CN104694580A - 利用餐厨垃圾和中药废渣发酵制取沼气的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用餐厨垃圾和中药废渣发酵制取沼气的方法，其特征在于包括如下步骤：对餐厨垃圾进行预处理；对预处理后的餐厨垃圾进行发酵处理；对中药废渣进行预处理；对预处理后的中药废渣进行碳氮比调节并初步发酵；将步骤二的产品与步骤四的产品混合发酵制取沼气。本发明利用餐厨垃圾和中药废渣发酵制取沼气的方法同时现实了对于餐厨垃圾和中药废渣的再利用，解决了两种有机废弃物难以处理和资源浪费的问题。同时两者混合制取沼气产气速度更快，制备的沼气应用范围广，为解决资源紧缺的现状提出了新的思路；本发明的方法整个的处理过程中不产生废物，不污染环境，是一种高效环保的处理方法。

Description

利用餐厨垃圾和中药废渣发酵制取沼气的方法

技术领域

本发明申请为申请日2013年06月19日，申请号为：201310243594.4，名称为“利用餐厨垃圾和中药废渣发酵制取沼气的方法”的发明专利申请的分案申请。本发明属于有机废弃物处理领域，尤其涉及一种利用生活中的餐厨垃圾和中药废渣发酵制取沼气的方法。

背景技术

水分含量较高、富含高蛋白质及碳水化合物类的有机废弃物如通过发酵处理使其实现再利用，就能够使得生活中的各类废弃物得到有效处理，变废为宝。

餐厨垃圾是一种常见的生物质废弃物，有机物含量高，含水量大，营养元素含量很丰富，而且在城市生活垃圾中占有相当大的比重，餐厨垃圾在存放、收集、转运及垃圾填埋过程中，由于其含水量和有机物含量较高，极易在较短时间内腐烂发臭和滋生蚊蝇等，极大地污染了周围环境也给城市的美化带来了很大的压力。另外，城市垃圾的处置方法通常有焚烧和填埋，这样的方法已经对环境造成破坏，不能从根本上解决日益严峻的餐厨垃圾问题。所以如果能够有效的利用和回收餐厨垃圾既可以有效地保护环境，又可创造经济价值。

利用中药治疗各种疾病一直是受到中国老百姓青睐的方法，在利用中药治疗的同时却带来了严重的问题。随着人们对中药需求量的增加，中药新建药厂剧增，随之产生大量的中药药渣，给生产厂家、社会生活带来困扰。中药提取后药渣排放和处理是令许多中药提取企业头疼的问题，中药药渣如果简单的堆放在外面，会发酵霉烂，产生臭味，污染环境，给周边群众的生产和生活造成危害，同时又浪费的中药药渣中仍然存在的营养成分造成资源的浪费。

发明内容

本发明设计了一种利用餐厨垃圾和中药废渣发酵制取沼气的方法，其解决了日常生活中餐厨垃圾成灾以及中药废渣难以处理和有效利用的问题。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：

一种利用餐厨垃圾和中药废渣发酵制取沼气的方法包括如下步骤：

步骤一、对餐厨垃圾进行预处理；                      

步骤二、对预处理后的餐厨垃圾进行发酵处理；

步骤三、对中药废渣进行预处理；

步骤四、对预处理后的中药废渣进行碳氮比调节并初步发酵；

步骤五、将步骤二的产品与步骤四的产品混合发酵制取沼气。

进一步，步骤一所述对餐厨垃圾进行预处理的过程是初步筛选出餐厨垃圾中大体积的固体并按照类别进行回收，将筛选后剩余的原料进行搅拌初破碎形成有机浆液；步骤二所述对预处理后的餐厨垃圾进行发酵处理是向有机浆液中加入厌氧微生物，调节pH值为7，在30℃-60℃的条件下进行发酵。

进一步，步骤三所述对中药废渣进行预处理的过程为对中药废渣进行烘干，将烘干后的产物进行粉碎；步骤四所述对预处理后的中药废渣进行碳氮比调节并初步发酵的过程是向粉碎后的中药废渣中加水浸泡，再向其中加入硫酸铵作为氮源调节碳氮比为10-100:1，所述的碳氮比为质量比，将加入硫酸铵的中药废渣搅拌均匀后，在低氧通风状态下发酵48h-80h。

进一步，所述步骤五是将所述对预处理后的中药废渣进行碳氮比调节并初步发酵后的产品按照体积比10%-40%的添加量加入到经过处理所述步骤二处理的产品中，再加入沼液搅拌均匀进行酸化发酵。

