[发明专利]一种提升餐厨垃圾厌氧消化产沼效率的方法

说明书

本发明提供了一种提升餐厨垃圾厌氧消化产沼效率的方法，该方法是对餐厨垃圾进行分选去除难降解大物料以及进行提油处理和破碎处理，得到预处理餐厨垃圾；所述预处理餐厨垃圾经过接种厌氧污泥后，与矿化垃圾及生物炭及水混合均匀，进行厌氧发酵处理。该方法提高了餐厨垃圾厌氧发酵沼气产量和纯度，沼气量达到60～100m³/t，沼气中甲烷含量可达到80～90％。

技术领域

本发明涉及一种餐厨垃圾厌氧发酵生产沼气的方法，特别涉及一种提升餐厨垃圾厌氧消化沼气产量及纯度的方法，属于环保技术领域。

背景技术

随着人民生活水平的不断提高，餐厨垃圾产生量急剧增加。由于中国饮食习惯的原因，餐厨垃圾的组分极其复杂，具有高含水率和易腐烂变质的特点，如果不及时处理会给环境造成极大危害。厌氧消化是一种无害化、减量化和资源化的生物处理技术，其产生的沼气可用来发电，资源化利用程度高。沼气的成分主要为甲烷(55％～65％)、二氧化碳(35％～45％)、氢气(≤0.5％)等。沼气的产生主要是采用厌氧发酵过程，而厌氧过程中均是密闭空间，能抑制臭气散发，且自动化程度高。但是目前餐厨垃圾厌氧发酵过程中，沼气产率低，且产生的沼气中甲烷含量较低，沼气热值下降；当用于发电过程中时减少了沼气发电量，且沼气亦不能用于其它途径。因此，亟需开发出一种能提高甲烷生产潜力的方法，最终推动餐厨垃圾厌氧发酵技术的发展。

近年来研究人员发现利用矿化垃圾和渗滤液可提高餐厨垃圾厌氧消化中甲烷和氢气的含量。如中国专利(CN200810040591.X)公开了矿化垃圾、渗滤液、餐厨垃圾及污泥生产甲烷和氢气的方法，其通过将一定比例的污泥、渗滤液、餐厨垃圾以及矿化垃圾混合均匀，厌氧消化后产生的沼气中甲烷和氢气含量分别在55～57％和4～10％之间，混合气体大大提高了沼气的发电效率。另外，在文献(“矿化垃圾作用下餐厨垃圾厌氧发酵产氢试验研究”，曹先艳、袁玉玉、赵由才、有色冶金设计与研究，2007(2):195-197)中，通过添加矿化垃圾与污泥共同作用，最终提高了餐厨垃圾厌氧消化产氢能力。然而，这些工艺最终的沼气产量和其甲烷含量仍然相对较低，且过多关注于如何提高厌氧发酵的产氢潜能。

发明内容

针对现有技术中利用餐厨垃圾厌氧发酵产生沼气存在沼气产量低以及甲烷和氢气含量低等技术问题，本发明的第一个目的是提供一种通过改进餐厨垃圾预处理及发酵过程，既能提高餐厨垃圾厌氧发酵沼气产量，又能提高沼气纯度的方法，该方法能够高效回收餐厨垃圾中有机质能转化成附加值较高的沼气产品，达到环保与经济共赢的目的。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种提升餐厨垃圾厌氧消化产沼效率的方法，该方法是对餐厨垃圾进行分选去除难降解大物料以及进行提油处理和破碎处理，得到预处理餐厨垃圾；所述预处理餐厨垃圾经过接种厌氧污泥后，与矿化垃圾及生物炭及水混合均匀，进行厌氧发酵处理。

优选的方案，经过分选及提油处理的餐厨垃圾破碎至粒径小于8mm。

优选的方案，所述厌氧污泥接种量为预处理餐厨垃圾质量的10％～20％。

优选的方案，所述厌氧污泥粒径小于10mm。厌氧污泥主要来自市政污水厂厌氧反应器。

优选的方案，所述厌氧污泥的TS含量在3～5％，VS含量在1～3％。

优选的方案，矿化垃圾的用量以预处理餐厨垃圾质量的1/4～1/2计量。

优选的方案，水的用量以调节预处理餐厨垃圾、厌氧污泥及矿化垃圾的含水率达到85％～95％计量。

优选的方案，生物炭的用量以每升由预处理餐厨垃圾、厌氧污泥、矿化垃圾及水组成的混合物中加入5～15g生物炭计量。