[发明专利]一种有机废物与污泥混合发酵生产高纯度L‑乳酸的方法

权利要求书

1.一种有机废物与污泥混合发酵生产高纯度L-乳酸的方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）污泥与有机废物混合碱性发酵

将含碳水化合物的有机废物、浓缩污泥在厌氧发酵罐中混合，加水，在指定温度投加碱进行厌氧发酵，每隔一段发酵时间投加碱调节发酵系统至pH为碱性、中性或弱酸性；

（2）上述步骤（1）的厌氧发酵结束后，固液分离，得到上层清液。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步骤（1）中，浓缩污泥的含水率为95%-99%，总悬浮固体浓度为10-50g/L，污泥C/N为7.0-9.0；优选总悬浮固体浓度为18g/L，C/N为8.3。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步骤（1）中，含碳水化合物的有机废物包括厨余垃圾或食品下脚料；经粉碎过10-40目筛；含碳水化合物的有机废物的C/N为18-30，优选25；

所述的步骤（1）中，含碳水化合物的有机废物与浓缩污泥混合前，加水稀释，使其含水率为50-90%，优选含水率为80%。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步骤（1）中，含碳水化合物的有机废物与浓缩污泥混合挥发性干重比范围为0.7-17.5，优选为9.5；

所述的步骤（1）中，含碳水化合物的有机废物、浓缩污泥混合加水稀释后的总化学需氧量为20-60g COD/L，优选为25g COD/L。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步骤（1）中，厌氧发酵温度为10-65℃，搅拌速度为40-200rpm，发酵系统pH调节至5-11；优选地，发酵温度为20℃，搅拌速度120rpm；

所述的步骤（1）中，每隔1-12h投加碱调节发酵系统至pH为5-11；优选发酵时间为5h，pH值为11；所述的步骤（1）中pH调节剂为无机碱，优选NaOH、KOH、NH₃·H₂O或石灰Ca(OH)₂；

所述的步骤（1）的厌氧发酵时间为3-7d，优选6d。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步骤（2）中，固液分离方法选自：重力浓缩-絮凝沉淀、离心、压滤或过滤。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述的重力浓缩-絮凝沉淀是在步骤（1）的厌氧发酵混合物重力沉淀一段时间后，获取上层浑浊液体，加入碱，搅拌，得絮状物；再加入PAM，搅拌，静置，分离得到上层清液。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述的重力浓缩-絮凝沉淀，重力沉淀时间为10-60min，优选20min；所述的碱为一价碱，优选NaOH或氨水，投加量为0.05-0.45%。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述的重力浓缩-絮凝沉淀，先以150-300rpm的转速，最搅拌30-120s混匀；再以40-100rpm的转速，搅拌2-5min，形成肉眼可见的小絮体；然后投加浓度为0.1%的PAM溶液，其投加量为0.0001-0.001%；以150-300rpm的转速搅拌10-40s，再以40-100rpm的转速搅拌3-6min，静止20-40min。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步骤（2）中，上层清液中L-乳酸为3.1-21.6g COD/L，产率为0.12-0.60g COD/g TCOD，L-乳酸光学纯度为37-100%。