[发明专利]一种促进餐厨垃圾高负荷稳定产沼气的方法

说明书

本发明提供了一种促进餐厨垃圾高负荷稳定产沼气的方法，所述方法包括如下步骤：步骤一、餐厨垃圾预处理；步骤二、鸡粪预处理；步骤三、制备发酵底物；将步骤一得到的餐厨垃圾与步骤二得到的鸡粪混合，并搅拌均匀，得到发酵底物。步骤四、生产沼气。本发明采用少量鸡粪掺杂在餐厨垃圾中，在中温条件下共同发酵，显著提高餐厨垃圾发酵系统抗酸败的能力，保证发酵体系在高负荷下高效、稳定地产沼气，增强发酵装置的处理能力和产气效率。

技术领域

本发明属于固体废弃物资源化处理领域，尤其是涉及一种促进餐厨垃圾高负荷稳定产沼气的方法。

背景技术

餐厨垃圾产量大、含水率高并富含大量的有机成分，若处理不当则极易造成环境污染，影响环境卫生。餐厨垃圾中高含量的有机成分，非常适合于进行资源化利用，采用厌氧发酵处理技术将餐厨垃圾转化为沼气是常见的处理方式之一。由于餐厨垃圾中含有大量的易降解有机质，在厌氧发酵过程中极易出现酸化速率高于产甲烷速率的现象，导致反应系统运行失败，所以餐厨垃圾通常难以在高负荷下发酵产沼气。

餐厨垃圾高负荷厌氧发酵具有节水、沼液量少、反应器容积小、容积产气率高等多方面的优势，对节约建设和运行成本、减少沼液沼渣处理工序等方面均有帮助。然而，餐厨垃圾难以在高负荷条件下稳定运行，对此研究人员提出多种方案。例如，研究论文有机负荷与回流比对餐厨垃圾两相厌氧消化的影响(华南农业大学学报，2018年06期)中，报道了利用两相发酵和沼液回流结合的方法有助于餐厨垃圾在高负荷下稳定运行，能够在回流比为50％时，在有机负荷率为8.5gVS/(L˙d)的条件下稳定运行。然而，两相发酵系统和高的回流比增加了管理难度和动力投入。公开号为CN105755052A的中国专利一种用于制备沼气的村镇多元有机废弃物及其制备沼气的方法中，采用粪便等多元物料混合、两相发酵技术与回流技术结合的方式，实现了在村镇简单地制备沼气，该技术不涉及高负荷连续运行技术。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种促进餐厨垃圾高负荷稳定产沼气的方法，以解决餐厨垃圾不能高负荷条件下高效、稳定地产沼气的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种促进餐厨垃圾高负荷稳定产沼气的方法，包括如下步骤：

步骤一、餐厨垃圾预处理：将餐厨垃圾与自来水按照体积比为1:(2-4)混合后粉碎，得到预处理好的餐厨垃圾；

步骤二、鸡粪预处理：对鸡粪进行除毛处理和除砂处理，得到预处理好的鸡粪；

步骤三、制备发酵底物：将步骤一得到的餐厨垃圾与步骤二得到的鸡粪混合，并搅拌均匀，得到发酵底物；

步骤四、生产沼气：将步骤三制得的发酵底物置于发酵装置中进行厌氧发酵，收集沼气。

进一步的，所述步骤三得到的发酵底物中，所述餐厨垃圾的挥发性固体占发酵底物的挥发性固体的质量百分比为70-90％，所述鸡粪的挥发性固体占发酵底物的挥发性固体的质量百分比为10-30％。

进一步的，所述步骤四中的发酵包括如下步骤：

S1、发酵准备：在发酵装置内加入经驯化的接种污泥，接种污泥的体积占发酵装置的有效容积的1/3-1/2，然后加入发酵底物，并加水定容到发酵装置的有效容积，发酵装置中发酵底物的初始浓度为3-4gVS/L；

S2、低负荷逐级发酵：有机负荷率从1gVS/(L˙d)逐级升高到3gVS/(L˙d)，每次升高0.8-1.2gVS/(L˙d)，每次升高后发酵0.5-1个月；

S3、高负荷发酵：有机负荷率从3gVS/(L˙d)逐级升高到4-7gVS/(L˙d)，每次升高0.8-1.2gVS/(L˙d)，每次升高后发酵1-2个月。