CN112626129A - 一种有机垃圾厌氧发酵酸化控制方法 - Google Patents
一种有机垃圾厌氧发酵酸化控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112626129A CN112626129A CN202110009130.1A CN202110009130A CN112626129A CN 112626129 A CN112626129 A CN 112626129A CN 202110009130 A CN202110009130 A CN 202110009130A CN 112626129 A CN112626129 A CN 112626129A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- garbage
- fermentation
- organic
- organic garbage
- inoculum
- 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
Links
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 title claims abstract description 148
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 title claims abstract description 41
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims abstract description 101
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 39
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 claims description 45
- 239000002068 microbial inoculum Substances 0.000 claims description 33
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 28
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 claims description 28
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 20
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 15
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 6
- 241000193755 Bacillus cereus Species 0.000 claims description 5
- 241000194108 Bacillus licheniformis Species 0.000 claims description 5
- 244000063299 Bacillus subtilis Species 0.000 claims description 5
- 235000014469 Bacillus subtilis Nutrition 0.000 claims description 5
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 5
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 5
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims description 5
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims description 5
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims description 5
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 239000003895 organic fertilizer Substances 0.000 claims description 5
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 claims description 5
- 238000004448 titration Methods 0.000 claims description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 1
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 12
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 abstract description 2
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 abstract description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 abstract 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 10
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000005156 Dehydration Diseases 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 238000009264 composting Methods 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P5/00—Preparation of hydrocarbons or halogenated hydrocarbons
- C12P5/02—Preparation of hydrocarbons or halogenated hydrocarbons acyclic
- C12P5/023—Methane
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/02—Biological treatment
- C02F11/04—Anaerobic treatment; Production of methane by such processes
-
- 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
本发明属于有机垃圾处理技术领域，尤其为一种有机垃圾厌氧发酵酸化控制方法，收集有机垃圾，将有机垃圾固液分离后，将固体垃圾粉碎至1～2cm，液体泔水排入污水池沉淀，备用；S2、根据垃圾的TS浓度将步骤S1中的垃圾分为a、b、c三类；增加了泥水混合酸化过程，在不外加物理化学方法的基础上，通过向剩余污泥中投加污水以增加SCOD的含量，促进水解酸化菌快速增殖，并在搅拌条件下使剩余污泥絮体加速破解，使有机物快速溶出，释放絮体中水分，加速污泥水解酸化过程，提高了系统的污泥沉降性能，有利于固液分离，同时可有效控制污泥停留时间与水力停留时间，提高反应器的容积负荷和微生物浓度，缩短发酵周期。
Description
技术领域
本发明属于有机垃圾处理技术领域，具体涉及一种有机垃圾厌氧发酵酸化控制方法。
背景技术
随着经济的发展，生活水平的提高，城乡生活垃圾产量急剧增加，垃圾成分也发生了较大的变化。据报导，垃圾中75％为可生物降解的有机垃圾,为了减少垃圾填埋量，对垃圾进行分类，针对有机垃圾生物处理是减少处理成本、回收能源的有效方法。有机垃圾的生物处理包括好氧生物处理(即堆肥化)和厌氧生物处理(即厌氧消化)。堆肥化过程能耗大、产生臭气，高含水率垃圾可能导致堆体供氧不均，难以满足无害化卫生要求。有机垃圾采用厌氧消化处理，不仅可以产生沼气；厌氧消化后的残渣和沼液是优质的有机肥料，可以施用于农田，改良土壤，增加肥效；厌氧消化还可以消除臭气，减少甲烷和二氧化碳等温室气体的排放量。因此，有机垃圾厌氧消化处理具有明显的环境和经济优势。
然而，有机垃圾厌氧消化技术瓶颈在于发酵恶化、消化时间长，均质困难。其中最主要的技术问题在于有机垃圾厌氧消化水解过程和甲烷化过程的速率不匹配，在发酵前期容易发生水解酸化速度过快导致的有机酸积累，常常导致系统启动困难和运行失败。为使厌氧消化能够真正成为垃圾处理的主要方式，必须解决这些制约有机垃圾厌氧消化工程应用的关键问题。
目前的垃圾处理过程中并未对垃圾发酵过程的产酸因素进行控制，对垃圾发酵过程中的影响因素缺乏配套的技术手段和措施，不能保证垃圾的高效厌氧产气，因此，本技术领域人员提出了一种有机垃圾厌氧发酵酸化控制方法，以解决上述背景中提出的问题。
发明内容
