本發(fā)明涉及餐廚垃圾的厭氧處理方法，具體是一種有效提高餐廚垃圾常溫厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的方法。

背景技術(shù)：

餐廚垃圾是人們在生活消費(fèi)過程中形成的生活源廢物，一般占到生活垃圾的60％左右。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，餐廚垃圾急劇增加。急劇增加的餐廚垃圾不僅會造成環(huán)境的污染、資源的浪費(fèi)、而且還會影響社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此餐廚垃圾的高效處理處置已成為當(dāng)今環(huán)保領(lǐng)域的熱點(diǎn)。

目前國內(nèi)外對餐廚垃圾的處理處置技術(shù)主要包括衛(wèi)生填埋、好氧堆肥、生態(tài)飼料和厭氧發(fā)酵等。相比其它處理處置技術(shù)，厭氧發(fā)酵更具有優(yōu)勢，它不僅可以有效地處理餐廚垃圾，而且可以獲得沼氣能源和優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥，不產(chǎn)生二次污染，有效實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾的減量化、無害化和資源化，而且對于實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、實(shí)現(xiàn)人與環(huán)境的和諧發(fā)展具有重要意義。餐廚垃圾具有高含油率、高含水率、高有機(jī)物、高鹽分和易腐爛變質(zhì)等特性，現(xiàn)有厭氧發(fā)酵處理餐廚垃圾過程中，往往采用中、高溫厭氧發(fā)酵技術(shù)，還需進(jìn)行油水分離，而且存在厭氧發(fā)酵啟動慢、發(fā)酵周期長、初期投資大、運(yùn)行不穩(wěn)定，還易引起酸中毒導(dǎo)致產(chǎn)氣效率下降等問題。因此，開發(fā)一種適合餐廚垃圾特性的厭氧發(fā)酵處理處置方法，特別是餐廚垃圾能在常溫下進(jìn)行高效厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的方法，是目前急需解決的一大問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種有效提高餐廚垃圾常溫厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的方法，該方法運(yùn)行成本低、工藝簡單、操作方便、能耗低、餐廚垃圾不經(jīng)過油水分離，發(fā)酵啟動周期短，能有效提高餐廚垃圾常溫厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的方法。

本發(fā)明以如下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題：

本發(fā)明一種有效提高餐廚垃圾常溫厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣的方法，它包括如下操作步驟：

1)將含有重量濃度為30％以上糞污污泥的污泥置于常溫厭氧發(fā)酵罐中，厭氧馴化4-8天，獲得活性污泥；

2)將去除硬質(zhì)物料的餐廚垃圾用破碎機(jī)破碎至顆粒粒徑小于5mm的糊狀物，待用；

3)將活性污泥和破碎后的餐廚垃圾按重量比為1：1-3進(jìn)行混合，常溫下在厭氧發(fā)酵罐中進(jìn)行協(xié)同厭氧共發(fā)酵產(chǎn)沼氣。

步驟1)中，所述污泥取自污水處理廠的脫水污泥，其固形物含量為15％-20％。

步驟2)中，所述去除硬質(zhì)物料的餐廚垃圾是指去除塑料、筷子、竹簽及金屬的餐廚垃圾。

步驟3)中，將活性污泥和破碎后的餐廚垃圾混合后加水調(diào)節(jié)使初始固形物含量為5％-10％。

步驟3)中，所述常溫的溫度是指15℃-34℃。

本發(fā)明方法具有如下有益效果：

1、活性污泥獲得周期短，其中的微生物適應(yīng)現(xiàn)有環(huán)境快且生長穩(wěn)定，再和餐廚垃圾混合后進(jìn)行協(xié)同厭氧共發(fā)酵可以快速厭氧消化餐廚垃圾并達(dá)到快速產(chǎn)沼氣的目的，與常規(guī)采用沼液作為接種物的厭氧發(fā)酵方法相比，產(chǎn)氣啟動時間可縮短3—5天；

2、利用餐廚垃圾產(chǎn)生量大、其有機(jī)物含量高的特性，將其和污泥協(xié)同厭氧共發(fā)酵，能達(dá)到厭氧發(fā)酵系統(tǒng)合適的C/N比，無需添加外源營養(yǎng)物，降低了餐廚垃圾處理成本。

3、由于餐廚垃圾和污泥協(xié)同厭氧共發(fā)酵，能緩解餐廚垃圾單獨(dú)發(fā)酵易酸化的問題，穩(wěn)定了厭氧發(fā)酵體系，所以無需外加酸/堿來控制發(fā)酵過程中的pH值。因此本發(fā)明方法的運(yùn)行成本低、工藝簡單。

4、本發(fā)明將餐廚垃圾和污泥協(xié)同厭氧共發(fā)酵，能使產(chǎn)甲烷菌在常溫下的生長和繁殖速率穩(wěn)定，產(chǎn)生的甲烷含量較高，甲烷含量達(dá)55％-73％，并提前和穩(wěn)定了產(chǎn)甲烷高峰期，與常規(guī)方法相比較，本發(fā)明產(chǎn)甲烷高峰期可提前3-5天，產(chǎn)甲烷高峰期維持25—35天，產(chǎn)生的甲烷可作為燃料或發(fā)電原料，使餐廚垃圾廢棄資源和污泥廢物變?yōu)樾碌那鍧嵞茉矗徊蛷N垃圾和污泥協(xié)同厭氧共發(fā)酵剩余物可以用作肥料，從而實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾完全資源化，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和生態(tài)效益。

5、本發(fā)明將污泥用作產(chǎn)沼氣菌源，并與餐廚垃圾協(xié)同厭氧共發(fā)酵產(chǎn)沼氣，使餐廚垃圾和污泥共轉(zhuǎn)化為沼氣，在處理餐廚垃圾的同時污泥也一并被處理，同時還生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥，增加了產(chǎn)業(yè)鏈，其具有較好的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益，在清潔能源生產(chǎn)、廢棄資源再生、餐廚垃圾處理和污泥處理處置等方面具有巨大的市場和潛力。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述：

以下實(shí)施例中所述的污泥取自污水處理廠的脫水污泥，其固形物含量為15％-20％。

實(shí)施例1

操作步驟如下：

1)、首先將污泥置于常溫厭氧發(fā)酵罐中，厭氧馴化6天，獲得活性污泥，其中，污泥中含有重量濃度為40％的糞污污泥；

2)、將餐廚垃圾去除塑料、筷子、竹簽及金屬等，再將餐廚垃圾用破碎機(jī)破碎至顆粒粒徑為3mm的糊狀物，待用；

3)、將破碎后的餐廚垃圾100公斤和步驟1)中獲得的活性污泥100公斤進(jìn)行混合，加水調(diào)節(jié)使混合后的餐廚垃圾和活性污泥的初始固形物含量為8％，常溫(25-34度)下在厭氧發(fā)酵罐進(jìn)行厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣。

本實(shí)例獲得的效果是：

比常規(guī)采用沼液作為接種物的厭氧發(fā)酵方法，產(chǎn)氣啟動時間縮短5天；本實(shí)例的厭氧發(fā)酵系統(tǒng)C/N為16:1，能達(dá)到厭氧發(fā)酵系統(tǒng)合適的C/N比，無需添加外源營養(yǎng)物，降低了餐廚垃圾處理成本，發(fā)酵系統(tǒng)的pH值維持在6.3-7.6范圍內(nèi)，無需外加酸/堿來控制發(fā)酵過程中的pH值；產(chǎn)生的甲烷含量較高，甲烷含量達(dá)56％-73％，并提前和穩(wěn)定了產(chǎn)甲烷高峰期；與常規(guī)方法相比較，本實(shí)例產(chǎn)甲烷高峰期提前4天，產(chǎn)甲烷高峰期維持30天。

實(shí)施例2：

操作步驟如下：

1)、首先將污泥置于常溫厭氧發(fā)酵罐中，厭氧馴化8天，獲得活性污泥，其中，污泥中含有重量比為30％的糞污污泥；

2)、將餐廚垃圾去除塑料、筷子、竹簽及金屬等，再將餐廚垃圾用破碎機(jī)破碎至顆粒粒徑為4mm的糊狀物，待用；

3)、將破碎后的餐廚垃圾150公斤和步驟1)中獲得的活性污泥50公斤進(jìn)行混合，加水調(diào)節(jié)使混合后的餐廚垃圾和活性污泥的初始固形物含量為5％，常溫(15-28度)下在厭氧發(fā)酵罐進(jìn)行厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣。

本實(shí)例獲得的效果是：

比常規(guī)采用沼液作為接種物的厭氧發(fā)酵方法，產(chǎn)氣啟動時間縮短3天；本實(shí)例的厭氧發(fā)酵系統(tǒng)C/N為19:1，能達(dá)到厭氧發(fā)酵系統(tǒng)合適的C/N比，無需添加外源營養(yǎng)物，降低了餐廚垃圾處理成本，發(fā)酵系統(tǒng)的pH值維持在6.0-7.3范圍內(nèi)，無需外加酸/堿來控制發(fā)酵過程中的pH值；產(chǎn)生的甲烷含量較高，甲烷含量達(dá)55％-70％，并提前和穩(wěn)定了產(chǎn)甲烷高峰期；與常規(guī)方法相比較，本實(shí)例產(chǎn)甲烷高峰期提前3天，產(chǎn)甲烷高峰期維持25天。

實(shí)施例3：

操作步驟如下：

1)、首先將污泥置于常溫厭氧發(fā)酵罐中，厭氧馴化4天，獲得活性污泥，其中，污泥中含有重量比為50％的糞污污泥；

2)、將餐廚垃圾去除塑料、筷子、竹簽及金屬，再將餐廚垃圾用破碎機(jī)破碎至顆粒粒徑為5mm的糊狀物，待用；

3)、將破碎后的餐廚垃圾130公斤和步驟1)中獲得的活性污泥70公斤進(jìn)行混合，加水調(diào)節(jié)使混合后的餐廚垃圾和活性污泥的初始固形物含量為10％，常溫(20-32度)下在厭氧發(fā)酵罐進(jìn)行厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣。

本實(shí)例獲得的效果是：

比常規(guī)采用沼液作為接種物的厭氧發(fā)酵方法，產(chǎn)氣啟動時間縮短4天；本實(shí)例的厭氧發(fā)酵系統(tǒng)C/N為18:1，能達(dá)到厭氧發(fā)酵系統(tǒng)合適的C/N比，無需添加外源營養(yǎng)物，降低了餐廚垃圾處理成本，發(fā)酵系統(tǒng)的pH值維持在6.2-7.4范圍內(nèi)，無需外加酸/堿來控制發(fā)酵過程中的pH值；產(chǎn)生的甲烷含量較高，甲烷含量達(dá)53％-71％，并提前和穩(wěn)定了產(chǎn)甲烷高峰期；與常規(guī)方法相比較，本實(shí)例產(chǎn)甲烷高峰期提前5天，產(chǎn)甲烷高峰期維持35天。