一種餐廚垃圾廢水制備沼氣的方法技術

本發(fā)明專利技術提供了一種餐廚垃圾廢水制備沼氣的方法，包括以下步驟：a）將所述餐廚垃圾廢水與添加劑混合，得到混合溶液，所述添加劑為鈉離子、鉀離子、鈣離子、鎂離子、鋅離子和錳離子中的一種或幾種；b）將所述步驟a）得到的混合溶液進行厭氧發(fā)酵，得到沼氣。本發(fā)明專利技術研究發(fā)現(xiàn)鈉離子、鉀離子、鈣離子、鎂離子、鋅離子和錳離子中的一種或幾種，能夠促進接種污泥中產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌和產(chǎn)甲烷菌的活性，其中的產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌能夠促使餐廚垃圾廢水中有機物分解為乙酸、氫和二氧化碳，然后產(chǎn)甲烷菌在厭氧消化過程中，將乙酸和氫轉化為甲烷或二氧化碳，產(chǎn)氫產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌較高的活性提高了甲烷產(chǎn)生的速率。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術提供了，包括以下步驟：a）將所述餐廚垃圾廢水與添加劑混合，得到混合溶液，所述添加劑為鈉離子、鉀離子、鈣離子、鎂離子、鋅離子和錳離子中的一種或幾種；b）將所述步驟a）得到的混合溶液進行厭氧發(fā)酵，得到沼氣。本專利技術研究發(fā)現(xiàn)鈉離子、鉀離子、鈣離子、鎂離子、鋅離子和錳離子中的一種或幾種，能夠促進接種污泥中產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌和產(chǎn)甲烷菌的活性，其中的產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌能夠促使餐廚垃圾廢水中有機物分解為乙酸、氫和二氧化碳，然后產(chǎn)甲烷菌在厭氧消化過程中，將乙酸和氫轉化為甲烷或二氧化碳，產(chǎn)氫產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌較高的活性提高了甲烷產(chǎn)生的速率。【專利說明】
本專利技術涉及餐廚垃圾處理
，尤其涉及。
技術介紹
餐廚垃圾，俗稱泔腳，是居民在生產(chǎn)消費過程中所形成的生活廢物，主要成分包括米和面粉類食物殘余、蔬菜、動植物油、肉骨等。根據(jù)來源不同，餐廚垃圾又可分為餐飲垃圾和廚余垃圾。前者產(chǎn)自飯店、食堂等餐飲業(yè)的殘羹剩飯，具有產(chǎn)生量大、來源多、分布廣的特點；后者主要指居民日常烹調中廢棄的下腳料，數(shù)量不及餐飲垃圾龐大，氮氣收運成本較高，對居民的日常生活造成一定影響。餐廚垃圾產(chǎn)量大、易腐臭，還可能含有各種細菌和病原菌，除了必須及時清理外，還需要及時處理。由于餐廚垃圾含水率高(70%~90%)，并且有機質含量高，更適合采用各種生物法處理。城市餐廚垃圾以蛋白質、淀粉和脂肪為主要成分，特別是油脂量高(可達泔腳總量的20%~30%)，鹽份、糖類含量比率也較大。從垃圾成分看，餐廚垃圾具有含水量高、富含鹽分、C/N較低等幾個較明顯的特點，適合于生物降解。目前，較為可行的且在我國投產(chǎn)運行的餐廚垃圾處理工藝的基本流程是:(I)將收集來的餐廚垃圾集中放在餐廚垃圾儲存罐中，適度加熱儲存；(2)將垃圾擠壓、分類，上層為含油層，中間層為餐廚渣，下層為廢水部分。