[发明专利]一种提升有机质废弃物厌氧消化效率和沼气中甲烷含量的方法

摘要

本发明属固废资源化领域，具体涉及一种提升有机质废弃物厌氧消化效率和沼气中甲烷含量的方法。主要步骤为：首先，将整个厌氧消化过程的微生物分别富集在两个串联的厌氧消化系统中，其中，第一段富集水解发酵细菌，第二段富集乙酸化和产甲烷菌。微生物分段富集过程是通过调节各段的温度和微生物停留时间来实现的。在此基础上，将第一段产生的气体（主要是CO₂和H₂）通入第二段厌氧消化系统中，CO₂和H₂在第二段厌氧消化系统中合成CH₄，从而提高沼气中的甲烷含量和系统的整体甲烷产率。该技术通过强化降解和甲烷合成提高了厌氧消化系统的甲烷产率和沼气中的甲烷浓度。

主权项

一种提升有机质废弃物厌氧消化效率和沼气中甲烷含量的方法，其特征在于将整个厌氧消化过程的微生物分别富集在两个串联的厌氧反应器中，其中，第一段为强化产酸产氢段，富集水解发酵细菌，第二段为强化产甲烷段，富集乙酸化和产甲烷菌；并充分利用强化产酸产氢段的气相产甲烷底物以提高沼气中甲烷含量，具体步骤如下： (1) 强化产酸产氢：将高有机质废弃物作为密闭的完全混合式厌氧反应器的物料，以连续或半连续进料的方式控制物料在该厌氧反应器中的停留时间为2‑4天，控制物料温度为50‑60℃，使物料处于厌氧或缺氧的条件下，通过控制停留时间可富集发酵细菌，通过控制物料温度可进一步强化发酵细菌的水解、产酸速率得到的强化产酸产氢气体主要成分为CO₂，H₂和CH₄；(2) 强化产甲烷：将步骤（１）所得强化产酸产氢段的出料作为强化产甲烷段的物料，以连续或半连续进料的方式控制物料在该完全混合式厌氧反应器中的停留时间为15‑20天，控制物料处于厌氧条件下，物料氧化还原电位值(ORP)低于‑300mv，控制物料温度为35‑37℃，温度波动范围不超过±1℃，强化产酸产氢段的物料富含乙酸和其他短链脂肪酸，在产甲烷菌的作用下大部分通过乙酸分解的途径转化为CO₂和CH₄；(3) 将步骤（１）所得的强化产酸产氢段的气体通入强化产甲烷段中，利用步骤（２）中强化产甲烷段富集的氢利用型产甲烷菌将强化产酸产氢段生成的气体CO₂和H₂合成甲烷。