS为18g/L，C/N为8。取经粉碎过筛的厨余垃圾0.48L，与0.51L浓缩剩余污泥混合(污泥与厨余垃圾C/N为12)，加1.51L自来水，注入到3L厌氧发酵罐(TCOD为25gCOD/L)；初始pH调节至8，温度控制在50℃，搅拌速度为120rpm，预处理6h后；温度调节至25℃，厌氧发酵2.5天，搅拌速度为120rpm，使用石灰控制pH为8。

(2)混合物脱水获取富含乳酸的一阶段上清液

将一阶段混合物2.5L中加入10mL 19.2％的NaOH溶液，投加量为0.06gNaOH/gVSS,先以搅拌速度为250rpm快速搅拌10s充分混匀，再以40rpm慢速搅拌2min形成肉眼可见的絮体后静止0.4h；排除下层混合物，获得2.0L上清液置于3L厌氧产酸发酵罐，向上清液中加入11mL HCl(10％)调节pH至7。此时，上清液乳酸含量可在2.5天内积累至14.8gCOD/L。

(3)二阶段产丙酸发酵

将丙酸杆菌(ATCC 4875)从斜面上激活并接种至100ml富集培养基(培养基配方见表2)，在培养瓶中充入N2，于温度30℃富集3天后，获得丙酸杆菌种子液，并将该种子液接种至厌氧产酸发酵罐(接种量5％)，厌氧搅拌发酵4天，维持pH＝7(NaOH调节)、温度25℃。总共发酵耗时6.5天，得到上清液中的丙酸量为8.7gCOD/L(占总短链脂肪酸的68.5％)。

实施例4

(1)浓缩污泥与厨余垃圾高温预处理与第一阶段发酵

将厨余垃圾剔除无机废物(如：塑料、纸片、碎片、筷子、碎骨)，加入自来水使其含水率80％，C/N为25；浓缩污泥的TS为18g/L，C/N为8。取经粉碎过筛的厨余垃圾0.28L，与1.65L浓缩剩余污泥混合(污泥与厨余垃圾C/N为9)，加0.57L自来水，注入到3L厌氧发酵罐(TCOD为25gCOD/L)；初始pH调节至8，温度控制在70℃，搅拌速度为120rpm，预处理1h后；温度调节至40℃，厌氧发酵1.5天，搅拌速度为120rpm，使用石灰控制pH为6。

(2)混合物脱水获取富含乳酸的一阶段上清液

将一阶段混合物2.5L中加入3mL 19.2％的NaOH溶液，投加量为0.03gNaOH/gVSS,先以搅拌速度为250rpm快速搅拌30s充分混匀，再以40rpm慢速搅拌5min形成肉眼可见的絮体后静止1h；排除下层混合物，获得2.0L上清液置于3L厌氧产酸发酵罐，向上清液中加入1.5mL HCl(10％)调节pH至8。此时，上清液乳酸含量可在1.5天内积累至8.5gCOD/L。

(3)二阶段产丙酸发酵

将丙酸杆菌(ATCC 4875)从斜面上激活并接种至300ml富集培养基，在培养瓶中充入N2，于温度30℃富集2天后，获得丙酸杆菌种子液，并将该种子液接种至厌氧产酸发酵罐(接种量15％)，维持pH＝8(NaOH调节)，温度35℃，厌氧搅拌发酵2天。总共发酵耗时3.5天，得到上清液中的丙酸量为5.6gCOD/L(占总短链脂肪酸的66.4％)。

实施例5

(1)浓缩污泥与厨余垃圾高温预处理与第一阶段发酵

将厨余垃圾剔除无机废物(如：塑料、纸片、碎片、筷子、碎骨)，加入自来水使其含水率80％，C/N为25；浓缩污泥的TS为18g/L，C/N为8。取经粉碎过筛的厨余垃圾0.54L，与0.18L浓缩剩余污泥混合(污泥与厨余垃圾C/N为17)，加1.78L自来水，注入到3L厌氧发酵罐(TCOD为25gCOD/L)；初始pH调节至8，温度控制在45℃，搅拌速度为120rpm，预处理6h后；温度调节至10℃，厌氧发酵2.5天，搅拌速度为120rpm，使用石灰控制pH为10。