进一步，所述的厌氧微生物的添加量为0.3 L/kg -4L/kg；所述的厌氧微生物为产甲烷菌或乳酸菌或两者的混合物；所述的发酵时间为12h-48h，在所述的发酵过程中需要进行搅拌。

进一步，所述步骤三中的烘干温度为40℃-60℃；所述中药废渣粉碎后的颗粒的直径为10mm-15mm。

进一步，步骤五中所用的沼液为取自正常产气1个月以上沼气池的新鲜沼液或回用沼液。

1、         进一步，步骤五中的酸化发酵处理的时间为8h-72h。

将餐厨垃圾中体积较大的固体进行分类筛选时，可以将塑料制品统一收集再利用，将金属类的废弃物进行熔炼回收。这一的分拣筛选实际又加强了对于餐厨垃圾的综合回收利用。筛选后剩余的部分再进行接下来的处理。

该利用餐厨垃圾和中药废渣发酵制取沼气的方法具有以下有益效果：

1、本发明利用餐厨垃圾和中药废渣发酵制取沼气的方法同时现实了对于餐厨垃圾和中药废渣两种有机废弃物的再利用，解决了两种有机废弃物难以处理和资源浪费的问题。

2、本发明利用餐厨垃圾和中药废渣发酵制取沼气的方法利用餐厨垃圾和中药废渣两者混合制取沼气使得发酵速度和产气速度更快，初始产气时间可以提高到12小时左右。

3、本发明利用餐厨垃圾和中药废渣发酵制取沼气的方法制取的沼气纯度较高，收集的沼气甲烷浓度一般稳定在50-60%。

4、本发明利用餐厨垃圾和中药废渣发酵制取沼气的方法流程简单，设计合理，同时提出了能源利用的新思路，有利于缓解当前能源紧张的局面。

5、本发明利用餐厨垃圾和中药废渣发酵制取沼气的方法既可以帮助中药厂家解决目前困扰其企业的难题，又可以利用其原料的废渣在后续的处理中继续为企业带来经济价值，一举两得。

6、本发明利用餐厨垃圾和中药废渣发酵制取沼气的方法在整个的处理过程中不产生废物，不污染环境，是一种高效环保的处理方法，应该值得提倡。

7、本发明利用餐厨垃圾和中药废渣发酵制取沼气的方法制取的沼气可以广泛应用于各个行业，比如可以用于工业或者农村的生活发电，或者用于城镇家庭集体供暖等等。

具体实施方式

本发明公开了一种利用餐厨垃圾和中药废渣发酵制取沼气的方法，下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

初步筛选出餐厨垃圾中大体积的固体并按照类别进行回收，将筛选后剩余的原料进行搅拌初破碎形成有机浆液；向有机浆液中加入厌氧微生物产甲烷菌按照1 L/kg的比例进行添加，调节pH值为7，在30℃的条件下进行发酵40h，在发酵过程中进行搅拌。在40℃条件下对中药废渣进行烘干，将烘干后的产物进行粉碎至颗粒的直径为10mm；向粉碎后的中药废渣中加水浸泡，再向其中加入硫酸铵作为氮源调节碳氮比为25:1，碳氮比为质量比，将加入硫酸铵的中药废渣搅拌均匀后，在低氧通风状态下发酵48h。将对预处理后的中药废渣进行碳氮比调节并初步发酵后的产品按照体积比10%的添加量加入到经过发酵处理的餐厨垃圾产品中，再加入新鲜沼液搅拌均匀进行酸化发酵12h。其制得的沼气中甲烷含量约可以达到50%。

实施例2

初步筛选出餐厨垃圾中大体积的固体并按照类别进行回收，将筛选后剩余的原料进行搅拌初破碎形成有机浆液；向有机浆液中加入厌氧微生物乳酸菌按照4 L/kg的比例进行添加，调节pH值为7，在60℃的条件下进行发酵14h，在发酵过程中进行搅拌。在60℃条件下对中药废渣进行烘干，将烘干后的产物进行粉碎至颗粒的直径为15mm；向粉碎后的中药废渣中加水浸泡，再向其中加入硫酸铵作为氮源调节碳氮比为60:1，碳氮比为质量比，将加入硫酸铵的中药废渣搅拌均匀后，在低氧通风状态下发酵72h。将对预处理后的中药废渣进行碳氮比调节并初步发酵后的产品按照体积比40%的添加量加入到经过发酵处理的餐厨垃圾产品中，再加入新鲜沼液搅拌均匀进行酸化发酵70h。其制得的沼气中甲烷含量约可以达到60%。

