[发明专利]一种提高餐厨垃圾高浓度厌氧消化产甲烷效率的方法

说明书

本发明公开了一种提高餐厨垃圾高浓度厌氧消化产甲烷效率的方法，属于餐厨垃圾处理技术领域。本发明所提供的方法将经过预处理的餐厨垃圾粉碎后与厌氧活性污泥进行混合，培养阴沟肠杆菌并获得菌液，调配餐厨垃圾与厌氧活性污泥混合物的固体浓度和碱度，再添加阴沟肠杆菌菌液后混合均匀后进行厌氧消化。本发明所提供的方法能够保证餐厨垃圾在高浓度条件下发酵，同时获得较高的容积产气率。

技术领域

本发明涉及一种提高餐厨垃圾高浓度厌氧消化产甲烷效率的方法，属于餐厨垃圾处理技术领域。

背景技术

餐厨垃圾是城市生活垃圾的主要成分之一，餐饮业、居民家庭，以及果蔬批发市场都会产生大量的餐厨垃圾。有机质含量高、易变质腐臭、易滋生细菌和病原菌是餐厨垃圾的主要特点，若处理不当会引发一系列环境和社会问题。“地沟油”、“垃圾猪”等食品安全问题，一度成为社会关注的焦点。相关统计表明，我国2014年餐厨垃圾生产量已超过9000万吨，并且增长趋势明显。目前餐厨垃圾处理技术中(卫生填埋、焚烧、好氧堆肥、厌氧消化)，以无害化处理和资源化利用为导向的厌氧消化技术被认为是最有效的处理技术。餐厨垃圾以有机组分为主，其甲烷潜力通常在500mL/gVS左右，是生产沼气的理想原料。

目前，对餐厨垃圾厌氧消化的研究大部分集中在低浓度条件下进行(TS≤10％)，低浓度发酵时，底物消化更加彻底，反应过程更易控制。但是，容积产气率较低，经济效益较差，且发酵后会产生大量厌氧废水，带来严重的二次污染隐患。采用高浓度或固态发酵技术可以显著提高容积产气率，并减少废水生成，但是餐厨垃圾水解速度快，在高浓度条件下容易酸化导致发酵失败，不利于厌氧消化过程稳定运行。提高餐厨垃圾厌氧发酵接种比可以缓解酸化问题，餐厨在体系中的比例变小，容积产气率变小，设备利用率下降。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种提高餐厨垃圾高浓度厌氧消化产甲烷效率的方法，所采取的技术方案如下：

本发明的目的在于提供一种提高餐厨垃圾高浓度厌氧消化产甲烷效率的方法，该方法是将经过预处理的餐厨垃圾粉碎后与厌氧活性污泥进行混合，培养阴沟肠杆菌并获得菌液，调配餐厨垃圾与厌氧活性污泥混合物的固体浓度和碱度，再添加阴沟肠杆菌菌液后混合均匀后进行厌氧消化。

所述方法的步骤如下：

1)收集餐厨垃圾进行沥水后，剔除不能发酵物质后粉碎并过筛，获得餐厨垃圾粉碎物；

2)将步骤1)所得的餐厨垃圾粉碎物与厌氧活性污泥进行混合，获得餐厨垃圾混合物；

3)培养阴沟肠杆菌，获得阴沟肠杆菌菌液；

4)调配步骤2)所得的餐厨垃圾混合物的固体浓度后，再调节碱度，获得餐厨垃圾发酵物；

5)向步骤4)所得的餐厨垃圾发酵物中添加步骤3)获得的阴沟肠杆菌菌液后，排除空气后密封，进行厌氧消化。

优选地，步骤1)所述沥水，控制餐厨垃圾水分含量≤80％；所述过筛，是过≤20目的筛子。

优选地，步骤2)所述餐厨垃圾粉碎物与厌氧活性污泥进行混合，是指按照总挥发物质含量餐厨垃圾粉碎物：厌氧活性污泥＝1:0.5-1的比例进行混合。

优选地，步骤3)所述阴沟肠杆菌，是阴沟肠杆菌DSM 16657，培养基为肉质培养基，培养时间为8-24h；所述阴沟肠杆菌菌液，OD＞1.0。

优选地，步骤4)所述餐厨垃圾混合物的固体浓度，为10-13％；所述调节碱度，是将体系的碱度调节至3000mg/CaCO₃/L。

更优选地，所述餐厨垃圾混合物的固体浓度为11-13％。

优选地，步骤5)所述添加步骤3)获得的阴沟肠杆菌菌液，是在发酵开始后0-9天添加浓度为5-20％的菌液。