[发明专利]一种基于酵母发酵秸秆产乙醇耦合餐厨垃圾共消化的两相厌氧处理方法

说明书

一种基于酵母发酵秸秆产乙醇耦合餐厨垃圾共消化的两相厌氧处理方法。其工艺步骤为：将玉米秸秆洗净，烘干后，进行机械粉碎处理，再用NaOH对秸秆粉末进行碱性预处理，经纤维素酶酶解后，秸秆和酶解液一起进入酵母发酵相；在酵母发酵相中，在酵母菌的作用下，秸秆及酶解液产生以乙醇为主的挥发性脂肪酸。酵母发酵相的排料中含有发酵产生的乙醇，然后与餐厨垃圾混合进入含有引种污泥的产甲烷相，进行产甲烷。本发明可适用于多种有机固体废弃物的厌氧资源化，克服了高有机固体废物厌氧发酵挥发性有机酸易积累，产甲烷效率低，产甲烷含量低等缺点，是一种新型高效利用有机固体废物的方法。

技术领域 本发明涉及环境领域的有机固体废物资源化工艺。

背景技术 我国是世界上作物秸秆产生量最大的国家，玉米秸秆作为一种最具代表性的秸秆，在所有秸秆废弃物中，其产量最高，分布最广。2010年,秸秆年总产量上升到约8亿t，玉米秸秆年产量上升至2.16亿t。如果2.16亿t玉米秸秆全部转化成能源，折合成标准煤将超过1亿t。玉米秸秆主要成分是纤维素，半纤维素，木质素。这三种物质紧密地结合在一起形成坚硬稳定的木质纤维素。由于我国农业产量大、农业秸秆产生量大，而且难降解成分居多，因此其主要处理、处置方式是堆积、焚烧等。堆积秸秆易侵占土地，孽生细菌、蚊、蝇，影响环境；秸秆焚烧污染大气，并造成资源的浪费。

目前，城市有机固体废弃物中，餐厨垃圾的数量居首位。餐厨垃圾主要来源于餐饮经营于居民生活的食物加工下脚料(厨余)和食用残余(泔脚)，其成分复杂，有机物含量高。2015年，中国的食品餐厨垃圾产量达到9500万吨，每天产出26万吨。在上海、北京、重庆、广州等一些大中城市，每天产生的餐厨垃圾超过2000吨。餐饮垃圾的特点是有机物含量非常大，含水率较高，盐含量较高，氯含量较高，其主要组成成分大致有蛋白质、脂肪、淀粉和纤维素等，同时含有钠、钙、钾、镁、铁等微量元素。目前，我国对餐厨垃圾的利用率还较低。如果不能妥善处理餐厨垃圾，不仅仅是对丰富资源的一种浪费，更会对生态环境造成恶劣的影响，比如：发出恶臭，油脂会伴随降水进入天然水体，污染水源。

传统厌氧处理装置，最初设计用于污水污泥消化，但是由于高有机物和挥发性脂肪酸(VFA)积累，严重影响了产甲烷速率，故传统厌氧方式对餐厨垃圾效果较差，因此需要更好的技术资质和生化投入，才能获得最优的沼气生产。此外，为了克服这些挑战，我们设计了基于种间电子传递(DIET)的新型产甲烷途径。

基于直接种间电子传递(DIET)的新型同养型产甲烷途径，是一种更为高效的产甲烷途径。这种新型产甲烷途径，可以有效缓解反应器内挥发性有机酸的积累，但是这种途径需要特定的Geobacter类细菌，最近研究表明乙醇，已经被证实可以富集这类微生物。而利用秸秆发酵产乙醇是一种经济有效的方法。