(2)混合物脱水获取富含乳酸的一阶段上清液

将一阶段混合物2.5L中加入5.5mL 19.2％的NaOH溶液，投加量为0.03gNaOH/gVSS,先以搅拌速度为250rpm快速搅拌30s充分混匀，再以40rpm慢速搅拌5min形成肉眼可见的絮体后静止1h；排除下层混合物，获得2.0L上清液置于3L厌氧产酸发酵罐，向上清液中加入4mL HCl(10％)调节pH至6。此时，上清液乳酸含量可在2.5天内积累至7.8gCOD/L。

(3)二阶段产丙酸发酵

将丙酸杆菌(ATCC 4875)从斜面上激活并接种至200ml富集培养基，在培养瓶中充入N2，于温度30℃富集3天后，获得丙酸杆菌种子液，并将该种子液接种至厌氧产酸发酵罐(接种量10％)，维持pH＝6(NaOH调节)，温度30℃，厌氧搅拌发酵3天。总共发酵耗时5.5天，得到上清液中的丙酸量为4.9gCOD/L(占总短链脂肪酸的63.4％)。

实施例6

(1)浓缩污泥与厨余垃圾高温预处理与第一阶段发酵

将厨余垃圾剔除无机废物(如：塑料、纸片、碎片、筷子、碎骨)，加入自来水使其含水率50％，C/N为18；浓缩污泥的TS为50g/L，C/N为9。取经粉碎过筛的厨余垃圾0.46L，与0.49L浓缩剩余污泥混合(污泥与厨余垃圾C/N为12)，加1.55L自来水，注入到3L厌氧发酵罐(TCOD为60gCOD/L)；初始pH调节至11，温度控制在50℃，搅拌速度为150rpm，预处理4h后；温度调节至30℃，厌氧发酵2.5天，搅拌速度为150rpm，使用石灰控制pH为10。

(2)混合物脱水获取富含乳酸的一阶段上清液

将一阶段混合物2.5L中加入11mL 19.2％的NaOH溶液，投加量为0.03gNaOH/gVSS,先以搅拌速度为250rpm快速搅拌60s充分混匀，再以40rpm慢速搅拌8min形成肉眼可见的絮体后静止3h；排除下层混合物，获得1.2L上清液置于3L厌氧产酸发酵罐，向上清液中加入3mL HCl(10％)调节pH至7。此时，上清液乳酸含量可在2.5天内积累至15.1gCOD/L。

(3)二阶段产丙酸发酵

将丙酸杆菌(ATCC 4875)从斜面上激活并接种至120ml富集培养基(培养基配方见表2)，在培养瓶中充入N2，于温度30℃富集3天后，获得丙酸杆菌种子液，并将该种子液接种至厌氧产酸发酵罐(接种量10％)，维持pH＝7(NaOH调节)，温度30℃，厌氧搅拌发酵3天。总共发酵耗时5.5天，得到上清液中的丙酸量为9.6gCOD/L(占总短链脂肪酸的64.6％)。

实施例7

(1)浓缩污泥与厨余垃圾高温预处理与第一阶段发酵

将厨余垃圾剔除无机废物(如：塑料、纸片、碎片、筷子、碎骨)，加入自来水使其含水率90％，C/N为30；浓缩污泥的TS为10g/L，C/N为7。取经粉碎过筛的厨余垃圾0.44L，与0.68L浓缩剩余污泥混合(污泥与厨余垃圾C/N为12)，加1.38L自来水，注入到3L厌氧发酵罐(TCOD为20gCOD/L)；初始pH调节至5，温度控制在50℃，搅拌速度为60rpm，预处理4h后；温度调节至30℃，厌氧发酵2天，搅拌速度为60rpm，使用石灰控制pH为6。

(2)混合物脱水获取富含乳酸的一阶段上清液

将一阶段混合物2.5L中加入2mL 19.2％的NaOH溶液，投加量为0.03gNaOH/gVSS,先以搅拌速度为250rpm快速搅拌10s充分混匀，再以40rpm慢速搅拌2min形成肉眼可见的絮体后静止0.4h；排除下层混合物，获得2.3L上清液置于3L厌氧产酸发酵罐，向上清液中加入1mL HCl(10％)调节pH至7。此时，上清液乳酸含量可在2天内积累至6.2gCOD/L。

