[发明专利]一种强化高还原糖湿有机废物发酵产乙酸的方法有效
申请号: | 202111503467.4 | 申请日: | 2021-12-10 |
公开(公告)号: | CN114350719B | 公开(公告)日: | 2023-08-08 |
发明(设计)人: | 郑雄;吴瑒;陈银广;胡婉莹;陈玥汐 | 申请(专利权)人: | 同济大学 |
主分类号: | C12P7/54 | 分类号: | C12P7/54;C12M1/34;C12M1/00 |
代理公司: | 北京挺立专利事务所(普通合伙) 11265 | 代理人: | 余莹 |
地址: | 200092 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 强化 还原 有机 废物 发酵 乙酸 方法 | ||
1.一种强化高还原糖湿有机废物发酵产乙酸的方法,其特征在于,所述方法通过产酸装置实现;
所述产酸装置包括超声预处理装置(1)、多金属氧酸盐加药罐(2)、污泥厌氧发酵装置(3)、实时气相色谱仪(4)、计算机(5)、储碱池(6)、草酸钠加药罐(7)、电动阀(8)、电动阀(9)和pH检测器(10);
所述超声预处理装置(1)的下端连接多金属加药罐(2),所述超声预处理装置(1)的污泥出口连接污泥厌氧发酵装置(3);所述污泥厌氧发酵装置(3)上部一侧为上清液出口,所述上清液通过实时气相色谱仪(4)进行检测;
所述储碱池(6)和草酸钠加药罐(7)底部通过管道和电动阀(8)、电动阀(9)分别连接污泥厌氧发酵装置(3)顶部的进水口,所述污泥厌氧发酵装置(3)上部设有pH检测器(10);
所述计算机(5)分别连接实时气相色谱仪(4)、电动阀(8)、电动阀(9)和pH检测器(10);
所述方法的具体步骤为:
S1:将浓度为20-40 g/L的高还原糖湿有机废物加入超声预处理装置(1)进行超声,超声时间为10-30 min,超声功率为0.1-0.5 kW,超声频率为10-40 kHz;同时从多金属加药罐(2)向其中投加多金属氧酸盐用以增强预处理效果,投加量为0.01-0.03 g/g TSS;
S2:将预处理后的湿有机废物加入污泥厌氧发酵装置(3);厌氧发酵处理温度为20-50℃,湿有机废物停留时间为4-8天;
S3:通过实时气相色谱仪(4)检测污泥厌氧发酵装置(3)中上清液有机酸的含量;
S4:利用pH检测器(10)检测污泥厌氧发酵装置(3)中上清液pH值;
S5:根据有机酸的检测结果计算乙酸占比,利用反馈条件控制储碱池(6)和草酸钠加药罐(7)中的碱液和草酸钠的投加量,其中,控制厌氧处理过程的pH为5.0-7.0,控制乙酸占比不低于50%;
当乙酸占比低于50%时,补充草酸钠,其投加量浓度为20-30 mmol/L;
步骤S1中,所述高还原糖湿有机废物为食物垃圾、餐厨垃圾或两者任意比例的混合物;
步骤S1中,所述多金属氧酸盐为磷钼酸。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤S3中,检测的有机酸包括乳酸、乙酸、丙酸、正丁酸、异丁酸、正戊酸和异戊酸,通过乙酸含量除以总检测有机酸含量,得出乙酸占比。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤S1中,控制高还原糖湿有机废物为20g/L;超声时间为15 min、超声功率为0.3 kW、超声频率为30 kHz。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤S3中,厌氧发酵处理过程的温度为35℃,有机废物停留时间为6天。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤S5中,利用反馈条件控制厌氧处理过程的pH值为6.0,草酸钠的加药量浓度为20 mmol/L。
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