[发明专利]一种提高厌氧发酵产气效率的方法

说明书

本发明公开了一种提高厌氧发酵产气效率的方法，在厌氧发酵过程中，向固体发酵原料中加入电气石，调节微生物的生长环境，促进微生物的生长发育，从而提高厌氧发酵产气效率，其中：固体发酵原料中的固体浓度为4～20％；电气石用量为0.04～0.06g/g VS底物；电气石直径为50μm。本发明，利用电气石对微生物生长的促进作用和调节微环境的pH的功效，提高微生物的活力以及繁殖能力，增加有机废弃物的水解速度和产气速度，进而提高体系沼气中甲烷含量，电气石性质稳定，反应结束后随着沼渣一起外排，并且不造成二次污染。

技术领域

本发明涉及厌氧发酵技术领域，具体涉及一种提高厌氧发酵产气效率 的方法。

背景技术

厌氧发酵是指废弃物在厌氧条件下通过微生物的代谢活动而被稳定化， 同时伴有甲烷和CO₂产生的变化，液化阶段主要是发酵细菌起作用，包括纤 维素分解菌和蛋白质水解菌。

世界范围内，每年产生大量的生活垃圾、农作物秸秆、畜禽粪便、污 水污泥、餐厨垃圾等有机固体废弃物，所产生废弃物的合理处置是可持续 发展的一项难题。目前，处理有机固体废弃物的方法主要由卫生填埋、焚 烧、堆肥(好氧发酵)以及厌氧发酵方法。

卫生填埋的优点是填埋量大且成本较低，不足是浪费大量的土地资源， 对于城市而言，可供填埋的土地越来越少；焚烧的优点是短时间内减量幅 度大(达80％～90％)，同时可以收回部分能量，但是其初投资和运行成本较 高，而且对环境污染严重；堆肥的资源化程度较高，但减量较少且堆肥过 程中容易产生恶臭，影响空气质量，在发达国家受到严格的限制。

相对于其他方法，有机垃圾的厌氧发酵处理正成为有机垃圾处理的一 种新趋势，厌氧发酵方法处理有机垃圾是通过厌氧微生物的作用，将有机 垃圾降解为甲烷、氢气和二氧化碳的生化过程，该方法最终产物恶臭味减 小，并且产生的甲烷气体可以作为能源回收，同时达到减少垃圾容积，达 到“减量化、资源化、无害化”的目的，具有巨大的经济效益和环境效益。

通过厌氧发酵技术不仅可以产生可再生能源——沼气，并且其发酵剩 余物也可以作为有机肥等用于农业。但是由于菌种对环境因素要求较高， 反应过程中容易出现菌种失活的现象，导致发酵体系的稳定性差，有机废 弃物的水解速度和产气速度缓慢，降低了体系沼气中甲烷含量以及甲烷的 生产效率。

有鉴于此，急需对现有的厌氧发酵方法进行改进，调节菌种生存环境， 提高发酵体系的稳定性，进而增加体系沼气中甲烷含量以及甲烷的生产效 率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有的厌氧发酵方法存在菌种容易失活， 导致有机废弃物的水解速度和产气速度缓慢，降低了体系沼气中甲烷含量 以及甲烷的生产效率问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种提高厌 氧发酵产气效率的方法，在厌氧发酵过程中，向固体发酵原料中加入电气 石，调节微生物的生长环境，促进微生物的生产发育，从而提高厌氧发酵 产气效率，其中：

所述固体发酵原料中的固体浓度为4～20％；

所述电气石用量为0.04～0.06g/g VS底物；

所述电气石直径为50μm。

在上述方案中，所述厌氧发酵过程在固态发酵反应器中进行，具体包 括以下步骤：

发酵开始前，用氮气曝气3min，去除厌氧发酵体系中的氧气；

将所述电气石与所述固体发酵原料充分混合一次性加入到所述固态发 酵反应器内。