[发明专利]餐厨垃圾和污泥产氢酸化预处理提高甲烷生产速率的方法

摘要

本发明涉及生物质能利用技术，旨在提供一种餐厨垃圾和污泥产氢酸化预处理提高甲烷生产速率的方法。该方法包括：将粉碎预处理后的餐厨垃圾和污泥混合后，与硫酸溶液配制成混合液在135℃下水解处理得到发酵原料；向发酵原料加入酵母粉，接种暗发酵产氢菌，通入高纯氮气营造厌氧发酵环境，然后恒温37℃进行暗发酵产氢深度酸化预处理，得到产氢深度酸化预处理液体；加入产甲烷菌保持37℃厌氧环境进行发酵联产甲烷。本发明通过产氢深度酸化预处理显著提高了甲烷生产速率，使生产甲烷的速率峰值时间减少约50％，单位容积发酵罐设备对废弃物的处理降解时间减少约50％，使单个设备在单位时间内对废弃物的处理量提高了一倍左右。

主权项

1.餐厨垃圾和污泥产氢酸化预处理提高甲烷生产速率的方法，其特征在于，具体包括下述步骤：（1）将粉碎预处理后的餐厨垃圾和污泥按照质量比1:1进行混合，得到预处理原料；将预处理原料与质量浓度为1%的H2SO4溶液配制成混合液，混合液中预处理原料的浓度为20~30g/L；将混合液在135℃下水解处理15min，得到发酵原料；（2）将200~500ml的发酵原料加入容积为600ml的发酵瓶，用浓度为6mol/L的NaOH调节pH为6.4~6.6；加入0.2~0.5g酵母粉，接种暗发酵产氢菌20~50ml，通入高纯氮气20min营造厌氧发酵环境，然后恒温37℃进行暗发酵产氢深度酸化预处理，得到产氢深度酸化预处理液体；所述暗发酵产氢菌的优势菌种为丁酸梭菌，是由厌氧消化污泥分离得到的：由厌氧消化污泥经过加热处理，杀死产甲烷菌并保留暗发酵产氢菌的芽孢，培养富集三次，每72小时一次；（3）用浓度为6mol/L的NaOH调节产氢深度酸化预处理液体使pH为7.9~8.1，加入20~50ml产甲烷菌，保持37℃厌氧环境进行发酵联产甲烷；所述产甲烷菌的优势菌种为甲烷八叠球菌和甲烷丝菌，是将不经过加热处理的沼气池活性污泥在厌氧培养箱中至少3次以上富集培养得到的；所述步骤（1）中的餐厨垃圾来源于居民家庭生活或餐饮业；所述污泥来源于城市污水处理厂或食品加工厂。