[发明专利]一种餐厨垃圾厌氧消化产沼气的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种餐厨垃圾厌氧消化产沼气的方法，属于有机固体废弃物处理控制、环保净化处理技术领域。

背景技术

我国每年产生的餐厨垃圾大约有6.0×10⁷吨，以北京市为例，每天产生的餐厨垃圾约1600吨。餐厨垃圾含水率高，易腐烂变质，如果处理不当，将会引起严重的环境污染和健康问题。由于餐厨垃圾本身低热量，高含水率，高含盐等特性，采用焚烧法和堆肥法处理餐厨垃圾的成本较高，还可能会造成二次污染。而填埋法处理餐厨垃圾，会产生温室气体和大量的垃圾渗滤液。目前，厌氧消化技术被认为是处理有机垃圾较合适的方法。由于餐厨垃圾中有机物含量高，具有很大的产沼气潜力，因此该技术有着较好的经济效益。

厌氧消化过程中有机物质在相关酶和厌氧菌的作用下降解产生二氧化碳和甲烷，这是一个非常复杂的生化过程，因而很多因素会影响餐厨垃圾的转化效率，从而影响沼气产量。其中，接种比、含固率和pH等是非常重要的影响因素。很多学者对餐厨垃圾厌氧消化产沼气的影响因素进行了研究，而分析这些因素对产沼气的影响，主要是进行单因素实验，单因素实验虽然操作简单，效率高，但是实验结果只能给出某一因素的大致范围，如果考察N个因素的影响，则需做N个单因素实验，且不能分析出这N个因素间的交互影响。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种餐厨垃圾厌氧消化产沼气的方法。本发明通过采用合适的操作参数，获取了最大产沼气量。

本发明的方法，是以餐厨垃圾为底物，按照接种物与底物的接种比(以TS计算)为1～3加入接种污泥，调节含固率6％～10％和初始pH 7～9，然后进行厌氧消化产沼气。

在一种实施方式中，所述厌氧消化是在37℃下进行。

在一种实施方式中，所述调节含固率是用水调节；调整pH是用NaOH溶液和/或HCl溶液调节。

在一种实施方式中，所述接种污泥的性质为TS 8％～9％，VS 4％～5％，VS/TS 45％～60％。

在一种实施方式中，所述接种污泥的性质为TS 8.66％，VS 4.65％，VS/TS 53.70％。

在一种实施方案中，所述餐厨垃圾的性质为TS 24％～25％，VS 22％～23.5％，VS/TS92％～95％。

在一种实施方案中，所述餐厨垃圾的性质为TS 24.39％，VS 22.87％，VS/TS 93.77％。

在一种实施方式中，所述接种比为2.42～2.66，含固率为8.06～8.62％，初始pH为8.49～8.87。

在一种实施方式中，所述接种比为2.42，含固率为8.62％，初始pH为8.49。

在一种实施方式中，所述接种比为2.66，含固率为8.06％，初始pH为8.87。

本发明的有益效果：

本发明通过有效控制餐厨垃圾厌氧消化产沼气过程中的操作参数，最终得到的沼气产量可达1000mL/gTS以上，为餐厨垃圾厌氧消化产沼气的实际应用提供理论依据。

具体实施方式：

实验装置采用常规的摇瓶实验装置，反应温度为37℃，气体由专用的沼气收集袋收集。

考虑接种物/底物的接种比(以TS计算)，反应体系的含固率以及初始pH对餐厨垃圾厌氧产沼气的影响。每组中均加入4gTS餐厨垃圾，然后根据接种比和含固率加入相应质量的接种污泥和去离子水，用2mol/LNaOH溶液和1.16mol/LHCl溶液调节反应体系的初始pH。表1为不同操作参数下的产气量结果。

其中，接种污泥的性质为TS 8.66％，VS 4.65％，VS/TS 53.70％。餐厨垃圾的性质为TS 24.39％，VS 22.87％，VS/TS 93.77％。

表1不同操作参数下的产气量结果

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。