为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种有机垃圾厌氧发酵酸化控制方法，具有技术方法操作方便，发酵过程中采用的指标，检测方便，采用的技术手段操作简单，取材方便，实用性强，可在农村地区大规模推广应用的特点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种有机垃圾厌氧发酵酸化控制方法，包括如下步骤：
S1、收集有机垃圾，将有机垃圾固液分离后，将固体垃圾粉碎至1～2cm，液体泔水排入污水池沉淀，备用；
S2、根据垃圾的TS浓度将步骤S1中的垃圾分为a、b、c三类；
a类为TS含量在16～19％的有机垃圾；
b类为TS含量在21～24％的有机垃圾；
c类为TS含量在25％以上的有机垃圾；
S3、在a类垃圾加入占有机垃圾TS含量35％～45％的接种物，并加入产碱促进菌剂，产碱促进菌剂的加入量与有机垃圾的质量比为1:160～180，接种物的加入量以TS计；
S4、在b类垃圾加入占有机垃圾TS含量22％～28％的接种物，接种物的加入量以TS计；
S5、在c类垃圾中加水或沼液稀释至TS20～25％，然后加入占有机垃圾TS含量20％～30％的接种物，接种物的加入量以TS计；
S6、待处理有机垃圾与接种物或接种物和产碱促进菌剂充分搅拌混合进料于厌氧发酵反应器中进行厌氧发酵，a类垃圾采用半连续式发酵，进料频率为3～5天一次，每次进料量为反应器池容的11～14％，b类垃圾和稀释后的c类垃圾采用批次发酵方式；
S7、a类垃圾正常发酵时，进行发酵液回流，发酵液回流比为21％～28％，每次进料时进行回流，b、c类垃圾在发酵第2～4天加入产碱促进菌剂，产碱促进菌剂的加入量与有机垃圾的质量比为1:120～180；
S8、发酵25～40天后，产气结束，有机垃圾降解率超过50％，发酵剩余物可作为有机肥施用于农田；
S9、将步骤S1中液体泔水沉淀后得到的污泥与污水按体积比为2:1～1:2置于连续搅拌反应器中，在搅拌速度为65～78r/min，温度为22～28℃的条件下，反应6～7天，水解酸化至ph值为5～6.5；
S10、水解酸化后的泥水用Na2CO3、NaOH或NaHCO3中的任意一种调节ph值至6.9～7.1；
S11、调整ph值后的泥水按体积比3:1接种厌氧颗粒污泥，置于厌氧发酵罐进行厌氧发酵处理，温度控制在35℃，发酵7天，得到发酵后的污泥，采用离心脱水机对发酵后的消化污泥进行脱水得到泥饼。
优选的，发酵过程中以发酵液pH、VFA(挥发性脂肪酸)和TIC碱度比值来判定发酵系统是否酸化。
优选的，发酵系统是否酸化具体判定标准如下：
a类垃圾pH小于6.0，且VFA/TIC＞0.8，则发酵系统已处于酸化状态；
b、c类垃圾pH小于5.5，且VFA/TIC＞1.0，则发酵系统已处于酸化状态；其余情况均为发酵系统正常发酵。
优选的，所述a类垃圾发酵系统酸化时，调整a类垃圾进料频率为7天，发酵液回流比调整为35％～45％，进料时同时添加产碱促进菌剂，菌剂用量与步骤S3中相同。
优选的，所述b、c类垃圾发酵系统酸化时，添加有机垃圾质量比6％～9％的草木灰或1％-2％的石灰水澄清液。
优选的，步骤S6中所述接种物为正常产气沼气池中的沼渣，含水率为质量百分比81％～84％。
优选的，步骤S6中所述厌氧发酵为中温发酵，温度31～34℃。
优选的，步骤S7中所述产碱促进菌剂由地衣芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌分别经液体发酵获得发酵液混合制得。
优选的，所述TIC、所述VFA均采用Nordmann滴定法测定。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、增加了泥水混合酸化过程，在不外加物理化学方法的基础上，通过向剩余污泥中投加污水以增加 SCOD 的含量，促进水解酸化菌快速增殖，并在搅拌条件下使剩余污泥絮体加速破解，使有机物快速溶出，释放絮体中水分，大分子物质转换成小分子物质（挥发酸等），加速污泥水解酸化过程，提高了系统的污泥沉降性能，有利于固液分离，同时可有效控制污泥停留时间与水力停留时间，提高反应器的容积负荷和微生物浓度，从而提高反应器的处理能力，缩短发酵周期；
2、联用污泥、污水酸化和颗粒污泥厌氧发酵的方法，不仅能够改善有机垃圾中剩余污泥脱水性能，而且可以提高处理效率，缩短反应周期，无二次污染，在降低污泥处理成本的同时，产生有经济价值的沼气产品，提高工程可应用性，改善了原有有机垃圾厌氧发酵酸化控制方法中有机垃圾脱水处理后泔水不易处理，容易造成二次污染的问题。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的有机垃圾厌氧发酵酸化流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1，本发明提供以下技术方案：一种有机垃圾厌氧发酵酸化控制方法，包括如下步骤：
