[发明专利]一种实现甲烷高效发酵的处理物及甲烷菌活性的评估方法

说明书

一种实现甲烷高效发酵的处理物及甲烷菌活性的评估方法，将含有有机废弃物的处理对象物供给到沼气发酵罐进行厌氧沼气发酵处理，过程中以处理对象物的降解性和预先获得的使用中甲烷菌的活性为指标，即使在接受有机物处理对象并进行甲烷发酵处理的设施中有机物的分解能力发生波动时，也能够稳定地进行甲烷发酵处理。

技术领域

本发明属于甲烷处理技术领域，具体涉及一种实现甲烷高效发酵的处理物及甲烷菌活性的评估方法。

背景技术

沼气发酵工艺通过甲烷菌的作用对餐厨垃圾、酿酒酒糟、果蔬残渣、尾菜、污水污泥、泔水、畜禽粪便、秸秆等有机废弃物可进行厌氧分解，显著减少废弃物量，并产生含有甲烷气体的沼气。

在甲烷发酵过程中，糖类、蛋白质、脂类等有机物在产酸菌的作用下，首先分解为丙酸、丁酸、乳酸、醋酸等低级脂肪酸，再将具有碳原子3个以上的酸由乙酸菌分解成乙酸。之后甲烷菌利用该乙酸菌生产的乙酸和氢气来生产甲烷。在甲烷发酵中，由于温度变化、有机废弃物负荷变动等干扰，气体生成率降低，甚至几乎不产生气体的状态（酸败）。主要原因是当投加超过甲烷发酵罐中污泥处理能力负荷时，未转化为甲烷的中间物质，特别是有机酸会积聚并对甲烷发酵产生不利影响。

为了解决这个问题，已有技术测量从甲烷发酵槽产生的甲烷和二氧化碳的浓度，并且可以从该比率掌握甲烷发酵槽的状态。然而，即使以这种方式测量从整个甲烷发酵槽产生的甲烷等的浓度比，也无法掌握负责发酵槽中各种反应的每个微生物群的状态，很难确定要施加的载荷量。在对甲烷发酵槽中含有有机物进行厌氧处理的厌氧系统中，通常要控制甲烷发酵槽中的有机物负荷尽可能恒定。通常使用VS(挥发性固体：在550°C下着火并消失的固体成分)计算有机物负荷。通常，放入甲烷发酵槽的处理对象物的有机物的分解性（例如CODCr浓度、分解率）一般会发生波动。在如通常流行的厌氧消化系统那样施加VS负载以尽可能恒定的方法中，如果有机物质的降解性以这种方式波动，则处理性能趋于恶化。

例如，当加入具有良好分解性的原料时，在甲烷发酵槽中很可能发生有机酸的积累。相反，当输入分解性差的原料时，由于分解率差，回收的甲烷气体量减少。此外，当投入分解性好的原料和分解性差的原料时，产生的甲烷气体量变。消化液中甲烷菌的活性会随着时间的推移而波动，具体取决于添加原料的类型和负荷。特别是在甲烷发酵系统启动时（运行初期），甲烷菌的活性每天都在波动。

如上所述，在传统方法中，在添加有机物时没有定量指标，直到出现过载时才能采取对策。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供提供一种实现甲烷高效发酵的处理物及甲烷菌活性的评估方法，将含有有机废弃物的处理对象物供给到沼气发酵罐进行厌氧沼气发酵处理，过程中以处理对象物的降解性和预先获得的使用中甲烷菌的活性为指标，即使在接受有机物处理对象并进行甲烷发酵处理的设施中有机物的分解能力发生波动时，也能够稳定地进行甲烷发酵处理。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种实现甲烷高效发酵的处理物及甲烷菌活性的评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）从沼气发酵罐中取出沼液，将其置于厌氧条件下，分解沼液中未分解的有机物后，加入规定量的处理对象物，测定甲烷产生速度A；0至28天测量的平均值，通过测定甲烷气体产生速度A而获得的相应值，值可定义为处理对象物的活性，即可降解性；

2）从沼气发酵罐中取出沼液，置于厌氧条件下，分解沼液中未分解的有机物后，加入预定量的甲烷菌底物，测定甲烷产生速度B，0至28天测量的平均值，通过测定甲烷气体产生速度B而获得的相应值，值可定义为该甲烷菌的活性，即可降解性；