CN104630282A - 一种兼吸附与发酵的生物质的耦合处理技术 - Google Patents

一种兼吸附与发酵的生物质的耦合处理技术 Download PDF

Info

Publication number
CN104630282A
CN104630282A CN201510038376.6A CN201510038376A CN104630282A CN 104630282 A CN104630282 A CN 104630282A CN 201510038376 A CN201510038376 A CN 201510038376A CN 104630282 A CN104630282 A CN 104630282A
Authority
CN
China
Prior art keywords
biomass
waste water
fermentation
food
drink waste
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510038376.6A
Other languages
English (en)
Inventor
张凤娥
王玲
陈梦杰
付东庆
董良飞
雷春生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changzhou University
Original Assignee
Changzhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changzhou University filed Critical Changzhou University
Priority to CN201510038376.6A priority Critical patent/CN104630282A/zh
Publication of CN104630282A publication Critical patent/CN104630282A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Abstract

本发明涉及一种生物质的耦合处理技术，旨在提供一种兼吸附与发酵的生物质耦合处理技术。该方法用筛选的生物质作为处理餐饮废水处理工艺：饮废水→前处理工艺→吸附段工艺→出水的一个环节--即吸附段工艺处理餐饮废水；将吸附处理饱和后的浸油生物质再进行发酵产沼气。本发明将生物质进行吸附与发酵耦合处理，首先将其用来作为处理餐饮废水工艺的一个环节，然后进行发酵产沼气。此技术不仅能够使餐饮废水得到有效处理，而且由于生物质吸附废水中植物油，而使生物质能得到最大利用。将吸附餐饮废水后的生物质进行发酵处理不仅能够达到废物资源化再利用的目的，同时也能够缩短发酵的启动时间，提高产沼气量。

Description

一种兼吸附与发酵的生物质的耦合处理技术
技术领域
本发明涉及一种兼吸附与发酵的生物质的耦合处理技术，不仅可以提高沼气产量，同时与普通生物质比较或者餐厨垃圾比较浸油生物质发酵能够缩短发酵的启动时间；更具体地说，本发明涉及一种生物质吸附与发酵的耦合处理技术。
背景技术
厌氧消化技术作为一种绿色环保的技术，近20年来在国内有了较大的发展，它是最重要的生物质能利用技术之一，对废物的能源、资源化利用具有可持续发展的意义。
目前国外利用生物质与另外不同的物质进行混合发酵的研究有很多，如秸秆与牲畜粪便的联合发酵；秸秆与蓝藻的联合发酵，其他生物质与牲畜粪便混合发酵等。另外也有学者将餐厨垃圾与印染废水进行混合发酵，结果发现体系的缓冲能力得到了相对提高，在没有外界pH调节的情况下厌氧发酵能够稳定的进行。国内对单独发酵和混合发酵技术都有一定的研究，可以大致分为两种：一种大部分以生物质与粪便混合发酵；另外一种以生物质与餐厨垃圾混合发酵。其中以餐厨垃圾与粪便、污泥和果蔬等的混合发酵研究居多，发酵的控制条件较少，主要有原料配比、温度或者固含率等，且产气启动时间久，产气周期不稳定；大部分学者的研究都是利用生物质直接发酵处理，并没有对生物质做初步的处理应用，而且对于餐饮废弃油脂与生物质的混合发酵研究也较少。
发明内容
本发明针对上述问题，提出一种兼吸附与发酵的生物质耦合处理技术，此技术不仅能够使餐饮废水得到有效处理，而且将吸附餐饮废水后的浸油生物质进行发酵处理不仅能够提高产沼气量也能够缩短发酵的启动时间。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种兼吸附与发酵的生物质的耦合处理技术，其包括以下步骤：
(1)选取干净未腐蚀的生物质，作为餐饮废水处理工艺中吸附环节的吸附剂；
(2)取适量步骤(1)中选取好待用的生物质在特定条件下吸附处理餐饮废水。餐饮废水处理的工艺为：餐饮废水→前处理工艺→吸附→出水；取适量生物质投入吸附池中，在最优化条件下(一定投加量，吸附一段时间，考虑餐饮废水性质，水温按照30℃左右)对COD和含油量达到一定的去除率；
(3)将步骤(2)中吸附处理餐饮废水后的饱和浸油生物质放入发酵装置中，寻求浸油生物质进行发酵产沼气的最有条件(调节pH、温度、接种污泥量、C/N比等)；结果发现不仅可以提高沼气产量，同时与单纯生物质或者餐厨垃圾比较浸油生物质发酵能够缩短发酵的启动时间；
上述步骤(2)中，生物质作为吸附剂吸附处理餐饮废水中的油脂后变为浸油生物质，油脂含量在一定范围内对于发酵产沼气具有一定的促进作用。这主要是由于餐饮废水中的油脂主要为动植物油脂。在厌氧条件下，它们首先被胞外脂肪酶水解成长链脂肪酸(LCFA)和甘油。甘油为易降解物质，在进入微生物体内后，经磷酸基的活化和酶促反应转化为磷酸二羟丙酮，后脱水变为丙酮酸。由于厌氧和兼性微生物在厌氧条件下缺乏α-酮戊二酸脱氢酶，无法进行三羧酸循环，因此丙酮酸在厌氧下被降解为乙酸、乙醇、丙酸、丁酸、乳酸等。这些小分子的酸和醇等经产乙酸菌和产甲烷菌最终转化成CH4和CO2，所以油脂促进发酵产沼气，不仅提高产气量，也缩短了启动时间。
上述步骤(3)中，厌氧消化实验条件为：接种活性污泥0.5g/g生物质，pH＝6～7，NH4HCO3调节C/N比25～30，最后加水，搅拌均匀后放入厌氧消化装置中，控制温度38℃进行厌氧消化。
有益效果：
本发明提供一种用于吸附与发酵的生物质的耦合处理技术，使生物质得到最大限度的循环利用。不仅用生物质处理了餐饮含油废水，使餐饮废水的油脂和COD达到一定的去除率，而且餐饮废水中废弃的油脂通过与生物质一起进行厌氧消化也得到了资源化再利用。由于本发明采用含有餐饮废弃油脂的生物质作为发酵原料，油脂有助于促进发酵产沼气，所以相对现有发酵产沼气技术其产气量有所提高，启动时间也得到提前。
具体实施方式
实施例1
一种兼吸附与发酵的生物质耦合处理技术，其包括以下步骤：
(1)选取干净未腐蚀的玉米秸秆，在80℃温度下烘48h后，在粉碎机中进行粉碎，并筛分，选取粒径范围是0.9～2mm的生物质保存待用；
(2)取适量步骤(1)中选取好待用的玉米秸秆作为餐饮废水处理工艺吸附环节的吸附剂，在特定条件下吸附处理餐饮废水。餐饮废水处理的工艺为：餐饮废水→格栅→沉淀→破乳→气浮→吸附→出水；适量玉米秸秆投入吸附池中，在最优化条件下(pH不变，投加量为20g/L，吸附时间为20min，温度为30℃)进行餐饮废水的吸附处理，对COD和油的去除率分别为64.44％和79.65％；
(3)将步骤(2)中吸附处理餐饮废水后的生物质放入厌氧消化装置中，调节pH、温度、接种污泥量、C/N比等，进行发酵产沼；
(4)将步骤(2)中吸附处理餐饮废水后的生物质放入厌氧消化装置中，接种活性污泥0.5g/g生物质，用HCl或者NaOH调节pH＝6～7，NH4HCO3调节C/N比25～30，最后加水，搅拌均匀后放入厌氧消化装置中，控制温度38℃进行发酵产沼气处理，结果发现与单纯生物质或者餐厨垃圾比较，本方法中浸油玉米秸秆前的产气量提高13％，启动时间提前至少2d。

