[发明专利]利用厨余垃圾生产碳源的方法及装置

说明书

本发明提供了一种利用厨余垃圾生产碳源的方法及装置，该方法包括以下步骤：对厨余垃圾进行破碎处理，并进行挤压脱水，分离出浆液；对浆液进行三相分离，分离出固相的固渣、油相的油脂以及液相的浆液；将三相分离产生的浆液与乳酸菌种子液进行混合，设置发酵参数后进行发酵；将发酵液进行固液分离，并将产生的液体与有机物复配后形成碳源。本发明提供的利用厨余垃圾生产碳源的方法及装置，以厨余垃圾为原料生产廉价、高效的复合碳源，控制发酵条件，接入高效乳酸菌，实现厨余垃圾的定向乳酸发酵，乳酸的挥发性低，因此以乳酸为主要成分的发酵液不仅成分较为稳定，而且发酵过程更容易控制，保证生产碳源工艺的稳定性。

技术领域

本发明属于垃圾处理技术领域，更具体地说，是涉及一种利用厨余垃圾生产碳源的方法及装置。

背景技术

随着我国对污水处理厂排放标准的提高，总氮超标问题越来越受到重视。目前，多数污水厂采用生物脱氮工艺，其中的反硝化过程需要有有机物(碳源)作为电子供体才能进行。但是，受生化处理工艺的限制，大多数污水处理厂的反硝化阶段均存在碳氮比失调或是生化性不足的问题，需要投加有机物作为补充碳源。目前使用最广泛的有甲醇、乙酸、葡萄糖和乙醇等，脱氮效果良好，但价格昂贵，导致污水厂在碳源上的费用占其日常运行及管理费用的50％以上。外加碳源的需求量巨大，因此，寻找一种高效、稳定、价格更为低廉的碳源可以有效降低污水处理厂运行费用，降低污水处理成本。

另一方面，厨余垃圾中有机物含量高，产生量大，容易发生腐败污染环境，同时又具有很强的资源化利用潜力。目前，用于厨余垃圾处理的方法主要有以下几种：堆肥、卫生填埋、焚烧和厌氧消化。卫生填埋处置最为简单，但是存在资源浪费、占地广、具有泄漏隐患的问题。焚烧处理最为彻底，但厨余垃圾含水率高，焚烧处理成本高。堆肥和厌氧消化都具有一定资源回收能力，但存在工艺较复杂，产品经济效益低的问题。随着我国生活垃圾分类管理制度的落地实施，急需开发新的厨余垃圾减量化、无害化、资源化处置技术。研究发现，厨余垃圾厌氧消化过程中，中间水解产物包括乙酸、丙酸、丁酸、戊酸等多种挥发性有机酸(VFA)，均容易被反硝化菌吸收利用，是制作碳源的良好原料。但由于厨余垃圾成分较为复杂，发酵条件较难控制，产品成分不稳定，影响了厨余垃圾厌氧发酵制复合碳源的应用。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种利用厨余垃圾生产碳源的方法及装置，以解决现有技术中存在的厨余垃圾制作碳源时发酵条件难以控制的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种利用厨余垃圾生产碳源的方法，包括以下步骤：

对厨余垃圾进行破碎处理，并进行挤压脱水，分离出浆液；

对浆液进行三相分离，分离出固相的固渣、油相的油脂以及液相的浆液；

将三相分离产生的浆液与乳酸菌种子液进行混合，设置发酵参数后进行发酵；

将发酵液进行固液分离，并将产生的液体与有机物复配后形成碳源。

在一个实施例中，在对浆液进行三相分离，分离出固相的二次固渣、油相的油脂以及液相的浆液的步骤之前，对挤压脱水产生的浆液进行加热，使油脂溶出。

在一个实施例中，对挤压脱水产生的浆液进行加热的加热温度为80-120℃，加热时间为30-90min。

在一个实施例中，所述乳酸菌种子液的制作方法为：将乳杆菌菌种接入到100±5℃灭菌后的种子培养基中，在30-55℃的温度下培养5-15h，接种比为1％～10％。

在一个实施例中，所述种子培养基的成分为：葡萄糖10-50g/L，蛋白胨1-8g/L，酵母粉1-8g/L，磷酸二氢钾1-6g/L，磷酸氢二钾0.5-3g/L。