申请日2015.06.10
公开(公告)日2015.09.30
IPC分类号C02F11/04
摘要
本发明公开了一种餐厨垃圾与剩余污泥混合消化产甲烷的方法，属于固体废弃物处理控制、环保净化处理技术领域。本发明将餐厨垃圾和剩余污泥混合作为混合底物，再接产甲烷污泥，在厌氧环境中混合消化产沼气。本发明集节能减排、可再生资源利用与污染治理于一体，具有重要的环境效益与广阔的应用前景。
权利要求书
1.一种产甲烷的方法，其特征在于，将餐厨垃圾和剩余污泥混合作为混合底物，再接种 产甲烷污泥，在厌氧环境中混合消化产甲烷。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述产甲烷污泥是含有能够利用污泥中的 物质转化生产甲烷的微生物的污泥。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在35℃条件下，采用序批式厌氧发酵产 沼气。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，餐厨垃圾、剩余污泥混合时控制VS比例 为1:1。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，产甲烷污泥与底物混合时，底物与产甲烷 污泥的VS比为1:1。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述餐厨垃圾搅碎至直径为5～10mm。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述剩余污泥取自污水处理厂经过脱水后 的污泥。
说明书
一种餐厨垃圾与剩余污泥混合消化产甲烷的方法
技术领域
本发明涉及一种餐厨垃圾与剩余污泥混合消化产甲烷的方法，属于固体废弃物处理控制、 环保净化处理技术领域。
背景技术
餐厨垃圾，俗称泔脚，是市政垃圾的主要组成成分之一，主要来源于餐饮和家庭生活产 生的食品废弃物。随着社会经济的快速发展，产生的数量日益增加，2012年高达12亿吨。 餐厨垃圾的主要成分以淀粉类、食物纤维类、动物脂肪类等有机物质为主，还含有无机盐和 各种金属元素。餐厨垃圾的成分复杂，具有含水率高、有机物含量高、易腐烂滋生病原菌、 难收集运输等特点。因此餐厨垃圾的妥善处理迫在眉睫。
污泥处理一直是我国污水处理的难题之一，有关研究表明虽然我国城市生活污水处理率 仅为77%，但是每年污泥产生量达到3.0x107t(以含水率为80%计)，而且每年以10%速度 增长。大量的污泥需要妥善处理后才能进一步利用，但由于污泥处理费用通常占污水处理厂 运行费用的30%～50%，多数污水处理厂较难承担此项费用，同时污水处理过程中排放的污 泥含水率高(可高达99%以上)、易腐烂、有恶臭，同时含有大量的细菌、病毒、寄生虫及重 金属等有毒有害物质，易对环境造成二次污染等问题，因此我国城市污泥引起的二次污染已 成为严重的环境问题之一。
混合厌氧发酵是指将两种或两种以上的底物共同厌氧消化产生沼气，能够稀释底物单独 发酵潜在的有毒化合物，提高可生物降解物质负荷，提升微生物的营养平衡，产生协同效应， 最终提高沼气产量。剩余污泥单独进行厌氧消化时，挥发性固体(VS)去除率和产气量都很低， 这主要是因为剩余活性污泥的细胞壁不容易破坏，蛋白质含量较高会造成氨氮积累，水解过 程是剩余活性污泥进行厌氧消化的限速步骤。而餐厨垃圾含有大量的营养物质，是厌氧发酵 制取甲烷的理想底物，但由于餐厨垃圾有机质含量高，单独厌氧消化过程中容易发生酸抑制 等现象，使得反应过程进行缓慢，甚至会导致运行的失败。
发明内容
本发明所解决的问题是提供一种餐厨垃圾与剩余污泥混合消化产甲烷的方法，将餐厨垃 圾和剩余污泥混合作为混合底物，再接产甲烷污泥(即接种污泥)，在厌氧环境中混合消化产 沼气。本发明集节能减排、可再生资源利用与污染治理于一体，具有重要的环境效益与广阔 的应用前景。
所述产甲烷污泥是含有能够利用污泥中的物质转化生产甲烷的微生物的污泥。
所述方法优选在35℃条件下，采用序批式厌氧发酵产沼气。
所述餐厨垃圾、剩余污泥混合时控制VS(挥发性固体)含量比例为1:1。
所述产甲烷污泥与底物混合时，底物与产甲烷污泥的VS比为1:1。
在本发明的一种实施方式中，所述餐厨垃圾搅碎至直径为5～10mm。
在本发明的一种实施方式中，所述剩余污泥取自污水处理厂经过脱水后的污泥。
餐厨垃圾单独进行厌氧消化时，有机质易在酸化过程中大量转化为VFAs(挥发性脂肪酸) 而导致pH急速降低，抑制甚至终止后续产甲烷过程;而剩余污泥进行单独厌氧消化时，其 可生物降解物质较难溶出且有毒成分含量较高，导致产沼气效率低下。
将餐厨垃圾和剩余污泥混合消化，既可稀释污泥中的有毒成分，又能促进物料中营养物 质的平衡，从而提高消化效率。本发明将餐厨垃圾搅碎后与污水处理厂的剩余污泥以一定比 例混合接种产甲烷污泥，这种混合消化不是单独消化的简单叠加，而是产生了协同作用，提 高了消化效果;相比餐厨垃圾或剩余污泥单独消化，混合消化时，产甲烷菌群的量得到提高， 成为优势菌群;甲烷产量，相比餐厨垃圾与剩余污泥单独厌氧消化甲烷产量之和的计算值 (1989.39mL)，提高了17.4%。本发明的工艺简单，易控制，无需外加营养物质，提高了有 机质生物质能的回收，增加厌氧发酵的经济效益，且无二次污染。