Claims (4)

1.一种兼吸附与发酵的生物质的耦合处理技术，其包括以下步骤：
(1)选取干净未腐蚀的生物质，作为餐饮废水处理工艺中吸附环节的吸附剂；
(2)取适量步骤(1)中选取好待用的生物质在特定条件下吸附处理餐饮废水。餐饮废水处理的工艺为：餐饮废水→前处理工艺→吸附段工艺→出水；取适量生物质投入吸附池中，在最优化条件下(一定投加量，吸附一段时间，考虑餐饮废水性质，水温适当加热，按照30℃)对COD和含油量达到一定的去除率；
(3)将步骤(2)中吸附处理餐饮废水后饱和的浸油生物质放入发酵装置中，寻求其进行发酵产沼气时的最优条件(调节pH、温度、接种污泥量、C/N比等)；结果发现不仅可以提高沼气产量，同时与单纯生物质或者餐厨垃圾发酵比较浸油生物质发酵能够缩短发酵的启动时间。
2.根据权利要求1所述的一种兼吸附与发酵的生物质的耦合处理技术，其特征在于步骤(2)将生物质作为餐饮废水处理工艺中吸附环节的吸附剂，吸附处理餐饮废水中的油脂。
3.根据权利要求1所述的一种兼吸附与发酵的生物质的耦合处理技术，其特征在于发酵产沼气的原材料是吸附了餐饮废水中油脂的饱和浸油生物质。
4.根据权利要求1所述的一种兼吸附与发酵的生物质的耦合处理技术，其特征在于将生物质进行吸附与发酵的耦合处理。
CN201510038376.6A 2015-01-26 2015-01-26 一种兼吸附与发酵的生物质的耦合处理技术 Pending CN104630282A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510038376.6A CN104630282A (zh) 2015-01-26 2015-01-26 一种兼吸附与发酵的生物质的耦合处理技术