(3)二阶段产丙酸发酵

将丙酸杆菌(ATCC 4875)从斜面上激活并接种至230ml富集培养基(培养基配方见表2)，在培养瓶中充入氮气N₂，于温度30℃富集3天后，获得丙酸杆菌种子液，并将该种子液接种至厌氧产酸发酵罐(接种量10％)，维持pH＝7(NaOH调节)，温度30℃，厌氧搅拌发酵3天。总共发酵耗时5天，得到上清液中的丙酸量为4.8gCOD/L(占总短链脂肪酸的71.2％)。

表1甘油储存培养基配方

表2富集培养基配方

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的提示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的。

Claims

1.一种快速生产高丙酸含量发酵产酸液的方法，其特征在于：包含以下步骤：

(1)将含碳水化合物的有机废物、浓缩污泥混合，加入到厌氧水解发酵罐，高温预处理一段时间后，转入第一阶段发酵；

(2)第一阶段发酵结束后，往步骤(1)所得混合物中加入少量碱先快速搅拌一段时间，再慢速搅拌，絮凝沉淀，取出上清液注入第二阶段厌氧产酸发酵罐，加酸调节待用；

(3)激活并富集丙酸杆菌种子液，接入到步骤(2)中的产酸发酵罐中，发酵产丙酸2-4日，得到富含丙酸的发酵上清液；

所述的步骤(1)中的预处理，其温度为45-70℃，搅拌速度为40-200rpm，pH为5-11，时间为1-6h。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，浓缩污泥总悬浮固体浓度为10-50g/L。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，浓缩污泥总悬浮固体浓度为18g/L。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述含碳水化合物的有机废物包括厨余垃圾、食品下脚料；加入自来水使含水率为50％-90％。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述的厨余垃圾为剔除筷子、碎骨、塑料、纸片、碎片废物后，经粉碎、过10目筛，获得C/N为18-30的浓缩厨余垃圾；加入自来水使含水率为80％。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，浓缩污泥与厨余垃圾按照C/N为9-17进行混合，加入自来水稀释后的总化学需氧量为20-60gCOD/L。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，浓缩污泥与厨余垃圾按照C/N为12进行混合，加入自来水稀释后的总化学需氧量为25gCOD/L。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步骤(1)中的预处理，其中温度50℃，pH为8，时间为4h。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，第一阶段厌氧水解发酵的温度为10-40℃，搅拌速度为60-250rpm，用石灰控制发酵的pH为6-10，发酵时间为1.5-2.5天。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，第一阶段发酵的发酵温度为25℃，发酵的pH为8，发酵时间为2天。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步骤(2)中，将碱加到发酵混合物中的投加量为0.01-0.06g/gVSS；快速搅拌10-60s，搅拌速度为250rpm，再慢速搅拌2-8min，搅拌速度为40rpm，絮凝沉淀0.4-3h。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步骤(2)中，将碱加到发酵混合物中的投加量为0.03g/gVSS；快速搅拌时间为30s，慢速搅拌时间为5min，絮凝沉淀时间为1h。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步骤(3)中，采用的是能够利用乳酸产丙酸的菌种，包括SICC1.256、DSM 8250、ATCC 25562、NCIM2111、ATCC4965、CGMCC1.2230、ATCC 4875。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于：将丙酸杆菌ATCC 4875从斜面上激活后富集并储存于10％-30％的甘油管储存培养基中，保存环境为-50至-80℃；每次按照接种量5-15％接种至富集培养基，在培养瓶中充入氮气，于温度30℃富集2-4天后待用。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于：富集3天。

16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步骤(3)中的接入是将丙酸种子液按5％-15％接种至步骤(2)中含上清液的厌氧产酸发酵罐中，搅拌厌氧发酵；所述的发酵，发酵时间为2-4天，用NaOH调节pH 6-8，发酵温度25-35℃。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于：接种量为10％，发酵时间为3天，pH为7，温度为30℃。

18.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步骤(3)中，发酵上清液中丙酸含量为4.8-10.7gCOD/L。

19.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：发酵的总时间为2.5-6.5天。