本發(fā)明涉及一種有機(jī)生活垃圾的處理方法,具體是一種有機(jī)垃圾厭氧發(fā)酵酸化控制方法,屬于沼氣技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,生活水平的提高,城鄉(xiāng)生活垃圾產(chǎn)量急劇增加,垃圾成分也發(fā)生了較大的變化。據(jù)報導(dǎo),垃圾中75%為可生物降解的有機(jī)垃圾。垃圾問題,特別是城鎮(zhèn)有機(jī)垃圾污染問題已成為地球公害,解決城鎮(zhèn)有機(jī)垃圾處理問題已成為社會關(guān)注的熱點、難點問題。
目前,城鎮(zhèn)有機(jī)垃圾處理技術(shù)主要有衛(wèi)生填埋、焚燒和生物處理等技術(shù)。傳統(tǒng)的填埋處理存在土地占用,地下水、土壤污染隱患,浪費可回收資源等問題。焚燒技術(shù)對垃圾熱值有一定的要求,難于適應(yīng)高含水率城鎮(zhèn)有機(jī)垃圾的處理,且一次性投資大,運(yùn)行費用高,管理水平和設(shè)備維修要求較高,焚燒產(chǎn)生的煙氣可能產(chǎn)生“二惡英”污染問題。
為了減少垃圾填埋量,對垃圾進(jìn)行分類,針對有機(jī)垃圾生物處理是減少處理成本、回收能源的有效方法。有機(jī)垃圾的生物處理包括好氧生物處理(即堆肥化)和厭氧生物處理(即厭氧消化)。堆肥化過程能耗大、產(chǎn)生臭氣,高含水率垃圾可能導(dǎo)致堆體供氧不均,難以滿足無害化衛(wèi)生要求。有機(jī)垃圾采用厭氧消化處理,不僅可以產(chǎn)生沼氣;厭氧消化后的殘渣和沼液是優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料,可以施用于農(nóng)田,改良土壤,增加肥效;厭氧消化還可以消除臭氣,減少甲烷和二氧化碳等溫室氣體的排放量。因此,有機(jī)垃圾厭氧消化處理具有明顯的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。
然而,有機(jī)垃圾厭氧消化技術(shù)瓶頸在于發(fā)酵惡化、消化時間長,均質(zhì)困難。其中最主要的技術(shù)問題在于有機(jī)垃圾厭氧消化水解過程和甲烷化過程的速率不匹配,在發(fā)酵前期容易發(fā)生水解酸化速度過快導(dǎo)致的有機(jī)酸積累,常常導(dǎo)致系統(tǒng)啟動困難和運(yùn)行失敗。為使厭氧消化能夠真正成為垃圾處理的主要方式,必須解決這些制約有機(jī)垃圾厭氧消化工程應(yīng)用的關(guān)鍵問題。
國內(nèi)目前的垃圾厭氧處理方法集中于餐廚垃圾和蔬菜廢棄物,少數(shù)研究側(cè)重于有機(jī)垃圾發(fā)酵的裝置。如中國專利文獻(xiàn)CN105420083A公開了一種有機(jī)垃圾聯(lián)合厭氧消化處理裝置及方法。該方法包括依次連接的改良型塞流式厭氧反應(yīng)器和塞流式厭氧反應(yīng)器,塞流式厭氧反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有沼液回流裝置,對改良型塞流式厭氧反應(yīng)器內(nèi)的原料進(jìn)行調(diào)漿、接種、推流和保溫。中國專利文獻(xiàn)CN105695322A公開了一種好氧厭氧結(jié)合的垃圾發(fā)酵裝置及其發(fā)酵方法,由進(jìn)料口、發(fā)酵桶、出料室、供氧裝置、進(jìn)水管、排水管、排液管和控制系統(tǒng)組成,采用好氧厭氧結(jié)合的發(fā)酵方法,具有體積小,布置靈活,適合處理各類生活垃圾的特點。中國專利文獻(xiàn)CN104893958A公開了一種有機(jī)垃圾高溫干式厭氧發(fā)酵裝置,包括水解酸化箱和臥式的厭氧發(fā)酵罐,實現(xiàn)了發(fā)酵裝置的間歇進(jìn)料、連續(xù)工作、自動排料,既避免造成排料口的堵塞,還便于操作。
以上技術(shù)大多針對垃圾的物理特性對現(xiàn)有裝置進(jìn)行改進(jìn),能夠?qū)崿F(xiàn)固態(tài)垃圾的順利進(jìn)出料,但并未對垃圾發(fā)酵過程的產(chǎn)酸因素進(jìn)行控制,對垃圾發(fā)酵過程中的影響因素缺乏配套的技術(shù)手段和措施,不能保證垃圾的高效厭氧產(chǎn)氣。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供一種有機(jī)垃圾厭氧發(fā)酵酸化控制方法,該方法解決了有機(jī)垃圾厭氧發(fā)酵過程中有機(jī)酸積累導(dǎo)致的發(fā)酵惡化及產(chǎn)氣遲滯,提高垃圾厭氧發(fā)酵效率及沼氣產(chǎn)量。
術(shù)語說明
有機(jī)垃圾:有機(jī)垃圾又稱濕垃圾,是指生活垃圾中含有有機(jī)物成分的廢棄物。主要是紙、纖維、竹木、廚房菜渣等。城市生活垃圾中50%以上為有機(jī)垃圾。固含率以質(zhì)量百分比計為15~40wt%。
接種物:指為了加快沼氣發(fā)酵的啟動速度和提高沼氣池產(chǎn)氣量而向沼氣池加入的富含沼氣細(xì)菌的物質(zhì)。接種物是由厭氧消化細(xì)菌、懸浮物質(zhì)和膠體物質(zhì)組成的厭氧活性污泥。
TS:固形物含量,是指廢棄物中干物質(zhì)質(zhì)量占廢棄物總質(zhì)量的百分比。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種有機(jī)垃圾厭氧發(fā)酵酸化控制方法,該方法包括:
(1)向待處理有機(jī)垃圾中加入接種物或接種物和產(chǎn)堿促進(jìn)菌劑,進(jìn)料于厭氧發(fā)酵反應(yīng)器中進(jìn)行厭氧發(fā)酵,所述的接種物為正常產(chǎn)氣沼氣池中的沼渣;
(2)發(fā)酵過程中進(jìn)行發(fā)酵液回流或加入產(chǎn)堿促進(jìn)菌劑;發(fā)酵過程中判定發(fā)酵系統(tǒng)是否酸化,如發(fā)酵系統(tǒng)已酸化,調(diào)整發(fā)酵液回流量和添加產(chǎn)堿促進(jìn)菌劑;或添加草木灰或石灰水澄清液;
(3)發(fā)酵25~40d后,產(chǎn)氣結(jié)束,有機(jī)垃圾降解率大于等于50%,發(fā)酵剩余物可作為有機(jī)肥施用于農(nóng)田。
本發(fā)明優(yōu)選的,步驟(1)待處理有機(jī)垃圾在加入接種物之前進(jìn)行分類、粉碎,粉碎至粒徑1~2cm,根據(jù)垃圾的TS濃度將垃圾分為a、b、c三類;
a類為TS含量在15~20%的有機(jī)垃圾
b類為TS含量在20~25%的有機(jī)垃圾
c類為TS含量在25%以上的有機(jī)垃圾。
進(jìn)一步優(yōu)選的,步驟(1)厭氧發(fā)酵前不同種類的有機(jī)垃圾具體處理如下:
a類垃圾加入占有機(jī)垃圾TS含量30%~50%的接種物,并加入產(chǎn)堿促進(jìn)菌劑,產(chǎn)堿促進(jìn)菌劑的加入量與有機(jī)垃圾的質(zhì)量比為1:(150~200),接種物的加入量以TS計;
b類垃圾加入占有機(jī)垃圾TS含量20%~30%的接種物,接種物的加入量以TS計;
