[发明专利]利用餐厨垃圾生产短链挥发性脂肪酸的方法及短链挥发性脂肪酸

说明书

技术领域

本发明涉及固体废物处理技术领域，尤其涉及一种利用餐厨垃圾生产短链挥发性脂肪酸的方法，还涉及按照前述方法生产得到的短链挥发性脂肪酸。

背景技术

餐厨垃圾（俗称泔水）是城市生活垃圾的重要组成部分，2007年全国全年的餐厨垃圾产量约为9000万吨，并且餐厨垃圾的产量随着社会的发展呈现明显上升的趋势。餐厨垃圾具有含水率高，营养物质丰富等特点，上述特点致使餐厨垃圾极易腐烂，滋生病原菌。若是处理不当会严重影响城市环境，甚至威胁到人类的健康。因此餐厨垃圾的处理处置问题成为环境保护领域的关键问题之一。

另一方面，水体富营养化问题日益突出，我国环保技术标准对污水处理厂出水的氮磷要求日益严格。生物脱氮除磷的实现依赖污水中大量可降解的有机碳源。然而，大多数情况下进水有机碳源的浓度往往不足。目前污水厂常采用投加碳源（例如：乙酸钠，甲醇等）的方式解决污水中碳源不足的问题。这些有机碳源的脱氮除磷效果较好，应用广泛，但也同样存在成本过高的问题。因此，急需开发更加低廉，有效的有机碳源。

餐厨垃圾厌氧发酵生产挥发性脂肪酸，可在实现有机物降解的同时，达到资源回收再利用的目的。该工艺生产的发酵液中含有大量的短链挥发性脂肪酸（SCFAs）等末端发酵产物，这些有机碳源可以作为污水生物脱氮除磷的外加碳源。传统的厌氧发酵存在发酵时间长（20～30天），产物转化率低等缺陷；因此，急需一种缩短发酵时间及提高产物转化率处理方法。

表面活性剂具有两亲的性能，即亲水性及亲油性，而且还具有增溶的作用，因此可以利用表面活性剂可以提高餐厨垃圾的水解作用，从而提高短链脂肪酸的积累量且缩短发酵时间。在以往强化污泥水解的表面活性剂多为化学表面活性剂（例如，十二烷基磺酸钠，十二烷基硫酸钠等），化学表面活性剂存在毒性高，生物降解性低对环境易造成二次污染等缺陷。而生物表面活性剂具有化学表面活性剂的各种表面性能，对环境友好，目前利用生物表面活性剂

提高餐厨垃圾厌氧水解速率从而提高产酸量的研究鲜有报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种利用餐厨垃圾作为底物生产短链挥发性脂肪酸的方法，实现餐厨垃圾的减量化、资源化和无害化处理，具有运行成本低廉，收益高、短链挥发性脂肪酸产率高等优势，本发明还提供了一种前述方法生产得到的短链挥发性脂肪酸，主要包括，乙酸，丙酸，丁酸和戊酸等，这些短链挥发性脂肪酸可以作为生物脱氮除磷的外加碳源，提高脱氮除磷的效率。

为解决上述技术问题，提供了一种利用餐厨垃圾生产短链挥发性脂肪酸的方法，包括以下步骤：

S1、以餐厨垃圾为发酵底物，以污泥为接种物进行搅拌混匀得到发酵基质；

S2、向发酵基质中添加烷基多苷，搅拌条件下进行厌氧发酵。

前述的方法，优选的，还包括餐厨垃圾预处理步骤：

（1）将餐厨垃圾粉碎后，进行脱水分离得到脱水干料和油水混合物；

（2）将油水混合物进行脱油处理得到脱油污水；

（3）混合脱水干料和脱油污水。

前述的方法，优选的，污泥为污水处理厂中二沉池的剩余污泥；剩余污泥中的微生物为梭菌属微生物、拟杆菌属微生物、丁酸弧菌属微生物和双歧杆菌属微生物中的一种或多种。

前述的方法，优选的，将剩余污泥进行厌氧发酵培养一个月后，再作为S1步骤中的接种物。

前述的方法，优选的，烷基多苷的添加量为发酵基质中固体总质量的5w/w%～40 w/w%。

前述的方法，优选的，发酵底物与接种物的体积比为9∶1。

前述的方法，优选的，S2步骤中厌氧发酵的温度为35℃～45℃，发酵时间4天～15天。

前述的方法，优选的，S2步骤中厌氧发酵的初始pH为7.0±0.5。

前述的方法，优选的，S2步骤中厌氧发酵的搅拌转速100 r/min～130 r/min。

作为一个总的技术构思，本发明该提供了一种前述利用餐厨垃圾生产短链挥发性脂肪酸的方法生产得到的短链挥发性脂肪酸。

与现有技术相比，本发明的优点在于：