[发明专利]一种分相厌氧酶水解生成硬脂酸钙去除餐厨中油脂的方法

摘要

本方法的特点是利用分相厌氧酶水解生成硬脂酸钙的方法去除餐厨垃圾中的油脂，即将传统的单相厌氧消化过程分为多相，将酸化过程和甲烷化过程分步进行；同时利用在线监控系统监测酸化相中长链脂肪酸、Ca2+浓度，根据需要自动投加酶制剂和含钙物质进行调节；以补充Ca2+，不仅提高厌氧消化效率，也便于在酸化相中对物料进行Ca2+、油脂、脂肪酶等含量的调节。由于餐厨垃圾中含有大量的油脂、Ca2+，长期厌氧消化过程中会导致油脂水解产物长链脂肪酸的积累，影响厌氧消化的进行。本发明的处理方式可以回收餐厨垃圾中Ca2+，降低硬脂酸的抑制作用，并合成工业中主要助剂硬脂酸钙，实现资源循环利用，为厌氧消化中油脂去除和硬脂酸钙的生产提供新方法。

主权项

一种分相厌氧酶水解生成硬脂酸钙去除餐厨中油脂的方法，具体制备步骤如下：A．原料制备及预处理：从学校食堂、企事业单位食堂、酒店、餐馆等地集中收集的餐厨垃圾，首先经过机械分选的方式，将餐厨垃圾中的骨头、塑料袋、包装袋等物品分选出来，然后将剩余部分用粉碎机进行粉碎处理；存入预酸化反应器进行常温酸化；原料预酸化参数控制与调节：先将上述处理后的餐厨垃圾加入酸化反应器中进行预酸化，即常温酸化2~3天后搅拌均匀，测定总固体含量TS、总挥发固体含量VS、化学需氧量COD、溶解性的化学需氧量SCOD、挥发性脂肪酸VFA等性质，保持反应器中餐厨垃圾的Ca2+含量在2.5~4.0%，油脂含量在20~30%；酸化相反应器操作步骤及控制条件a．将步骤B中调节好的物料按有机负荷为30~50gVS/L加入酸化相反应器，再添加厌氧污泥使酸化相反应器中餐厨垃圾与厌氧污泥的挥发性固体质量比为2~3：1，控制反应器内溶解氧在0.1~0.3mg/L保持严格的厌氧环境，于32~38℃下保持5~7天，使厌氧污泥驯化；所述有机负荷是指每天所加的餐厨垃圾中所含的VS的量；b．再将步骤B中的物料以10~12 gVS/L·d的进料负荷泵入酸化相反应器中，利用在线监测系统实时监测长链脂肪酸和Ca2+浓度，并根据长链脂肪酸的浓度变化添加脂肪酶制剂和Ca2+，当测定油脂去除率低于60~70%时，按照油脂/酶制剂质量比为80~100:1的比例添加脂肪酶制剂；当油脂水解得到的硬脂酸与Ca2+浓度的比例高于18~20，需补充含CaO或Ca(OH)2以调节硬脂酸与Ca2+浓度比例在14~15：1之间；控制温度在32~38℃，搅拌频率为8~12次/天，每次搅拌5~10min，pH控制在4.0~6.0之间；酸化相反应器采用溢流式出料，即泵入的物料与溢出的物料体积相同，溢出的物料经过管道收集到酸化反应器出料的贮存池中，每天进出料一次；酸化相反应器水力停留时间为6~8天；D．甲烷化反应器操作步骤及控制条件将酸化相反应器出来的物料泵入到甲烷化反应器中，进行甲烷化反应，进料负荷为4.5 ~5gVS/L·d，水力停留时间为20~30天，控制温度在32~38℃，搅拌频率为8~12次/天，每次搅拌5~10min，pH控制在6.8~7.2之间，每天进出料一次，甲烷化反应器也是溢流式出料，甲烷反应器日产气量、甲烷含量稳定后，系统即正常运行；甲烷化反应器出来的物料，通过固液分离设备使生成的硬脂酸钙颗粒与料液分离，将得到的固体硬脂酸钙进行洗涤、干燥，即得到硬脂酸钙，剩余的料液中沼液、沼渣分别作为液肥和基肥回用到农田中。