[发明专利]一种改性活性炭及其制备方法与在餐厨垃圾处理中的应用

说明书

本发明公开了一种改性活性炭及其制备方法与在餐厨垃圾处理中的应用。本发明改性活性炭的制备方法，包括步骤如下：（1）将活性炭原料破碎过筛，然后清水洗涤、酸洗、烘干；（2）经步骤（1）处理的所述活性炭原料依次经两次核黄素溶液中振荡浸泡、过滤、清洗后，烘干即得到改性活性炭。本发明改性活性炭应用于餐厨垃圾处理中。本发明改性活性炭在餐厨垃圾处理中能提高厌氧消化效率，同时避免餐厨垃圾厌氧消化常有的酸化现象，减少处理过程中强碱的投加，降低运行成本。

技术领域

本发明涉及一种改性活性炭及其制备方法与在餐厨垃圾处理中的应用，属于固体废物处理技术领域。

背景技术

随着我国经济发展，人民物质生活水平的提升，餐厨垃圾产生量逐年增加，据统计中国每年产生超过1亿吨餐厨垃圾。同时，垃圾分类政策的实施也使得高效餐厨垃圾处理方法被迫切需求。

厌氧消化技术可以有效处理有机废物并产生清洁能，是许多国家处理餐厨垃圾的主要方法之一。厌氧消化产甲烷过程中，餐厨垃圾中的有机组分经微生物的水解发酵作用分解成小分子的有机酸、醇等物质，再经过产氢产酸过程将这些小分子酸、醇分解成乙酸、氢气和CO₂，最后在乙酸营养型甲烷菌的作用下将乙酸转化为甲烷和CO₂，在氢营养型甲烷菌的作用下将氢气和CO₂转化为甲烷和水。然而，餐厨垃圾成分复杂且易降解有机质含量高，对其进行厌氧消化处理经常出现有机质水解发酵产生的挥发酸大量积累、进而引发长时间的酸化现象，影响餐厨垃圾的高效处理。针对这一问题，通常投加强碱以调节pH，这增加了餐厨垃圾处理成本，同时长期投加强碱会导致体系盐度提升，不利于体系的长期稳定运行。

发明内容

本发明的目的是提供一种改性活性炭及其制备方法与在餐厨垃圾处理中的应用。

本发明能够通过改性活性炭富集厌氧功能菌群提高餐厨垃圾降解过程中的电子传递效率，降低有毒有害中间代谢产物的积累，实现高效稳定的餐厨垃圾厌氧消化处理。

本发明提供了一种改性活性炭的制备方法，包括步骤如下：

（1）将活性炭原料破碎过筛，然后清水洗涤、酸洗、烘干；

（2）经步骤（1）处理的所述活性炭原料依次经两次核黄素溶液中振荡浸泡、过滤、清洗后，烘干即得到改性活性炭。

上述的方法中，所述活性炭原料选自为玉米芯、果壳和秸秆中的至少一种。

本发明中，所述果壳和秸秆为本领域中公知的常用原料。

上述的方法中，所述活性炭原料破碎过筛后的粒径可为1~6mm。

上述的方法中，所述清水洗涤为用清水冲洗2~3遍并在其中浸泡去除浮渣；

所述酸洗可为0.8~1.5M 硝酸水溶液浸泡2小时清洗；

所述酸洗的浸泡温度具体可为35±1℃。

上述的方法中，所述核黄素溶液浓度可为0.9~1.1mM；

每100mL核黄素溶液中加入1.0±0.1g步骤（1）处理的所述活性炭原料；

步骤（2）中，所述清洗的次数可为3~5次。

上述的方法步骤（1）-（2）中，所述烘干温度均可为50±2℃。

本发明还提供了上述的方法制备得到的所述改性活性炭。

本发明所述改性活性炭应用于餐厨垃圾处理中。

本发明进一步提供了一种采用上述改性活性炭处理餐厨垃圾的方法，包括如下步骤：将采用所述改性活性炭与餐厨垃圾及厌氧颗粒污泥混合，进行厌氧消化处理，以实现餐厨垃圾的处理。