S1、收集有机垃圾，将有机垃圾固液分离后，将固体垃圾粉碎至1cm，液体泔水排入污水池沉淀，备用；
S2、根据垃圾的TS浓度将步骤S1中的垃圾分为a、b、c三类；
a类为TS含量在16％的有机垃圾；
b类为TS含量在21％的有机垃圾；
c类为TS含量在25％以上的有机垃圾；
S3、在a类垃圾加入占有机垃圾TS含量35％的接种物，并加入产碱促进菌剂，产碱促进菌剂的加入量与有机垃圾的质量比为1:160，接种物的加入量以TS计；
S4、在b类垃圾加入占有机垃圾TS含量22％的接种物，接种物的加入量以TS计；
S5、在c类垃圾中加水或沼液稀释至TS含量20％，然后加入占有机垃圾TS含量20％的接种物，接种物的加入量以TS计；
S6、待处理有机垃圾与接种物或接种物和产碱促进菌剂充分搅拌混合进料于厌氧发酵反应器中进行厌氧发酵，a类垃圾采用半连续式发酵，进料频率为3天一次，每次进料量为反应器池容的11％，b类垃圾和稀释后的c类垃圾采用批次发酵方式；
S7、a类垃圾正常发酵时，进行发酵液回流，发酵液回流比为21％，每次进料时进行回流，b、c类垃圾在发酵第2天加入产碱促进菌剂，产碱促进菌剂的加入量与有机垃圾的质量比为1:120；
S8、发酵25天后，产气结束，有机垃圾降解率超过50％，发酵剩余物可作为有机肥施用于农田；
S9、将步骤S1中液体泔水沉淀后得到的污泥与污水按体积比为2:1置于连续搅拌反应器中，在搅拌速度为65r/min，温度为22℃的条件下，反应6天，水解酸化至ph值为5；
S10、水解酸化后的泥水用Na2CO3、NaOH或NaHCO3中的任意一种调节ph值至6.9；
S11、调整ph值后的泥水按体积比3:1接种厌氧颗粒污泥，置于厌氧发酵罐进行厌氧发酵处理，温度控制在35℃，发酵7天，得到发酵后的污泥，采用离心脱水机对发酵后的消化污泥进行脱水得到泥饼。
具体的，发酵过程中以发酵液pH、VFA(挥发性脂肪酸)和TIC碱度比值来判定发酵系统是否酸化。
具体的，发酵系统是否酸化具体判定标准如下：
a类垃圾pH小于6.0，且VFA/TIC＞0.8，则发酵系统已处于酸化状态；
b、c类垃圾pH小于5.5，且VFA/TIC＞1.0，则发酵系统已处于酸化状态；其余情况均为发酵系统正常发酵。
具体的，a类垃圾发酵系统酸化时，调整a类垃圾进料频率为7天，发酵液回流比调整为35％，进料时同时添加产碱促进菌剂，菌剂用量与步骤S3中相同。
具体的，b、c类垃圾发酵系统酸化时，添加有机垃圾质量比6％的草木灰或1％的石灰水澄清液。
具体的，步骤S6中接种物为正常产气沼气池中的沼渣，含水率为质量百分比81％。
具体的，步骤S6中厌氧发酵为中温发酵，温度为31℃。
具体的，步骤S7中产碱促进菌剂由地衣芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌分别经液体发酵获得发酵液混合制得。
具体的，TIC、VFA均采用Nordmann滴定法测定。
实施例2
请参阅图1，本发明提供以下技术方案：一种有机垃圾厌氧发酵酸化控制方法，包括如下步骤：
S1、收集有机垃圾，将有机垃圾固液分离后，将固体垃圾粉碎至1.5cm，液体泔水排入污水池沉淀，备用；
S2、根据垃圾的TS浓度将步骤S1中的垃圾分为a、b、c三类；
a类为TS含量在18％的有机垃圾；
b类为TS含量在23％的有机垃圾；
c类为TS含量在25％以上的有机垃圾；
S3、在a类垃圾加入占有机垃圾TS含量40％的接种物，并加入产碱促进菌剂，产碱促进菌剂的加入量与有机垃圾的质量比为1:170，接种物的加入量以TS计；
S4、在b类垃圾加入占有机垃圾TS含量25％的接种物，接种物的加入量以TS计；
S5、在c类垃圾中加水或沼液稀释至TS23％，然后加入占有机垃圾TS含量25％的接种物，接种物的加入量以TS计；
S6、待处理有机垃圾与接种物或接种物和产碱促进菌剂充分搅拌混合进料于厌氧发酵反应器中进行厌氧发酵，a类垃圾采用半连续式发酵，进料频率为4天一次，每次进料量为反应器池容的12％，b类垃圾和稀释后的c类垃圾采用批次发酵方式；
S7、a类垃圾正常发酵时，进行发酵液回流，发酵液回流比为26％，每次进料时进行回流，b、c类垃圾在发酵第3天加入产碱促进菌剂，产碱促进菌剂的加入量与有机垃圾的质量比为1:170；
S8、发酵35天后，产气结束，有机垃圾降解率超过50％，发酵剩余物可作为有机肥施用于农田；
S9、将步骤S1中液体泔水沉淀后得到的污泥与污水按体积比为1:2置于连续搅拌反应器中，在搅拌速度为70r/min，温度为25℃的条件下，反应8天，水解酸化至ph值为6；
S10、水解酸化后的泥水用Na2CO3、NaOH或NaHCO3中的任意一种调节ph值至7；
