[发明专利]一种含铁污泥加速有机固体废物产生氢气的工艺

说明书

本发明提供一种含铁污泥加速有机固体废物产生氢气的工艺，涉及有机固体废物处理技术领域，包括如下步骤：对餐厨垃圾进行粉碎和酸化处理，得到产氢用餐厨垃圾；对城市污泥进行碱解处理，得到产氢用城市污泥；将产氢用餐厨垃圾、产氢用城市污泥、产氢接种液进行混合后，得到混合固废；将所述混合固废加入至厌氧产氢反应器，加入含铁污泥，于35℃～65℃条件下进行厌氧产氢反应，得到氢气和混合物。本发明提供的含铁污泥加速有机固体废物产生氢气的工艺，通过将餐厨垃圾、城市污泥、含铁污泥三种固体废物进行有机结合，在解决餐厨垃圾以及城市污泥造成的环境污染问题的同时，对固体废物进行了资源回收，绿色环保，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及有机固体废物处理技术领域，具体而言，涉及一种含铁污泥加速有机固体废物产生氢气的工艺。

背景技术

城市有机固体废物包括餐厨垃圾、城市污泥、生活垃圾等固体废物。其中餐厨垃圾产生量大、含油脂多，目前餐厨垃圾的年产量已达到9600万吨，若作为废弃物直接进行处理，需投入大量成本。城市污泥是城镇污水处理厂在生化处理生活污水过程中的副产物，随着经济发展，城市的污水处理率和处理深度不断提高，污泥产量逐年上升；如何对城市污泥进行处理也是污水厂面临的难题之一。

城市污泥的厌氧消化工艺是污泥稳定化处理的成熟工艺，添加餐厨垃圾可增加有机物含量，有利于城市污泥的厌氧消化。餐厨垃圾和城市污泥这类有机固体废物，经初期的厌氧消化可生成氢气，后续若继续厌氧消化可产生甲烷。

若将甲烷和氢气回收，则能够实现有机固体废物的资源化利用。与甲烷相比，氢气是清洁能源，使用时不产生温室气体，因此将有机固体废物快速、高效产生氢气是当前有机固体废物资源化利用的有效途径。

发明内容

本发明解决的问题是如何使有机固体废物快速、高效的产生氢气。

为解决上述问题，本发明提供一种含铁污泥加速有机固体废物产生氢气的工艺，包括如下步骤：

S1：对餐厨垃圾进行粉碎和酸化处理，得到产氢用餐厨垃圾；

S2：对城市污泥进行碱解处理，得到产氢用城市污泥；

S3：将所述产氢用餐厨垃圾、所述产氢用城市污泥、产氢接种液进行混合后，得到混合固废；

S4：将所述混合固废加入至厌氧产氢反应器，加入含铁污泥，于35℃～65℃条件下进行厌氧产氢反应，得到氢气和混合物。

由于对有机固体废物进行厌氧消化处理过程中，产氢微生物与产甲烷微生物共同存在，而产氢微生物与产甲烷微生物发挥最佳活性的环境条件不同，基于此，本发明在进行厌氧消化处理之前，对餐厨垃圾进行酸化处理，以增加产氢微生物的活性，促使厌氧消化过程中快速、高效的产生氢气。

同样，为便于促进厌氧发酵过程中产生氢气，进行厌氧消化处理之前，对城市污泥进行碱解处理，在碱的作用下，促使细胞溶解，并且去除和抑制耗氢的产甲烷微生物，即产甲烷菌，从而促进厌氧消化过程中产生氢气，提高氢气产量。

具体的，本发明中的餐厨垃圾主要成分为米饭、蔬菜和少量肉类，城市污泥来自城市污水处理厂的污泥，餐厨垃圾以及城市污泥的理化标准参见表1。

表1餐厨垃圾、城市污泥的理化指标

为促进厌氧消化过程中产生氢气，进一步在反应体系中加入产氢接种液，并根据产氢接种液发挥最佳活性的条件，于50℃～65℃温度范围内进行厌氧消化处理，产生的气体即为氢气，同时，混合固废中的含碳有机物经厌氧消化，转化为可溶性的乙酸、丁酸、丙酸等挥发性有机酸类和少量醇类，于厌氧产氢反应器中得到残留的混合物。当然在35～50℃温度范围内同样能够进行厌氧消化处理，并达到上述效果，在50～65℃温度范围内效率更高。