[发明专利]一种利用废弃有机物提高煤制生物甲烷产量的方法

权利要求书

1.一种利用废弃有机物提高煤制生物甲烷产量的方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）利用粉粹机将废弃有机物进行粉碎；

（2）在预处理容器中完成废弃有机物的预处理；

利用厌氧微生物菌群、化学试剂或物理手段的任一种方法对废弃物进行预处理；

（3）利用废弃有机物预处理所得固相产物或液相产物与煤进行联合厌氧发酵，以促进煤的生物降解，提高煤制生物甲烷产量；

废弃有机物包括富含有机质的秸秆、餐厨垃圾、肥料、废污泥或煤矿废弃物中的一种，所述煤矿废弃物包括煤矸石。

2.根据权利要求1所述的利用废弃有机物提高煤制生物甲烷产量的方法，其特征在于：步骤（2）中，厌氧微生物菌群预处理废弃有机物过程具体包括：在进行预处理前需要将预处理容器在不低于121℃条件下进行灭菌20-30分钟；待冷却后，将废弃有机物置于容器中，然后将厌氧微生物菌群注入，对废弃有机物进行预处理4-12天，获得预处理混合溶液；进行固液分离，分别收集固相产物和液相产物；最后将废弃有机物预处理固/液产物分别与煤进行联合微生物厌氧发酵，生成甲烷；预处理所用的厌氧微生物菌群是水解微生物；水解微生物与废弃有机物的比例为10-15 mL:1g。

3.根据权利要求2所述的利用废弃有机物提高煤制生物甲烷产量的方法，其特征在于：所述水解微生物选自煤层或水体底泥厌氧生境，包括：芽孢杆菌属、肠球菌属、氨基酸杆菌属、脱硫肠状菌属、变形菌属、乳杆菌、厌氧醋菌属、曲霉属、链格孢属、枝孢属、假单胞菌属、铜绿假单胞菌、梭菌属、肠杆菌属、青霉菌属、枝顶孢霉属中的一种或几种微生物菌属的组合。

4.根据权利要求1所述的利用废弃有机物提高煤制生物甲烷产量的方法，其特征在于：步骤（2）中，化学试剂预处理废弃有机物过程具体包括：将化学试剂与废弃有机物进行混合，通过磁力搅拌器在温度为25-30℃、转速为600-700 r/min条件下进行搅拌12 -15 h，获得预处理混合溶液；然后进行固液分离，收集固相产物和液相产物；最后将废弃有机物预处理固/液产物分别与煤进行联合微生物厌氧发酵，生成甲烷。

5.根据权利要求4所述的利用废弃有机物提高煤制生物甲烷产量的方法，其特征在于：化学试剂包括：碱或酸或过氧化物中的其中一种，化学试剂的质量浓度为2 % - 6 %；化学试剂体积与废弃有机物质量的比例为10-15 mL:1g；

所述的碱是NaOH或KOH；所述的酸是H₂SO₄或HNO₃；所述的过氧化物是H₂O₂或CaO₂。

6.根据权利要求1所述的利用废弃有机物提高煤制生物甲烷产量的方法，其特征在于：步骤（2）中，物理手段预处理废弃有机物过程具体包括：利用辐照或超声波或微波预处理中的其中一种物理手段对废弃有机物进行预处理25-40 min，收集预处理固相产物；然后将其与煤进行联合厌氧发酵，生成甲烷；

辐照预处理采用γ-射线辐照，辐照剂量为1200-1500 kGy；超声波处理的功率为120W，超声波作用1次的时间1-2 s，间歇时间为4-6 s；微波处理选用低功率微波炉，功率为800- 900W。

7.根据权利要求1所述的利用废弃有机物提高煤制生物甲烷产量的方法，其特征在于：步骤（3）联合厌氧发酵所用的微生物菌群是水解微生物菌群和产甲烷菌群的混合菌群，水解微生物菌群和产甲烷菌群的体积配比为4-6:1，形成一种新的微生物混合菌群；联合厌氧发酵时间为30-60天。