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510038376.6A CN104630282A (zh) 2015-01-26 2015-01-26 一种兼吸附与发酵的生物质的耦合处理技术

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104630282A true CN104630282A (zh) 2015-05-20

Family

ID=53209526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510038376.6A Pending CN104630282A (zh) 2015-01-26 2015-01-26 一种兼吸附与发酵的生物质的耦合处理技术

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104630282A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101319212A (zh) * 2008-07-18 2008-12-10 北京化工大学 一种厌氧发酵菌种活性污泥的固定化方法
CN101492668A (zh) * 2009-03-10 2009-07-29 江苏明睿科技实业有限公司 生物改性碳化秸秆的制备方法
CN103663617A (zh) * 2013-12-11 2014-03-26 山东华亚环保科技有限公司 一种含有油脂的废水处理方法
CN103693737A (zh) * 2013-12-31 2014-04-02 成都恒润高新科技有限公司 一种餐厨垃圾废水制备沼气的方法
CN103695474A (zh) * 2013-12-31 2014-04-02 成都恒润高新科技有限公司 一种餐厨垃圾废水厌氧发酵的方法
CN103966302A (zh) * 2014-05-30 2014-08-06 农业部沼气科学研究所 废弃油脂厌氧消化产沼气的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101319212A (zh) * 2008-07-18 2008-12-10 北京化工大学 一种厌氧发酵菌种活性污泥的固定化方法
CN101492668A (zh) * 2009-03-10 2009-07-29 江苏明睿科技实业有限公司 生物改性碳化秸秆的制备方法
CN103663617A (zh) * 2013-12-11 2014-03-26 山东华亚环保科技有限公司 一种含有油脂的废水处理方法
CN103693737A (zh) * 2013-12-31 2014-04-02 成都恒润高新科技有限公司 一种餐厨垃圾废水制备沼气的方法
CN103695474A (zh) * 2013-12-31 2014-04-02 成都恒润高新科技有限公司 一种餐厨垃圾废水厌氧发酵的方法
CN103966302A (zh) * 2014-05-30 2014-08-06 农业部沼气科学研究所 废弃油脂厌氧消化产沼气的方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
亢雅娟: "再生能源沼气及其综合利用", 《科技情报开发与经济》 *
刘江国等: "改性玉米秸秆吸附去除废水中四环素的研究", 《四川环境》 *
翁建兵等: "生物质材料预处理餐饮废水", 《环境工程学报》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Atelge et al. Biogas production from organic waste: recent progress and perspectives
Neshat et al. Anaerobic co-digestion of animal manures and lignocellulosic residues as a potent approach for sustainable biogas production
Deepanraj et al. Biogas generation through anaerobic digestion process-an overview
Singh et al. Utilization of vegetable wastes for bioenergy generation
Mehrabadi et al. Wastewater treatment high rate algal ponds (WWT HRAP) for low-cost biofuel production
Muzenda Bio-methane Generation from Organic Waste: A
Jard et al. Effect of thermochemical pretreatment on the solubilization and anaerobic biodegradability of the red macroalga Palmaria palmata
Ziemiński et al. Effect of enzymatic pretreatment on anaerobic co-digestion of sugar beet pulp silage and vinasse
Krishania et al. Analysis of different techniques used for improvement of biomethanation process: a review
Castrillón et al. Methane production from cattle manure supplemented with crude glycerin from the biodiesel industry in CSTR and IBR
Liu et al. Fermentative hydrogen production from macro-algae Laminaria japonica using anaerobic mixed bacteria
Devi et al. Recent advances in biogas production using Agro-Industrial Waste: A comprehensive review outlook of Techno-Economic analysis
Koniuszewska et al. Intensification of biogas production using various technologies: A review
Singhal et al. Effect of microwave pretreatment of mixed culture on biohydrogen production from waste of sweet produced from Benincasa hispida
Malakhova et al. The biotransformation of brewer’s spent grain into biogas by anaerobic microbial communities
Ding et al. Assessment of continuous fermentative hydrogen and methane co-production using macro-and micro-algae with increasing organic loading rate
Waqas et al. Conversion of food waste to fermentation products
CN102533609B (zh) 沼气干发酵复合菌
Koutra et al. Microalgal biorefinery
Chu et al. Dairy cow solid waste hydrolysis and hydrogen/methane productions by anaerobic digestion technology
Fang et al. Solid-state anaerobic fermentation of spent mushroom compost for volatile fatty acids production by pH regulation
CN104178526A (zh) 一种两相干式混合厌氧发酵产沼气的方法
Farghali et al. Thermophilic anaerobic digestion of Sargassum fulvellum macroalgae: biomass valorization and biogas optimization under different pre-treatment conditions
Ameen et al. Co-digestion of microbial biomass with animal manure in three-stage anaerobic digestion
Yang et al. Performance of dry anaerobic technology in the co-digestion of rural organic solid wastes in China

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150520

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication