[发明专利]短链脂肪酸的制备方法

说明书

本发明提供了一种短链脂肪酸的制备方法，通过对有机固体废弃物厌氧发酵，得到短链脂肪酸，包括以下步骤：向有机固体废弃物中通入微纳米气泡；待微纳米气泡的浓度稳定后，在维持搅拌的条件下对有机固体废弃物通过等离子体进行处理，同时通入微纳米气泡，得到处理后的有机固体废弃物；将处理后的有机固体废弃物输入厌氧发酵罐中在厌氧环境下发酵；在厌氧发酵的产酸阶段，通过蒸馏回收得到短链脂肪酸。相较于现有技术，本发明利用微纳米气泡耦合等离子体，能够促进有机固体废弃物厌氧发酵，实现有机固体废弃物厌氧发酵处理的减量化、无害化及资源化，且制备效率高。

技术领域

本发明涉及一种短链脂肪酸的制备方法，属于固体废弃物处理处置及资源化技术领域。

背景技术

等离子体是物质的第四种状态，等离子体的作用机制主要是放电的过程中产生的大量的高能电子以及这些高能电子碰撞背景气体后激发产生的大量高活性粒子，同时放电会产生紫外光、热量等。这些强氧化性的物质及能量可以破坏有机固体废弃物的半刚性结构，起到促进有机固体废弃物液化和强化有机固体废弃物厌氧发酵过程功能菌群代谢的作用。

影响等离子体处理有机固体废弃物的效率的最大问题是传质。由于等离子体产生的活性粒子主要存在于气相中，导致活性粒子与有机固体废弃物的接触面积小、作用时间短，从而降低了等离子体处理效率。

有鉴于此，确有必要提出一种短链脂肪酸的制备方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种短链脂肪酸的制备方法，能够解决有机固体废弃物处理量大、危害大、资源化难等问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种短链脂肪酸的制备方法，通过对有机固体废弃物厌氧发酵，得到短链脂肪酸，包括以下步骤：

步骤1、向有机固体废弃物中通入微纳米气泡；

步骤2、待微纳米气泡的浓度稳定后，在维持搅拌的条件下对有机固体废弃物通过等离子体进行处理，同时通入微纳米气泡，得到处理后的有机固体废弃物；

步骤3、将处理后的有机固体废弃物输入厌氧发酵罐中在厌氧环境下发酵；

步骤4、在厌氧发酵的产酸阶段，通过蒸馏回收得到短链脂肪酸。

作为本发明的进一步改进，步骤1中，在向有机固体废弃物中通入微纳米气泡前先进行预处理，包括对有机固体废弃物进行破碎均一化，然后在搅拌的条件下通入微纳米气泡。

作为本发明的进一步改进，步骤2中，微纳米气泡的浓度稳定时，有机固体废弃物中溶解氧含量为2-20mg/L。

作为本发明的进一步改进，步骤2中，采用低温射流式等离子体对有机固体废弃物进行处理。

作为本发明的进一步改进，步骤2中，通过等离子体进行处理的过程中的放电电流为0.5-3.5A，放电电压为45-90V，能量输入密度为18.75-1260千瓦时每立方有机固体废弃物。

作为本发明的进一步改进，步骤2中，微纳米气泡与等离子体同时处理的时长为20-60分钟。

作为本发明的进一步改进，步骤3中，在将处理后的有机固体废弃物输入厌氧发酵罐后，向厌氧发酵罐内充入氮气。

作为本发明的进一步改进，步骤3中，将处理后的有机固体废弃物与厌氧发酵菌种混合均匀后加入厌氧发酵罐中。

作为本发明的进一步改进，有机固体废弃物在厌氧发酵罐中在35℃的恒温环境下厌氧发酵。

作为本发明的进一步改进，步骤4中，先进行固液分离，然后通过蒸馏得到短链脂肪酸。