CN106148424A - 一种有效提高餐厨垃圾常温厌氧发酵产沼气的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有效提高餐厨垃圾常温厌氧发酵产沼气的方法，该方法包括如下操作步骤：1）将含有重量浓度为30%以上粪污污泥的污泥置于常温厌氧发酵罐中，厌氧驯化4‑8天，获得活性污泥；2）将去除硬质物料的餐厨垃圾用破碎机破碎至颗粒粒径小于5mm的糊状物，待用；3）将活性污泥和破碎后的餐厨垃圾按重量比为1：1‑3进行混合，常温下在厌氧发酵罐中进行协同厌氧共发酵产沼气。本发明方法不仅有效的处置了餐厨垃圾和污泥，做到了固体废弃物的无害化、减量化和资源化，而且提高了餐厨垃圾的产沼气效率，而且发酵系统运行稳定，餐厨垃圾处理效果较好，能源回收率较高。

Description

一种有效提高餐厨垃圾常温厌氧发酵产沼气的方法

技术领域

本发明涉及餐厨垃圾的厌氧处理方法，具体是一种有效提高餐厨垃圾常温厌氧发酵产沼气的方法。

背景技术

餐厨垃圾是人们在生活消费过程中形成的生活源废物，一般占到生活垃圾的60％左右。随着社会经济的发展，人民生活水平的提高，餐厨垃圾急剧增加。急剧增加的餐厨垃圾不仅会造成环境的污染、资源的浪费、而且还会影响社会经济的发展。因此餐厨垃圾的高效处理处置已成为当今环保领域的热点。

目前国内外对餐厨垃圾的处理处置技术主要包括卫生填埋、好氧堆肥、生态饲料和厌氧发酵等。相比其它处理处置技术，厌氧发酵更具有优势，它不仅可以有效地处理餐厨垃圾，而且可以获得沼气能源和优质有机肥，不产生二次污染，有效实现餐厨垃圾的减量化、无害化和资源化，而且对于实现经济可持续发展、实现人与环境的和谐发展具有重要意义。餐厨垃圾具有高含油率、高含水率、高有机物、高盐分和易腐烂变质等特性，现有厌氧发酵处理餐厨垃圾过程中，往往采用中、高温厌氧发酵技术，还需进行油水分离，而且存在厌氧发酵启动慢、发酵周期长、初期投资大、运行不稳定，还易引起酸中毒导致产气效率下降等问题。因此，开发一种适合餐厨垃圾特性的厌氧发酵处理处置方法，特别是餐厨垃圾能在常温下进行高效厌氧发酵产沼气的方法，是目前急需解决的一大问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种有效提高餐厨垃圾常温厌氧发酵产沼气的方法，该方法运行成本低、工艺简单、操作方便、能耗低、餐厨垃圾不经过油水分离，发酵启动周期短，能有效提高餐厨垃圾常温厌氧发酵产沼气的方法。

本发明以如下技术方案解决上述技术问题：

本发明一种有效提高餐厨垃圾常温厌氧发酵产沼气的方法，它包括如下操作步骤：

1)将含有重量浓度为30％以上粪污污泥的污泥置于常温厌氧发酵罐中，厌氧驯化4-8天，获得活性污泥；

2)将去除硬质物料的餐厨垃圾用破碎机破碎至颗粒粒径小于5mm的糊状物，待用；

3)将活性污泥和破碎后的餐厨垃圾按重量比为1：1-3进行混合，常温下在厌氧发酵罐中进行协同厌氧共发酵产沼气。

步骤1)中，所述污泥取自污水处理厂的脱水污泥，其固形物含量为15％-20％。

步骤2)中，所述去除硬质物料的餐厨垃圾是指去除塑料、筷子、竹签及金属的餐厨垃圾。

步骤3)中，将活性污泥和破碎后的餐厨垃圾混合后加水调节使初始固形物含量为5％-10％。

步骤3)中，所述常温的温度是指15℃-34℃。

本发明方法具有如下有益效果：

1、活性污泥获得周期短，其中的微生物适应现有环境快且生长稳定，再和餐厨垃圾混合后进行协同厌氧共发酵可以快速厌氧消化餐厨垃圾并达到快速产沼气的目的，与常规采用沼液作为接种物的厌氧发酵方法相比，产气启动时间可缩短3—5天；

2、利用餐厨垃圾产生量大、其有机物含量高的特性，将其和污泥协同厌氧共发酵，能达到厌氧发酵系统合适的C/N比，无需添加外源营养物，降低了餐厨垃圾处理成本。

3、由于餐厨垃圾和污泥协同厌氧共发酵，能缓解餐厨垃圾单独发酵易酸化的问题，稳定了厌氧发酵体系，所以无需外加酸/碱来控制发酵过程中的pH值。因此本发明方法的运行成本低、工艺简单。

4、本发明将餐厨垃圾和污泥协同厌氧共发酵，能使产甲烷菌在常温下的生长和繁殖速率稳定，产生的甲烷含量较高，甲烷含量达55％-73％，并提前和稳定了产甲烷高峰期，与常规方法相比较，本发明产甲烷高峰期可提前3-5天，产甲烷高峰期维持25—35天，产生的甲烷可作为燃料或发电原料，使餐厨垃圾废弃资源和污泥废物变为新的清洁能源；餐厨垃圾和污泥协同厌氧共发酵剩余物可以用作肥料，从而实现餐厨垃圾完全资源化，具有较高的经济效益、环境效益和生态效益。