实施例3

初步筛选出餐厨垃圾中大体积的固体并按照类别进行回收，将筛选后剩余的原料进行搅拌初破碎形成有机浆液；向有机浆液中加入厌氧微生物产甲烷菌和乳酸菌按照1:1进行混合的混合菌剂，按照2 L/kg的比例进行添加，调节pH值为7，在50℃的条件下进行发酵24h，在发酵过程中进行搅拌。在50℃条件下对中药废渣进行烘干，将烘干后的产物进行粉碎至颗粒的直径为12mm；向粉碎后的中药废渣中加水浸泡，再向其中加入硫酸铵作为氮源调节碳氮比为50:1，碳氮比为质量比，将加入硫酸铵的中药废渣搅拌均匀后，在低氧通风状态下发酵60h。将对预处理后的中药废渣进行碳氮比调节并初步发酵后的产品按照体积比30%的添加量加入到经过发酵处理的餐厨垃圾产品中，再加入回收沼液搅拌均匀进行酸化发酵55h。其制得的沼气中甲烷含量约可以达到56%。

实施例4

初步筛选出餐厨垃圾中大体积的固体并按照类别进行回收，将筛选后剩余的原料进行搅拌初破碎形成有机浆液；向有机浆液中加入厌氧微生物产甲烷菌和乳酸菌按照1:3.5进行混合的混合菌剂，按照3 L/kg的比例进行添加，调节pH值为7，在45℃的条件下进行发酵40h，在发酵过程中进行搅拌。在45℃条件下对中药废渣进行烘干，将烘干后的产物进行粉碎至颗粒的直径为14mm；向粉碎后的中药废渣中加水浸泡，再向其中加入硫酸铵作为氮源调节碳氮比为70:1，碳氮比为质量比，将加入硫酸铵的中药废渣搅拌均匀后，在低氧通风状态下发酵55h。将对预处理后的中药废渣进行碳氮比调节并初步发酵后的产品按照体积比40%的添加量加入到经过发酵处理的餐厨垃圾产品中，再加入回收沼液搅拌均匀进行酸化发酵40h。其制得的沼气中甲烷含量约可以达到60%。

上面结合具体实施例对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种利用餐厨垃圾和中药废渣发酵制取沼气的方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一、对餐厨垃圾进行预处理；步骤一所述对餐厨垃圾进行预处理的过程是初步筛选出餐厨垃圾中大体积的固体并按照类别进行回收，将筛选后剩余的原料进行搅拌初破碎形成有机浆液；

步骤二、对预处理后的餐厨垃圾进行发酵处理；步骤二所述对预处理后的餐厨垃圾进行发酵处理是向有机浆液中加入厌氧微生物，调节pH值为7，在30℃-60℃的条件下进行发酵；所述的厌氧微生物的添加量为0.3 L/kg -4L/kg；所述的厌氧微生物为产甲烷菌或乳酸菌或两者的混合物；所述的发酵时间为12h-48h，在所述的发酵过程中需要进行搅拌;

步骤三、对中药废渣进行预处理；步骤三所述对中药废渣进行预处理的过程为对中药废渣进行烘干，将烘干后的产物进行粉碎；所述步骤三中的烘干温度为40℃-60℃；所述中药废渣粉碎后的颗粒的直径为10mm-15mm；

步骤四、对预处理后的中药废渣进行碳氮比调节并初步发酵；步骤四所述对预处理后的中药废渣进行碳氮比调节并初步发酵的过程是向粉碎后的中药废渣中加水浸泡，再向其中加入硫酸铵作为氮源调节碳氮比为10-100:1，所述的碳氮比为质量比，将加入硫酸铵的中药废渣搅拌均匀后，在低氧通风状态下发酵48h-80h；

步骤五、将步骤二的产品与步骤四的产品混合发酵制取沼气；所述步骤五是将所述对预处理后的中药废渣进行碳氮比调节并初步发酵后的产品按照体积比10%-40%的添加量加入到经过处理所述步骤二处理的产品中，再加入沼液搅拌均匀进行酸化发酵。

2.根据权利要求1所述利用餐厨垃圾和中药废渣发酵制取沼气的方法，其特征在于：步骤五中所用的沼液为取自正常产气1个月以上沼气池的新鲜沼液或回用沼液。

3.根据权利要求1和2所述利用餐厨垃圾和中药废渣发酵制取沼气的方法，其特征在于：步骤五中的酸化发酵处理的时间为8h-72h。