S11、调整ph值后的泥水按体积比3:1接种厌氧颗粒污泥，置于厌氧发酵罐进行厌氧发酵处理，温度控制在35℃，发酵7天，得到发酵后的污泥，采用离心脱水机对发酵后的消化污泥进行脱水得到泥饼。
具体的，发酵过程中以发酵液pH、VFA(挥发性脂肪酸)和TIC碱度比值来判定发酵系统是否酸化。
具体的，发酵系统是否酸化具体判定标准如下：
a类垃圾pH小于6.0，且VFA/TIC＞0.8，则发酵系统已处于酸化状态；
b、c类垃圾pH小于5.5，且VFA/TIC＞1.0，则发酵系统已处于酸化状态；其余情况均为发酵系统正常发酵。
具体的，a类垃圾发酵系统酸化时，调整a类垃圾进料频率为7天，发酵液回流比调整为35％～45％，进料时同时添加产碱促进菌剂，菌剂用量与步骤S3中相同。
具体的，b、c类垃圾发酵系统酸化时，添加有机垃圾质量比7％的草木灰或3％的石灰水澄清液。
具体的，步骤S6中接种物为正常产气沼气池中的沼渣，含水率为质量百分比83％。
具体的，步骤S6中厌氧发酵为中温发酵，温度为32℃。
具体的，步骤S7中产碱促进菌剂由地衣芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌分别经液体发酵获得发酵液混合制得。
具体的，TIC、VFA均采用Nordmann滴定法测定。
实施例3
请参阅图1，本发明提供以下技术方案：一种有机垃圾厌氧发酵酸化控制方法，包括如下步骤：
S1、收集有机垃圾，将有机垃圾固液分离后，将固体垃圾粉碎至2cm，液体泔水排入污水池沉淀，备用；
S2、根据垃圾的TS浓度将步骤S1中的垃圾分为a、b、c三类；
a类为TS含量在19％的有机垃圾；
b类为TS含量在24％的有机垃圾；
c类为TS含量在25％以上的有机垃圾；
S3、在a类垃圾加入占有机垃圾TS含量45％的接种物，并加入产碱促进菌剂，产碱促进菌剂的加入量与有机垃圾的质量比为1:180，接种物的加入量以TS计；
S4、在b类垃圾加入占有机垃圾TS含量28％的接种物，接种物的加入量以TS计；
S5、在c类垃圾中加水或沼液稀释至TS含量25％，然后加入占有机垃圾TS含量30％的接种物，接种物的加入量以TS计；
S6、待处理有机垃圾与接种物或接种物和产碱促进菌剂充分搅拌混合进料于厌氧发酵反应器中进行厌氧发酵，a类垃圾采用半连续式发酵，进料频率为5天一次，每次进料量为反应器池容的14％，b类垃圾和稀释后的c类垃圾采用批次发酵方式；
S7、a类垃圾正常发酵时，进行发酵液回流，发酵液回流比为28％，每次进料时进行回流，b、c类垃圾在发酵第4天加入产碱促进菌剂，产碱促进菌剂的加入量与有机垃圾的质量比为1:180；
S8、发酵40天后，产气结束，有机垃圾降解率超过50％，发酵剩余物可作为有机肥施用于农田；
S9、将步骤S1中液体泔水沉淀后得到的污泥与污水按体积比为1:2置于连续搅拌反应器中，在搅拌速度为78r/min，温度为28℃的条件下，反应7天，水解酸化至ph值为6.5；
S10、水解酸化后的泥水用Na2CO3、NaOH或NaHCO3中的任意一种调节ph值至7.1；
S11、调整ph值后的泥水按体积比3:1接种厌氧颗粒污泥，置于厌氧发酵罐进行厌氧发酵处理，温度控制在35℃，发酵7天，得到发酵后的污泥，采用离心脱水机对发酵后的消化污泥进行脱水得到泥饼。
具体的，发酵过程中以发酵液pH、VFA(挥发性脂肪酸)和TIC碱度比值来判定发酵系统是否酸化。
具体的，发酵系统是否酸化具体判定标准如下：
a类垃圾pH小于6.0，且VFA/TIC＞0.8，则发酵系统已处于酸化状态；
b、c类垃圾pH小于5.5，且VFA/TIC＞1.0，则发酵系统已处于酸化状态；其余情况均为发酵系统正常发酵。
具体的，a类垃圾发酵系统酸化时，调整a类垃圾进料频率为7天，发酵液回流比调整为35％～45％，进料时同时添加产碱促进菌剂，菌剂用量与步骤S3中相同。
具体的，b、c类垃圾发酵系统酸化时，添加有机垃圾质量比9％的草木灰或2％的石灰水澄清液。
具体的，步骤S6中接种物为正常产气沼气池中的沼渣，含水率为质量百分比84％。
具体的，步骤S6中厌氧发酵为中温发酵，温度为34℃。
具体的，步骤S7中产碱促进菌剂由地衣芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌分别经液体发酵获得发酵液混合制得。
具体的，TIC、VFA均采用Nordmann滴定法测定。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种有机垃圾厌氧发酵酸化控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、收集有机垃圾，将有机垃圾固液分离后，将固体垃圾粉碎至1～2cm，液体泔水排入污水池沉淀，备用；