上層經(jīng)過隔油、氣浮處理，油份做生物柴油原料，廢水部分進入沼氣池發(fā)酵制沼氣；中間層先分揀出無機大體積的垃圾，一部分粉碎后做成飼料，一部分進入沼氣池發(fā)酵制沼氣；下層廢水直接進入沼氣池，發(fā)酵產(chǎn)沼氣；(3)前面工序中未能充分利用的餐廚垃圾及水分進入沼氣池中產(chǎn)沼氣，沼氣用來發(fā)電和照明、沼渣用來做肥料。沼氣是一些有機物質，在一定的溫度、濕度、酸度條件下，隔絕空氣(如用沼氣池)，經(jīng)微生物作用(發(fā)酵)而產(chǎn)生的可燃性氣體。現(xiàn)有技術將餐廚垃圾的廢水置于沼氣池中進行厭氧發(fā)酵，其中的有機質逐級轉化為甲烷氣體，得到的沼氣中通常含有65%~70%的甲烷和30~35%的二氧化碳，另外還含有少量的氮氣、氫氣、硫化氫和水蒸汽等。現(xiàn)有技術以餐廚垃圾廢水厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣的速率較低，不利于其應有。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的在于提供，本專利技術提供的方法產(chǎn)沼氣速率較快。本專利技術提供了，包括以下步驟:a)將所述餐廚垃圾廢水與添加劑混合，得到混合溶液，所述添加劑為鈉離子、鉀離子、鈣離子、鎂離子、鋅離子和錳離子中的一種或幾種；b)將所述步驟a)得到的混合溶液進行厭氧發(fā)酵，得到沼氣。優(yōu)選的，所述添加劑與所述餐廚垃圾廢水的固含量的質量比為(0.0075~0.45):1。優(yōu)選的，所述混合溶液中還包括碳源和氮源；所述混合溶液中碳氮質量比為(25~35):1。優(yōu)選的，所述氮源為銨鹽、硝酸鹽、氨水、花生餅粉、黃豆餅粉、棉子餅粉、玉米漿、酵母粉、魚粉、蠶蛹粉、蛋白胨、麩皮、酒糟、動物糞便、廢菌絲體中的一種或幾種；所述碳源為植物秸桿、糖類化合物、脂類化合、有機酸、有機酸酯和小分子醇中的一種或幾種。優(yōu)選的，所述混合溶液中碳元素的質量濃度為(30~40) g/L。優(yōu)選的，所述步驟b )為:將所述混合溶液與接種污泥混合，進行厭氧發(fā)酵，得到沼氣，所述接種污泥的接種量為30%~200%。優(yōu)選的，所述厭氧發(fā)酵的溫度為30°C~65°C。優(yōu)選的，所述厭氧發(fā)酵的pH值為5~10。優(yōu)選的，所述厭氧發(fā)酵的時間為4天~50天。優(yōu)選的，所述步驟a )為:al)將餐廚垃圾廢水進行除鹽處理，除去其中的鹽份；a2)將所述步驟al)得到的廢水與碳源和氮源混合，得到混合溶液。`本專利技術提供了，包括以下步驟:a)將所述餐廚垃圾廢水與添加劑混合，得到混合溶液，所述添加劑為鈉離子、鉀離子、鈣離子、鎂離子、鋅離子和錳離子中的一種或幾種；b)將所述步驟a)得到的混合溶液進行厭氧發(fā)酵，得到沼氣。本專利技術研究發(fā)現(xiàn)鈉離子、鉀離子、鈣離子、鎂離子、鋅離子和錳離子中的一種或幾種，能夠促進接種污泥中產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌和產(chǎn)甲烷菌的活性，其中的產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌能夠促使餐廚垃圾廢水中有機物分解為乙酸、氫和二氧化碳，然后產(chǎn)甲烷菌在厭氧消化過程中，將乙酸和氫轉化為甲烷或二氧化碳，產(chǎn)氫產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌較高的活性提高了甲烷產(chǎn)生的速率。