5、本发明将污泥用作产沼气菌源，并与餐厨垃圾协同厌氧共发酵产沼气，使餐厨垃圾和污泥共转化为沼气，在处理餐厨垃圾的同时污泥也一并被处理，同时还生产优质有机肥，增加了产业链，其具有较好的经济效益、社会效益和环境效益，在清洁能源生产、废弃资源再生、餐厨垃圾处理和污泥处理处置等方面具有巨大的市场和潜力。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的阐述：

以下实施例中所述的污泥取自污水处理厂的脱水污泥，其固形物含量为15％-20％。

实施例1

操作步骤如下：

1)、首先将污泥置于常温厌氧发酵罐中，厌氧驯化6天，获得活性污泥，其中，污泥中含有重量浓度为40％的粪污污泥；

2)、将餐厨垃圾去除塑料、筷子、竹签及金属等，再将餐厨垃圾用破碎机破碎至颗粒粒径为3mm的糊状物，待用；

3)、将破碎后的餐厨垃圾100公斤和步骤1)中获得的活性污泥100公斤进行混合，加水调节使混合后的餐厨垃圾和活性污泥的初始固形物含量为8％，常温(25-34度)下在厌氧发酵罐进行厌氧发酵产沼气。

本实例获得的效果是：

比常规采用沼液作为接种物的厌氧发酵方法，产气启动时间缩短5天；本实例的厌氧发酵系统C/N为16:1，能达到厌氧发酵系统合适的C/N比，无需添加外源营养物，降低了餐厨垃圾处理成本，发酵系统的pH值维持在6.3-7.6范围内，无需外加酸/碱来控制发酵过程中的pH值；产生的甲烷含量较高，甲烷含量达56％-73％，并提前和稳定了产甲烷高峰期；与常规方法相比较，本实例产甲烷高峰期提前4天，产甲烷高峰期维持30天。

实施例2：

操作步骤如下：

1)、首先将污泥置于常温厌氧发酵罐中，厌氧驯化8天，获得活性污泥，其中，污泥中含有重量比为30％的粪污污泥；

2)、将餐厨垃圾去除塑料、筷子、竹签及金属等，再将餐厨垃圾用破碎机破碎至颗粒粒径为4mm的糊状物，待用；

3)、将破碎后的餐厨垃圾150公斤和步骤1)中获得的活性污泥50公斤进行混合，加水调节使混合后的餐厨垃圾和活性污泥的初始固形物含量为5％，常温(15-28度)下在厌氧发酵罐进行厌氧发酵产沼气。

本实例获得的效果是：

比常规采用沼液作为接种物的厌氧发酵方法，产气启动时间缩短3天；本实例的厌氧发酵系统C/N为19:1，能达到厌氧发酵系统合适的C/N比，无需添加外源营养物，降低了餐厨垃圾处理成本，发酵系统的pH值维持在6.0-7.3范围内，无需外加酸/碱来控制发酵过程中的pH值；产生的甲烷含量较高，甲烷含量达55％-70％，并提前和稳定了产甲烷高峰期；与常规方法相比较，本实例产甲烷高峰期提前3天，产甲烷高峰期维持25天。

实施例3：

操作步骤如下：

1)、首先将污泥置于常温厌氧发酵罐中，厌氧驯化4天，获得活性污泥，其中，污泥中含有重量比为50％的粪污污泥；

2)、将餐厨垃圾去除塑料、筷子、竹签及金属，再将餐厨垃圾用破碎机破碎至颗粒粒径为5mm的糊状物，待用；

3)、将破碎后的餐厨垃圾130公斤和步骤1)中获得的活性污泥70公斤进行混合，加水调节使混合后的餐厨垃圾和活性污泥的初始固形物含量为10％，常温(20-32度)下在厌氧发酵罐进行厌氧发酵产沼气。

本实例获得的效果是：

比常规采用沼液作为接种物的厌氧发酵方法，产气启动时间缩短4天；本实例的厌氧发酵系统C/N为18:1，能达到厌氧发酵系统合适的C/N比，无需添加外源营养物，降低了餐厨垃圾处理成本，发酵系统的pH值维持在6.2-7.4范围内，无需外加酸/碱来控制发酵过程中的pH值；产生的甲烷含量较高，甲烷含量达53％-71％，并提前和稳定了产甲烷高峰期；与常规方法相比较，本实例产甲烷高峰期提前5天，产甲烷高峰期维持35天。

Claims (5)

1.一种有效提高餐厨垃圾常温厌氧发酵产沼气的方法，其特征在于，它包括如下操作步骤：

1)将含有重量浓度为30％以上粪污污泥的污泥置于常温厌氧发酵罐中，厌氧驯化4-8天，获得活性污泥；

2)将去除硬质物料的餐厨垃圾用破碎机破碎至颗粒粒径小于5mm的糊状物，待用；

3)将活性污泥和破碎后的餐厨垃圾按重量比为1：1-3进行混合，常温下在厌氧发酵罐中进行协同厌氧共发酵产沼气。

2.根据权利要求1所述有效提高餐厨垃圾常温厌氧发酵产沼气的方法，其特征在于，步骤1)中，所述污泥取自污水处理厂的脱水污泥，其固形物含量为15％-20％。

3.根据权利要求1所述有效提高餐厨垃圾常温厌氧发酵产沼气的方法，其特征在于，步骤2)中，所述去除硬质物料的餐厨垃圾是指去除塑料、筷子、竹签及金属的餐厨垃圾。

4.根据权利要求1所述有效提高餐厨垃圾常温厌氧发酵产沼气的方法，其特征在于，步骤3)中，将活性污泥和破碎后的餐厨垃圾混合后加水调节使初始固形物含量为5％-10％。

5.根据权利要求1所述有效提高餐厨垃圾常温厌氧发酵产沼气的方法，其特征在于，步骤3)中，所述常温的温度是指15℃-34℃。