S2、根据垃圾的TS浓度将步骤S1中的垃圾分为a、b、c三类；
a类为TS含量在16～19％的有机垃圾；
b类为TS含量在21～24％的有机垃圾；
c类为TS含量在25％以上的有机垃圾；
S3、在a类垃圾加入占有机垃圾TS含量35％～45％的接种物，并加入产碱促进菌剂，产碱促进菌剂的加入量与有机垃圾的质量比为1:160～180，接种物的加入量以TS计；
S4、在b类垃圾加入占有机垃圾TS含量22％～28％的接种物，接种物的加入量以TS计；
S5、在c类垃圾中加水或沼液稀释至TS20～25％，然后加入占有机垃圾TS含量20％～30％的接种物，接种物的加入量以TS计；
S6、待处理有机垃圾与接种物或接种物和产碱促进菌剂充分搅拌混合进料于厌氧发酵反应器中进行厌氧发酵，a类垃圾采用半连续式发酵，进料频率为3～5天一次，每次进料量为反应器池容的11～14％，b类垃圾和稀释后的c类垃圾采用批次发酵方式；
S7、a类垃圾正常发酵时，进行发酵液回流，发酵液回流比为21％～28％，每次进料时进行回流，b、c类垃圾在发酵第2～4天加入产碱促进菌剂，产碱促进菌剂的加入量与有机垃圾的质量比为1:120～180；
S8、发酵25～40天后，产气结束，有机垃圾降解率超过50％，发酵剩余物可作为有机肥施用于农田；
S9、将步骤S1中液体泔水沉淀后得到的污泥与污水按体积比为2:1～1:2置于连续搅拌反应器中，在搅拌速度为65～78r/min，温度为22～28℃的条件下，反应6～7天，水解酸化至ph值为5～6.5；
S10、水解酸化后的泥水用Na2CO3、NaOH或NaHCO3中的任意一种调节ph值至6.9～7.1；
S11、调整ph值后的泥水按体积比3:1接种厌氧颗粒污泥，置于厌氧发酵罐进行厌氧发酵处理，温度控制在35℃，发酵7天，得到发酵后的污泥，采用离心脱水机对发酵后的消化污泥进行脱水得到泥饼。
2.根据权利要求1所述的一种有机垃圾厌氧发酵酸化控制方法，其特征在于：发酵过程中以发酵液pH、VFA(挥发性脂肪酸)和TIC碱度比值来判定发酵系统是否酸化。
3.根据权利要求2所述的一种有机垃圾厌氧发酵酸化控制方法，其特征在于：发酵系统是否酸化具体判定标准如下：
a类垃圾pH小于6.0，且VFA/TIC＞0.8，则发酵系统已处于酸化状态；
b、c类垃圾pH小于5.5，且VFA/TIC＞1.0，则发酵系统已处于酸化状态；其余情况均为发酵系统正常发酵。
4.根据权利要求3所述的一种有机垃圾厌氧发酵酸化控制方法，其特征在于：所述a类垃圾发酵系统酸化时，调整a类垃圾进料频率为7天，发酵液回流比调整为35％～45％，进料时同时添加产碱促进菌剂，菌剂用量与步骤S3中相同。
5.根据权利要求3所述的一种有机垃圾厌氧发酵酸化控制方法，其特征在于：所述b、c类垃圾发酵系统酸化时，添加有机垃圾质量比6％～9％的草木灰或1％-2％的石灰水澄清液。
6.根据权利要求1所述的一种有机垃圾厌氧发酵酸化控制方法，其特征在于：步骤S6中所述接种物为正常产气沼气池中的沼渣，含水率为质量百分比81％～84％。
7.根据权利要求1所述的一种有机垃圾厌氧发酵酸化控制方法，其特征在于：步骤S6中所述厌氧发酵为中温发酵，温度31～34℃。
8.根据权利要求1所述的一种有机垃圾厌氧发酵酸化控制方法，其特征在于：步骤S7中所述产碱促进菌剂由地衣芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌分别经液体发酵获得发酵液混合制得。
9.根据权利要求2所述的一种有机垃圾厌氧发酵酸化控制方法，其特征在于：所述TIC、所述VFA均采用Nordmann滴定法测定。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110009130.1A CN112626129A (zh) | 2021-01-05 | 2021-01-05 | 一种有机垃圾厌氧发酵酸化控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110009130.1A CN112626129A (zh) | 2021-01-05 | 2021-01-05 | 一种有机垃圾厌氧发酵酸化控制方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112626129A true CN112626129A (zh) | 2021-04-09 |
Family