實驗結果表明，本專利技術提供方法在厭氧發(fā)酵的第二天即有甲烷產(chǎn)生，在產(chǎn)生甲烷的第一天至第五天產(chǎn)生的沼氣的量可達到總沼氣量的85%。【具體實施方式】本專利技術提供了，包括以下步驟:a)將所述餐廚垃圾廢水與添加劑混合，得到混合溶液，所述添加劑為鈉離子、鉀離子、鈣離子、鎂離子、鋅離子和錳離子中的一種或幾種；b)將所述步驟a)得到的混合溶液進行厭氧發(fā)酵，得到沼氣。本專利技術以鈉離子、鉀離子、鈣離子、鎂離子、鋅離子和錳離子中的一種或幾種作為餐廚垃圾廢水厭氧發(fā)酵的添加劑，提高了其中菌群的活性，從而提高了產(chǎn)甲烷速率。而且得到的沼氣中含有較高含量的甲烷。本專利技術將所述餐廚垃圾廢水與添加劑混合，得到混合溶液，所述添加劑為鈉離子、鉀離子、鈣離子、鎂離子、鋅離子和錳離子中的一種或幾種。本專利技術對所述餐廚垃圾廢水的來源沒有特殊的限制，可以直接采用垃圾處理廠的餐廚垃圾廢水作為原料，也可以按照本領域技術人員熟知的餐廚垃圾的生物處理技術方案，得到餐廚垃圾廢水。在本專利技術中，所述添加劑更優(yōu)選為鈣離子、鎂離子、鋅離子和錳離子中的一種或幾種。在本專利技術中，所述鈉離子優(yōu)選來自氯化鈉、硝酸鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、磷酸鈉、磷酸氫鈉和磷酸二氫鈉中的一種或幾種；所述鉀離子優(yōu)選為來自氯化鉀、硝酸鉀、碳酸鉀和碳酸氫鉀中的一種或幾種；所述鈣離子優(yōu)選來自氯化鈣、硝酸鈣和碳酸鈣中的一種或幾種；所述鎂離子優(yōu)選來自氯化鎂、硝酸鎂、硫酸鎂和碳酸鎂中的一種或幾種；所述鋅離子優(yōu)選來自氯化鋅、硫酸鋅和硝酸鋅中的一種或幾種；所述錳離子優(yōu)選來自氯化錳、二氧化錳、硝酸錳和高錳酸鉀中的一種或幾種。在本專利技術中，所述添加劑與餐廚垃圾廢水中固含量的質量比優(yōu)選為(0.0075~0.45):1，更優(yōu)選為(0.01~0.3):1，最優(yōu)選為(0.1~0.2):1。本專利技術為了為厭氧發(fā)酵過程中的菌群提高足夠的養(yǎng)料，優(yōu)選向所述混合溶液中加入碳源和氮源，所述混合溶液中碳氮質量比為(30~40):1。在本專利技術中，所述碳源優(yōu)選為植物秸桿、糖類化合物、脂類化合、有機酸、有機酸酯和小分子醇中的一種或幾種，在本專利技術中，所述小分子醇定義為碳原子數(shù)為I~20的醇類化合物，所述碳源更優(yōu)選為植物秸桿、糖類化合物、有機酸酯和碳原子數(shù)為I~10的醇類化合物中的一種或幾種，最優(yōu)選為植物秸桿、單糖、二糖、甲醇、乙醇、丙二醇、丙三醇、丁醇、異丁醇、戊醇、異戊醇中的一種或幾種；所述氮源優(yōu)選為銨鹽、硝酸鹽、氨水、花生餅粉、黃豆餅粉、棉子餅粉、玉米漿、酵母粉、魚粉、蠶蛹粉、蛋白胨、麩皮、酒糟、動物糞便、廢菌絲體中的一種或幾種，更優(yōu)選玉米漿、酵母粉、酒槽本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種餐廚垃圾廢水制備沼氣的方法，包括以下步驟：a）將所述餐廚垃圾廢水與添加劑混合，得到混合溶液，所述添加劑為鈉離子、鉀離子、鈣離子、鎂離子、鋅離子和錳離子中的一種或幾種；b）將所述步驟a）得到的混合溶液進行厭氧發(fā)酵，得到沼氣。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：趙旭，李芮嵐，
申請(專利權)人：成都恒潤高新科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：