c類垃圾加水或沼液稀釋至TS 20~25%,然后加入占有機(jī)垃圾TS含量20%~30%的接種物,接種物的加入量以TS計。
本發(fā)明優(yōu)選的,步驟(1)沼渣含水率為質(zhì)量百分比80%~85%,優(yōu)選的,沼渣含水率為50%~60%。正常產(chǎn)氣沼氣池中的沼渣含水率比較高,可以采用固液分離的方式降低其含水率。
本發(fā)明優(yōu)選的,步驟(1)中,產(chǎn)堿促進(jìn)菌劑由地衣芽孢桿菌Bacillus licheniformis ATCC 14580、蠟樣芽孢桿菌Bacillus cereus ATCC 4342、枯草芽孢桿菌Bacillus subtilis ATCC 21005分別經(jīng)液體發(fā)酵獲得發(fā)酵液混合制得,微生物制劑中有效活菌數(shù)總計:(13~26)×108cfu/mL,其中,地衣芽孢桿菌:蠟樣芽孢桿菌:枯草假單胞菌的有效活菌數(shù)比為:(3~6):(3~6):(2~4)。以上菌株均購自美國典型培養(yǎng)物保藏中心。
液體發(fā)酵按本領(lǐng)域現(xiàn)有常規(guī)技術(shù)進(jìn)行。
本發(fā)明優(yōu)選的,步驟(1)中進(jìn)料時將待處理有機(jī)垃圾與接種物或接種物和產(chǎn)堿促進(jìn)菌劑充分?jǐn)嚢杌旌线M(jìn)行進(jìn)料,a類垃圾采用半連續(xù)式發(fā)酵,進(jìn)料頻率為3~5d一次,每次進(jìn)料量為反應(yīng)器池容的10~15%;b類垃圾和稀釋后的c類垃圾采用批次發(fā)酵方式。
本發(fā)明優(yōu)選的,步驟(1)厭氧發(fā)酵為中溫發(fā)酵,溫度30~35℃。
本發(fā)明優(yōu)選的,步驟(2)中,a類垃圾正常發(fā)酵時,進(jìn)行發(fā)酵液回流,發(fā)酵液回流比為20%~30%;b、c類垃圾在發(fā)酵第2~4d加入產(chǎn)堿促進(jìn)菌劑,產(chǎn)堿促進(jìn)菌劑的加入量與有機(jī)垃圾的質(zhì)量比為1:(100~200)。
本發(fā)明優(yōu)選的,步驟(2)中,發(fā)酵過程中以發(fā)酵液pH、VFA(揮發(fā)性脂肪酸)和TIC堿度比值來判定發(fā)酵系統(tǒng)是否酸化。
進(jìn)一步優(yōu)選的,發(fā)酵系統(tǒng)是否酸化具體判定標(biāo)準(zhǔn)如下:
a類垃圾pH小于6.0,且VFA/TIC>0.8,則發(fā)酵系統(tǒng)已處于酸化狀態(tài);
b、c類垃圾pH小于5.5,且VFA/TIC>1.0,則發(fā)酵系統(tǒng)已處于酸化狀態(tài);
其余情況均為發(fā)酵系統(tǒng)正常發(fā)酵。
本發(fā)明優(yōu)選的,步驟(2)中,a類垃圾發(fā)酵系統(tǒng)酸化時,調(diào)整a類垃圾進(jìn)料頻率為6~8d,發(fā)酵液回流比調(diào)整為30%~50%,進(jìn)料時同時添加產(chǎn)堿促進(jìn)菌劑,菌劑用量同步驟(1)。
本發(fā)明優(yōu)選的,步驟(2)中,b、c類垃圾發(fā)酵系統(tǒng)酸化時,添加有機(jī)垃圾質(zhì)量比5%~10%的草木灰或3%~5%的石灰水澄清液。
本發(fā)明優(yōu)選的一個技術(shù)方案:
一種有機(jī)垃圾厭氧發(fā)酵過程酸化控制方法,包括步驟如下:
(1)將生活垃圾分類后的有機(jī)垃圾粉碎至1~2cm,備用,根據(jù)垃圾的TS濃度將垃圾分為a、b、c三類;
(2)a類垃圾加入占有機(jī)垃圾TS含量30%~50%的接種物,并加入產(chǎn)堿促進(jìn)菌劑,產(chǎn)堿促進(jìn)菌劑的加入量與有機(jī)垃圾的質(zhì)量比為1:(150~200),接種物的加入量以TS計;
b類垃圾加入占有機(jī)垃圾TS含量20%~30%的接種物,接種物的加入量以TS計;
c類垃圾加水或沼液稀釋至TS 20~25%,然后加入占有機(jī)垃圾TS含量20%~30%的接種物,接種物的加入量以TS計;
(3)將待處理有機(jī)垃圾與接種物或接種物和產(chǎn)堿促進(jìn)菌劑充分?jǐn)嚢杌旌线M(jìn)料于厭氧發(fā)酵反應(yīng)器中進(jìn)行厭氧發(fā)酵,所述的接種物為正常產(chǎn)氣沼氣池中的沼渣,含水率為質(zhì)量百分比80%~85%;
a類垃圾采用半連續(xù)式發(fā)酵,進(jìn)料頻率為3~5d一次,每次進(jìn)料量為反應(yīng)器池容的10~15%;
b類垃圾和稀釋后的c類垃圾采用批次發(fā)酵方式;
(4)a類垃圾正常發(fā)酵時,進(jìn)行發(fā)酵液回流,發(fā)酵液回流比為20%~30%,每次進(jìn)料時進(jìn)行回流;b、c類垃圾在發(fā)酵第2~4d加入產(chǎn)堿促進(jìn)菌劑,產(chǎn)堿促進(jìn)菌劑的加入量與有機(jī)垃圾的質(zhì)量比為1:(100~200);
(5)發(fā)酵過程中以發(fā)酵液pH、VFA(揮發(fā)性脂肪酸)和TIC堿度比值來判定發(fā)酵系統(tǒng)是否酸化。
進(jìn)一步優(yōu)選的,發(fā)酵系統(tǒng)是否酸化具體判定標(biāo)準(zhǔn)如下:
a類垃圾pH小于6.0,且VFA/TIC>0.8,則發(fā)酵系統(tǒng)已處于酸化狀態(tài);
b、c類垃圾pH小于5.5,且VFA/TIC>1.0,則發(fā)酵系統(tǒng)已處于酸化狀態(tài);
其余情況均為發(fā)酵系統(tǒng)正常發(fā)酵;
a類垃圾發(fā)酵系統(tǒng)酸化時,調(diào)整a類垃圾進(jìn)料頻率為6~8d,發(fā)酵液回流比調(diào)整為30%~50%,進(jìn)料時同時添加產(chǎn)堿促進(jìn)菌劑,菌劑用量同步驟(1)。
b、c類垃圾發(fā)酵系統(tǒng)酸化時,添加有機(jī)垃圾質(zhì)量比5%~10%的草木灰或3%~5%的石灰水澄清液;
(6)發(fā)酵25~40d后,產(chǎn)氣結(jié)束,有機(jī)垃圾降解率超過50%,發(fā)酵剩余物可作為有機(jī)肥施用于農(nóng)田。
上述粉碎可采用粉碎機(jī)進(jìn)行,優(yōu)選型號為普通粉碎機(jī),市場有售。
上述有機(jī)垃圾厭氧發(fā)酵酸化控制方法可采用現(xiàn)有反應(yīng)裝置進(jìn)行實施。
a類垃圾采用半連續(xù)式發(fā)酵厭氧反應(yīng)器,在實際生產(chǎn)中可用公開號為CN103614288B的“一種有機(jī)垃圾高固體厭氧反應(yīng)裝置及厭氧反應(yīng)方法”中發(fā)明的厭氧反應(yīng)器。
b、c類垃圾采用批次發(fā)酵厭氧反應(yīng)器,可選用車庫式厭氧反應(yīng)器。
本發(fā)明優(yōu)選的,TIC、VFA測定采用Nordmann滴定法,具體方法如下:
首先將樣品進(jìn)行過濾處理,去除大塊雜質(zhì)物。取體積為V的樣品溶液,采用0.05mol/L的稀硫酸滴定溶液至pH值為5.0,記錄消耗的稀硫酸體積讀數(shù)V1,此過程消耗的稀硫酸為將溶液中HCO3-或H2CO3等無機(jī)碳完全轉(zhuǎn)化為CO2,繼續(xù)滴定溶液至pH值為4.4,記錄此時的稀硫酸體積讀數(shù)V2,V2-V1的稀硫酸作用為將溶液中VFA由離子態(tài)轉(zhuǎn)化為分子態(tài)。VFA與TIC質(zhì)量濃度計算公式為:
VFA/TIC=[(V2-V1)×6.64-0.15]×500/V1×1000
本發(fā)明所用原料及設(shè)備未加特殊說明的均為現(xiàn)有技術(shù)。
本發(fā)明的方法控制了有機(jī)垃圾厭氧發(fā)酵過程中有機(jī)酸積累,減少產(chǎn)氣遲滯,有機(jī)垃圾通過厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣,初始階段將垃圾TS控制在20~25%之間,處于較為不易酸化的范圍,這是由于如果濃度過低,則水解酸化速度過快;如果濃度過高,則物料難以均質(zhì),局部毒性物質(zhì)積累。TS濃度過低過高都容易造成發(fā)酵惡化。如濃度低于20%,本發(fā)明方法采用了加入產(chǎn)堿促進(jìn)菌劑,提高接種量的做法,可以調(diào)配發(fā)酵菌群,中和系統(tǒng)酸堿度,促進(jìn)產(chǎn)甲烷菌的優(yōu)勢作用。如果系統(tǒng)已經(jīng)出現(xiàn)酸化現(xiàn)象,則及時通過加入菌劑、調(diào)節(jié)回流比及調(diào)整進(jìn)料頻率等技術(shù)手段,抑制產(chǎn)酸菌的過度繁殖,可以有效維持系統(tǒng)微生物之間的協(xié)調(diào),避免產(chǎn)酸菌與產(chǎn)甲烷菌的拮抗作用,解決了有機(jī)酸積累導(dǎo)致的發(fā)酵惡化及產(chǎn)氣遲滯的技術(shù)難題,提高垃圾厭氧發(fā)酵效率及沼氣產(chǎn)量。
本發(fā)明的優(yōu)點如下:
本發(fā)明針對有機(jī)垃圾厭氧發(fā)酵時易酸化、傳質(zhì)不均、發(fā)酵惡化等問題,提供一種有機(jī)垃圾厭氧發(fā)酵過程酸化控制方法,以達(dá)到正常發(fā)酵高效產(chǎn)氣的目的。
1、本發(fā)明方法針對性強(qiáng)。本發(fā)明針對不同TS濃度有機(jī)垃圾厭氧發(fā)酵的具體特點,采用不同的技術(shù)方法,實現(xiàn)高效發(fā)酵。
2、本發(fā)明方法技術(shù)合理。本發(fā)明通過微生物技術(shù)和工藝技術(shù)相結(jié)合的方法,調(diào)節(jié)有機(jī)垃圾厭氧發(fā)酵過程中的微生物菌群,促進(jìn)產(chǎn)甲烷菌正常作用,提高產(chǎn)氣效率。
3、本發(fā)明方法適用性廣。本發(fā)明中的有機(jī)垃圾厭氧發(fā)酵酸化控制方法,可適用于包括廚余、蔬果廢棄物、人畜糞便、紙類等多類及混合垃圾的處理,并可根據(jù)不同發(fā)酵物料選取不同的發(fā)酵參數(shù),適用范圍廣。
4、本發(fā)明技術(shù)方法操作方便。發(fā)酵過程中采用的指標(biāo),檢測方便,采用的技術(shù)手段操作簡單,取材方便,實用性強(qiáng),可在農(nóng)村地區(qū)大規(guī)模推廣應(yīng)用。
具體實施方式