ID=75290693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110009130.1A Pending CN112626129A (zh) | 2021-01-05 | 2021-01-05 | 一种有机垃圾厌氧发酵酸化控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112626129A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117172759A (zh) * | 2023-11-03 | 2023-12-05 | 南通腾宇环保设备有限公司 | 一种环保的垃圾清理监测系统 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102321673A (zh) * | 2011-07-28 | 2012-01-18 | 中国农业机械化科学研究院 | 固体有机废弃物制生物燃气的方法及设备 |
| CN103992015A (zh) * | 2014-05-29 | 2014-08-20 | 郑州大学 | 一种改善生化剩余污泥脱水性能的工艺 |
| CN104561113A (zh) * | 2015-01-19 | 2015-04-29 | 青岛绿色家园环境设备有限公司 | 一种有机废弃物混合发酵制沼气的处理方法 |
| WO2015143906A1 (zh) * | 2014-03-24 | 2015-10-01 | 浙江大学 | 餐厨垃圾和污泥产氢酸化预处理提高甲烷生产速率的方法 |
| CN106636216A (zh) * | 2016-10-18 | 2017-05-10 | 山东省农业科学院农业资源与环境研究所 | 一种有机垃圾厌氧发酵酸化控制方法 |
| WO2018133411A1 (zh) * | 2017-01-17 | 2018-07-26 | 广州市广深环保科技有限公司 | 一种高效多功能污水微生物活化菌剂及其应用 |
| CN110818214A (zh) * | 2019-11-11 | 2020-02-21 | 大连理工大学 | 一种生物炭强化高含固餐厨垃圾和城市剩余污泥共发酵装置 |
| CN111036643A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-04-21 | 深圳市能源环保有限公司 | 一种餐厨垃圾、生活垃圾与污水厂污泥协同处理的方法 |
| CN111218481A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-06-02 | 德州众和环保装备制造有限公司 | 有机垃圾与污泥联合发酵的方法 |
-
2021
- 2021-01-05 CN CN202110009130.1A patent/CN112626129A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102321673A (zh) * | 2011-07-28 | 2012-01-18 | 中国农业机械化科学研究院 | 固体有机废弃物制生物燃气的方法及设备 |
| WO2015143906A1 (zh) * | 2014-03-24 | 2015-10-01 | 浙江大学 | 餐厨垃圾和污泥产氢酸化预处理提高甲烷生产速率的方法 |
| CN103992015A (zh) * | 2014-05-29 | 2014-08-20 | 郑州大学 | 一种改善生化剩余污泥脱水性能的工艺 |
| CN104561113A (zh) * | 2015-01-19 | 2015-04-29 | 青岛绿色家园环境设备有限公司 | 一种有机废弃物混合发酵制沼气的处理方法 |
| CN106636216A (zh) * | 2016-10-18 | 2017-05-10 | 山东省农业科学院农业资源与环境研究所 | 一种有机垃圾厌氧发酵酸化控制方法 |
| WO2018133411A1 (zh) * | 2017-01-17 | 2018-07-26 | 广州市广深环保科技有限公司 | 一种高效多功能污水微生物活化菌剂及其应用 |
| CN110818214A (zh) * | 2019-11-11 | 2020-02-21 | 大连理工大学 | 一种生物炭强化高含固餐厨垃圾和城市剩余污泥共发酵装置 |
| CN111036643A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-04-21 | 深圳市能源环保有限公司 | 一种餐厨垃圾、生活垃圾与污水厂污泥协同处理的方法 |
