[发明专利]一种餐厨垃圾废水厌氧发酵的方法

说明书

技术领域

本发明涉及餐厨垃圾处理技术领域，尤其涉及一种餐厨垃圾废水厌氧发酵的方法。

背景技术

餐厨垃圾，俗称泔脚，是居民在生产消费过程中所形成的生活废物，主要成分包括米和面粉类食物残余、蔬菜、动植物油、肉骨等。根据来源不同，餐厨垃圾又可分为餐饮垃圾和厨余垃圾。前者产自饭店、食堂等餐饮业的残羹剩饭，具有产生量大、来源多、分布广的特点；后者主要指居民日常烹调中废弃的下脚料，数量不及餐饮垃圾庞大，氮气收运成本较高，对居民的日常生活造成一定影响。餐厨垃圾产量大、易腐臭，还可能含有各种细菌和病原菌，除了必须及时清理外，还需要及时处理。由于餐厨垃圾含水率高（70%～90%），并且有机质含量高，更适合采用各种生物法处理。

城市餐厨垃圾以蛋白质、淀粉和脂肪为主要成分，特别是油脂量高（可达泔脚总量的20%～30%），盐份、糖类含量比率也较大。从垃圾成分看，餐厨垃圾具有含水量高、富含盐分、C/N较低等几个较明显的特点，适合于生物降解。目前，较为可行的且在我国投产运行的餐厨垃圾处理工艺的基本流程是：（1）将收集来的餐厨垃圾集中放在餐厨垃圾储存罐中，适度加热储存；（2）将垃圾挤压、分类，上层为含油层，中间层为餐厨渣，下层为废水部分。上层经过隔油、气浮处理，油份做生物柴油原料，废水部分进入沼气池发酵制沼气；中间层先分拣出无机大体积的垃圾，一部分粉碎后做成饲料，一部分进入沼气池发酵制沼气；下层废水直接进入沼气池，发酵产沼气；（3）前面工序中未能充分利用的餐厨垃圾及水分进入沼气池中产沼气，沼气用来发电和照明、沼渣用来做肥料。

沼气是一些有机物质，在一定的温度、湿度、酸度条件下，隔绝空气（如用沼气池），经微生物作用（发酵）而产生的可燃性气体。现有技术将餐厨垃圾的废水置于沼气池中进行厌氧发酵，其中的有机质逐级转化为甲烷气体，得到的沼气中通常含有65%～70%的甲烷和30～35%的二氧化碳，另外还含有少量的氮气、氢气、硫化氢和水蒸汽等。现有技术以餐厨垃圾废水厌氧发酵得到的沼气产气量较低，且其中甲烷含量较低，不利于其应有。

发明内容

本发明的目的在于提供一种餐厨垃圾废水厌氧发酵的方法，本发明提供的方法具有较高的产气量，且得到的沼气具有较高的甲烷含量。

本发明提供了一种餐厨垃圾废水厌氧发酵的方法，包括以下步骤：

a）将所述餐厨垃圾废水与碳源和氮源混合，得到混合溶液，所述混合溶液中的碳氮质量比为（30～40）:1；

b）将所述步骤a）得到的混合溶液进行厌氧发酵，得到沼气。

优选的，所述混合溶液中碳氮质量比为（25～35）:1。

优选的，所述氮源为铵盐、硝酸盐、氨水、花生饼粉、黄豆饼粉、棉子饼粉、玉米浆、酵母粉、鱼粉、蚕蛹粉、蛋白胨、麸皮、酒糟、动物粪便、废菌丝体中的一种或几种；

所述碳源为植物秸秆、糖类化合物、脂类化合、有机酸、有机酸酯和小分子醇中的一种或几种。

优选的，所述混合溶液中碳元素的质量浓度为（30～40）g/L。

优选的，所述步骤b）为：

将所述混合溶液与接种污泥混合，进行厌氧发酵，得到沼气，所述接种污泥的接种量为30%～200%。

优选的于，所述厌氧发酵的温度为30℃～65℃。

优选的，所述厌氧发酵的pH值为5～10。

优选的，所述厌氧发酵的时间为4天～50天。

优选的，所述混合溶液中还包括添加剂；

所述添加剂为钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、锌离子和锰离子中的一种或几种。

优选的，所述步骤a）为：

a1）将餐厨垃圾废水进行除盐处理，除去其中的盐份；

a2）将所述步骤a1）得到的废水与碳源和氮源混合，得到混合溶液。

本发明提供了一种餐厨垃圾废水厌氧发酵的方法，包括以下步骤：a）将所述餐厨垃圾废水与碳源和氮源混合，得到混合溶液，所述混合溶液中的碳氮质量比为（30～40）:1；b）将所述步骤a）得到的混合溶液进行厌氧发酵，产生沼气。本发明研究发现餐厨垃圾废水中含有较高含量的可溶性碳水化合物、蛋白质和脂肪，具有较高的含碳量，在较高含碳量的基础上继续提高餐厨垃圾废水的碳氮比，有利于厌氧发酵过程的进行，提高产气量，而且能够提高得到的沼气中甲烷的含量。实验结果表明，本发明提供方法的产气量可达383.0mL/g，得到的沼气中甲烷的含量可高达85%。

具体实施方式

本发明提供了一种餐厨垃圾废水厌氧发酵的方法，包括以下步骤：