[发明专利]一种提高醋糟厌氧发酵效率的微波预处理方法

说明书

本发明公开了一种提高醋糟厌氧发酵效率的微波预处理方法，包括以下步骤：S1、将醋糟与水混合，搅拌均匀后置于微波条件下进行预处理；S2、将厌氧活性污泥内添加适量新鲜醋糟，进行驯化；S3、将步骤S2驯化成功的厌氧活性污泥接种于经过步骤S1处理的醋糟混合物中，接种量为60～80%，置于厌氧发酵装置中发酵。本发明提供的方法在短时间内对醋糟的结构进行破坏，使更多的可溶性有机物溶出，同时加快了醋糟厌氧发酵过程的水解过程，提高了醋糟厌氧消化产甲烷的效率。

技术领域

本发明属于固体废弃物生物转化技术领域，特别涉及一种提高醋糟厌氧发酵效率的微波预处理方法。

背景技术

我国醋糟资源丰富，每年生产排放的醋糟达300万吨左右，具有酸性大、难分解等特点。目前，大部分醋糟仍以填埋的方式处理，但会产生大量甲烷等温室气体及高浓度酸水渗滤液，破坏土壤，污染环境；小部分用来制作动物饲料和食用菌栽培料，但其烘干成本高，食用菌栽培料消耗量少，因此不能从实质上解决问题。醋糟的有机物质含量丰富，将其进行厌氧发酵，可生成可再生能源甲烷气体，同时还能发酵产生的沼渣沼液可做生态有机肥。

醋糟含有大量的有机成分，主要为纤维素，半纤维素，木质素和蛋白质。由于其特殊的结构特点，将醋糟直接作为原料厌氧发酵仍存在一定的技术难题，如生物转化率低，产气速率低及产气周期长等。一般而言，木质纤维类原料厌氧发酵的水解过程是厌氧发酵的限速步骤，因此进行有效的预处理可以促进其水解过程，提高原料产甲烷率。

发明内容

发明目的，明针对醋糟高纤维含量和酸性大的特点，本发明提供一种提高醋糟厌氧发酵效率的微波预处理方法，加快醋糟水解速率，并提高产甲烷效率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种提高醋糟厌氧发酵效率的微波预处理方法，包括以下步骤：

S1、将醋糟与水混合，搅拌均匀后置于微波条件下进行预处理；

S2、在70L厌氧活性污泥内添加40～60g新鲜醋糟，进行驯化；

S3、将步骤S2驯化成功的厌氧活性污泥接种于经过步骤S1处理的醋糟混合物中，接种量为60～80%，并将其置于厌氧发酵装置中进行厌氧发酵。

进一步的，所述步骤S1中，醋糟与水的质量比为1:1。

进一步的，所述步骤S1中，微波条件为180～380W，处理时间5～15min。

进一步的，所述步骤S2中，驯化置于33～37℃条件下，初始TS控制为3～5%，初始pH控制在7.3～7.8。

进一步的，所述步骤S2中，当体系甲烷含量达65%以上，厌氧活性污泥驯化成功，再进行步骤S3。

进一步的，所述步骤S3中，厌氧发酵时，将厌氧发酵装置置于水浴锅内进行厌氧发酵。

进一步的，所述水浴锅内温度控制在33～37℃。

进一步的，所述步骤S3中，厌氧发酵的时间为45d。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的方法在短时间内对醋糟的结构进行破坏，使更多的可溶性有机物溶出，同时加快了醋糟厌氧发酵过程的水解过程，提高了醋糟厌氧消化产甲烷的效率。

附图说明

图1是不同条件预处理后溶解性化学需氧量和挥发性脂肪酸含量示意图；

图2是不同条件预处理后累积产甲烷量示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。

实施例1（30%功率5min）