| CN111218481A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-06-02 | 德州众和环保装备制造有限公司 | 有机垃圾与污泥联合发酵的方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| GREGOR SAILER: "Optimizing anaerobic digestion of organic fraction of municipal solid waste (OFMSW) by using biomass ashes as additives", 《WASTE MANAGEMENT》 * |
| 李光明: "《资源化视角的污染控制理论与实践》", 31 December 2019, 上海交通大学出版社 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117172759A (zh) * | 2023-11-03 | 2023-12-05 | 南通腾宇环保设备有限公司 | 一种环保的垃圾清理监测系统 |
| CN117172759B (zh) * | 2023-11-03 | 2023-12-26 | 南通腾宇环保设备有限公司 | 一种环保的垃圾清理监测系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101935139B (zh) | 一种城市污泥干法厌氧发酵产沼气的方法 | |
| CN101913747B (zh) | 一种利用造纸污泥和餐厨垃圾联合发酵产甲烷的方法 | |
| CN104404090A (zh) | 一种促进剩余污泥厌氧发酵产酸的方法 | |
| CN102107989A (zh) | 薯类非粮淀粉质燃料乙醇糟液处理方法 | |
| CN103160546A (zh) | 热碱联合预处理提高剩余污泥产短链脂肪酸的方法 | |
| Kang et al. | Enhanced anaerobic digestion of organic waste | |
| CN106636216B (zh) | 一种有机垃圾厌氧发酵酸化控制方法 | |
| Mainardis et al. | Pilot-UASB reactor tests for anaerobic valorisation of high-loaded liquid substrates in friulian mountain area | |
| CN106915883A (zh) | 一种内源fna预处理污泥减量化及资源化工艺 | |
| CN105776787A (zh) | 一种利用秸秆强化剩余污泥碱性发酵产酸的方法 | |
| CN102583914A (zh) | 一种提高城市污泥干法发酵性能的方法 | |
| CN114262137B (zh) | 一种耦合嵌入式热水解的污泥与餐厨协同消化工艺 | |
| CN110305775A (zh) | 一种处理固体废弃物的水解反应器及其应用方法 | |
| CN109401947B (zh) | 一种污泥与餐厨垃圾共消化系统及其运行方法 | |
| CN102020404A (zh) | 一种提高污泥干法发酵性能的方法 | |
| CN102180576A (zh) | 一种基于污泥改性预处理的高级干法厌氧消化方法 | |
| CN112626129A (zh) | 一种有机垃圾厌氧发酵酸化控制方法 | |
| Cabeza et al. | Effects of thermal and enzymatic pre-treatments on the solubilisation of extracellular polymeric substances (EPS) and subsequent anaerobic digestion of microalgae-bacterial biomass | |
| CN110877953A (zh) | 污泥资源化利用的反应系统 | |
| CN114378105B (zh) | 一种餐厨垃圾与纤维素生物质协同的多级处理系统及方法 | |
| CN101962258B (zh) | 一种用于加快城市污泥干法发酵进程的循环接种方法 | |
| CN211946744U (zh) | 污泥资源化利用的反应系统 | |
| CN114195561A (zh) | 一种利用餐厨脱水固废生产有机肥基质的方法 | |
| CN113754220A (zh) | 一种高含固市政污泥制备生物燃气工艺 | |
| CN108249725B (zh) | 一种预发酵强化剩余污泥厌氧消化产甲烷的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210409 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |