[发明专利]一种多孔物料搭载微生物解除油脂抑制沼气生产的方法

说明书

本发明公开了一种多孔物料搭载微生物解除油脂抑制沼气生产的方法，该方法易操作、低成本，采用的木质纤维多孔物通过粉碎后同微生物菌液进行搅拌、混合或浸润，可将各类微生物充分吸收入小孔中，在小孔内定植。该木质纤维多孔物可以在沼液上层悬浮，并快速吸收沼液中的微小油滴，迅速降低沼液的油脂含量。小孔内定植的微生物可代谢油脂，其产物还可以扩散进沼液中，成为甲烷菌群利用的碳源，从而该方法可以显著缓解沼液中的油类对沼气生产的抑制，降低除油成本，提高沼气产率。

技术领域

本发明属于沼气生产技术领域，具体涉及一种多孔物料搭载微生物解除油脂抑制沼气生产的方法。

背景技术

动植物油脂，是长链脂肪酸与甘油以醚键连接形成的聚合物，是高级脂肪酸甘油酯的统称。不饱和脂肪酸甘油酯称作油，饱和脂肪酸甘油酯称作脂肪，一般把常温下是液体的称作油，固体的称作脂肪。此类脂类的代谢产物长链脂肪酸(long chain fatty acids，简称LCFA)，对厌氧消化过程产甲烷菌的产甲烷活性有明显的抑制作用。

在厌氧条件下，它们首先被胞外脂肪酶水解成长链脂肪酸(LCFA)和甘油。LCFA在较低的浓度下即会对厌氧微生物产生抑制，研究表明，中温条件下，油酸、棕榈酸、硬脂酸的抑制物的IC50值分别为50～75mg/L、1100mg/L、1500mg/L。Rinzema、Hwu等认为LCFA会破坏细胞膜，对产乙酸菌和产甲烷菌同时产生永久性的细胞毒害，污泥的生物活性短期内不能恢复。还有研究表明，LCFA的产甲烷毒性要比挥发性脂肪酸(VFA)严重。

目前，进入沼气池的沼液去除油脂抑制的前处理方法，主要是机械式油水分离法。食物垃圾处理系统及其处理方法(CN201310427313.0)、生物垃圾的处理工艺(CN201210246189.3)、一种餐厨废弃物的处置方法(CN201310541125.0)、餐厨垃圾高效分选厌氧发酵资源化处理的方法(CN201310012647.1)，是采用机械装置三相分离机或油水分离机进行油水分离，油脂另做他用。

发明专利CN201110159541.5公开了一种餐厨垃圾沼气发酵耦合油脂分离回收的方法，是添加来自沼气池的厌氧活性污泥作为沼气发酵接种物，将餐厨垃圾固体有机颗粒在微生物和胞外酶的连续分解水解作用下，固相内部油脂释放到水中形成分散油、乳化油，再利用沼气发酵产生的大量沼气微气泡，将分散油和乳化油上浮形成漂浮油，最后采用传统重力分离方法回收漂浮油。

发明专利CN201410235535.7公开了一种废弃油脂厌氧消化产沼气的方法，是将厌氧消化污泥、脂肪降解菌添加至基础培养基中，作为厌氧发酵菌种进行培养，在厌氧发酵菌种中添加无机介质(质量比为1～12：100)，然后向厌氧发酵装置中，依次加入厌氧发酵菌种、废弃油脂和添加剂，均匀混合后，厌氧发酵产沼气。该发明专利通过添加微生物并驯化形成厌氧发酵菌种来增加反应体系中降解脂肪的活性，添加无机介质增加微生物与油脂的附着和接触面积，将废弃油脂转化成沼气。根据该发明专利权利要求，其添加的微生物为产酸克雷伯氏菌(Klebsiella oxytoca)和洋葱伯克霍尔德氏菌(Burkholderia cepacia)，其添加的无机介质包括石英砂、玻璃珠和砂砾。

发明专利CN201510625754.0公开了一种废弃食用油脂产沼气的酸化预处理方法，该发明专利是将酸化菌种加入到基础培养基中培养，再将厌氧消化污泥以30～40％的量接种到培养好的酸化菌种中进行发酵产沼气。该发明专利所述添加菌种包括乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)和枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)。

发明专利CN201210164003.X公开了一种餐厨垃圾处理方法，是利用微生物复合菌剂与经处理的餐厨垃圾混合发酵制取沼气。该专利先将餐厨垃圾进行筛选和破碎，再湿热水解处理、固液分离、油脂机械分离回收油脂。固液分离得到的高浓固体部分磨制成浓浆，对浓浆进行水解酸化得到基料，向基料中添加微生物复合菌剂进行第一次发酵处理，固液分离得到的废水和基料发酵物送至厌氧发酵反应装置，并接种微生物复合菌剂并充分混合，进行产沼气发酵。