下面通過具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明,實施例用于對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說明,以使本領(lǐng)域技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明,不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。實施例中未詳加說明的均按本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)。
實施例中使用的菌劑均為市購產(chǎn)品,地衣芽孢桿菌Bacillus licheniformis ATCC 14580、蠟樣芽孢桿菌Bacillus cereus ATCC 4342、枯草芽孢桿菌Bacillus subtilis ATCC 21005均購自美國典型培養(yǎng)物保藏中心。
實施例1:農(nóng)村有機(jī)生活垃圾,TS 16~18%。
農(nóng)村有機(jī)生活垃圾主要成分為廚余、蔬果菜葉、紙類等。
農(nóng)村有機(jī)生活垃圾厭氧發(fā)酵過程酸化控制方法,包括步驟如下:
(1)根據(jù)該垃圾的TS濃度將垃圾定為a類垃圾,分類后的有機(jī)垃圾粉碎至1~2cm,備用;
(2)在垃圾中加入50%的接種物,并加入產(chǎn)堿促進(jìn)菌劑,產(chǎn)堿促進(jìn)菌劑的加入量與有機(jī)垃圾的質(zhì)量比為1:200。
所述的產(chǎn)堿促進(jìn)菌劑為地衣芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌分別經(jīng)液體發(fā)酵獲得發(fā)酵液混合均勻制得,抑制酸化微生物制劑中有效活菌數(shù)總計:20×108cfu/mL,其中,地衣芽孢桿菌:蠟樣芽孢桿菌:枯草芽孢桿菌的有效活菌數(shù)比為:4:4:3;
(3)將以上物料充分?jǐn)嚢杌旌希b入CN103614288B所述的高固體厭氧發(fā)酵反應(yīng)器內(nèi)。采用半連續(xù)式發(fā)酵,進(jìn)料頻率為4d一次,每次進(jìn)料量為反應(yīng)器池容的12%。
(4)每次進(jìn)料時進(jìn)行發(fā)酵液回流,垃圾發(fā)酵液回流比為25%。
(5)發(fā)酵過程中以發(fā)酵液pH、VFA(揮發(fā)性脂肪酸)和TIC堿度比值來判定系統(tǒng)是否酸化。
如果pH小于6.0,且VFA/TIC>0.8,則發(fā)酵系統(tǒng)已處于酸化狀態(tài)。其余情況系統(tǒng)可正常發(fā)酵。
如發(fā)酵系統(tǒng)已酸化,采取以下方式進(jìn)行調(diào)整:
a類垃圾將進(jìn)料頻率調(diào)整為6~8d,進(jìn)料時同時添加產(chǎn)堿促進(jìn)菌劑,菌劑用量同步驟(2)。發(fā)酵液回流比調(diào)整為40%。
(6)正常運(yùn)行3d后池容產(chǎn)氣率可達(dá)1.0m3沼氣/m3池容,有機(jī)垃圾降解率60%,減少產(chǎn)氣遲滯期15d以上,發(fā)酵剩余物可作為有機(jī)肥施用于農(nóng)田。
實施例2:集約蔬菜區(qū)蔬菜廢棄物垃圾,TS 20~23。
集約蔬菜區(qū)蔬菜廢棄物垃圾主要成分為蔬菜秸稈、剩菜葉、剩瓜果等。
集約蔬菜區(qū)蔬菜廢棄物垃圾厭氧發(fā)酵過程酸化控制方法,包括步驟如下:
(1)根據(jù)該垃圾的TS濃度將垃圾定為b類垃圾,分類后的有機(jī)垃圾粉碎至1~2cm,備用;
(2)垃圾中加入垃圾TS含量25%的接種物。
(3)將以上物料充分?jǐn)嚢杌旌?,裝入車庫式厭氧發(fā)酵反應(yīng)器內(nèi),進(jìn)行批次發(fā)酵。發(fā)酵周期30d。
(4)在發(fā)酵第3d加入產(chǎn)堿促進(jìn)菌劑,產(chǎn)堿促進(jìn)菌劑的加入量與有機(jī)垃圾的質(zhì)量比為1:150。
所述的產(chǎn)堿促進(jìn)菌劑為地衣芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌分別經(jīng)液體發(fā)酵獲得發(fā)酵液混合均勻制得,抑制酸化微生物制劑中有效活菌數(shù)總計:15×108cfu/mL,其中,地衣芽孢桿菌:蠟樣芽孢桿菌:枯草芽孢桿菌的有效活菌數(shù)比為:4:3:4;
(5)發(fā)酵過程中以發(fā)酵液pH、VFA(揮發(fā)性脂肪酸)和TIC堿度比值來判定系統(tǒng)是否酸化。
如果pH小于5.5,且VFA/TIC>1.0,則發(fā)酵系統(tǒng)已處于酸化狀態(tài)。其余情況系統(tǒng)可正常發(fā)酵。
如發(fā)酵系統(tǒng)已酸化,采取以下方式進(jìn)行調(diào)整:
添加垃圾質(zhì)量比5%~10%的草木灰。
(6)發(fā)酵期間池容產(chǎn)氣率可達(dá)1.0m3沼氣/m3池容。發(fā)酵35d后,產(chǎn)氣結(jié)束,與不經(jīng)酸化控制垃圾相比,縮短發(fā)酵周期10d以上,發(fā)酵期間有機(jī)垃圾降解率50%,發(fā)酵剩余物可作為有機(jī)肥施用于農(nóng)田。
實施例3:分散養(yǎng)殖戶有機(jī)垃圾,TS 25~30%。
分散養(yǎng)殖戶有機(jī)垃圾主要成分為畜禽糞便、秸稈、有機(jī)生活垃圾等。
分散養(yǎng)殖戶有機(jī)垃圾厭氧發(fā)酵過程酸化控制方法,包括步驟如下:
(1)根據(jù)該垃圾的TS濃度將垃圾定為c類垃圾,分類后的有機(jī)垃圾粉碎至1~2cm,備用;
(2)將垃圾加水或沼液稀釋至TS 22%,并在垃圾中加入垃圾TS含量30%的接種物。
(3)將以上物料充分?jǐn)嚢杌旌?,裝入車庫式厭氧發(fā)酵反應(yīng)器內(nèi),進(jìn)行批次發(fā)酵。發(fā)酵周期33d。
(4)在發(fā)酵第4d加入產(chǎn)堿促進(jìn)菌劑,產(chǎn)堿促進(jìn)菌劑的加入量與有機(jī)垃圾的質(zhì)量比為1:150。
所述的產(chǎn)堿促進(jìn)菌劑為地衣芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌分別經(jīng)液體發(fā)酵獲得發(fā)酵液混合均勻制得,抑制酸化微生物制劑中有效活菌數(shù)總計:13×108cfu/mL,其中,地衣芽孢桿菌:蠟樣芽孢桿菌:枯草芽孢桿菌的有效活菌數(shù)比為:3:4:4;
(5)發(fā)酵過程中以發(fā)酵液pH、VFA(揮發(fā)性脂肪酸)和TIC堿度比值來判定系統(tǒng)是否酸化。
如果pH小于5.5,且VFA/TIC>1.0,則發(fā)酵系統(tǒng)已處于酸化狀態(tài)。其余情況系統(tǒng)可正常發(fā)酵。
如發(fā)酵系統(tǒng)已酸化,采取以下方式進(jìn)行調(diào)整:
添加垃圾質(zhì)量比3%~5%的石灰水澄清液。
(6)發(fā)酵期間池容產(chǎn)氣率可達(dá)1.0m3沼氣/m3池容。發(fā)酵35d后,產(chǎn)氣結(jié)束,與不經(jīng)酸化控制垃圾相比,縮短發(fā)酵周期10d以上,有機(jī)垃圾降解率55%,發(fā)酵剩余物可作為有機(jī)肥施用于農(nóng)田。