[發明專利]一種兩步法發酵餐廚垃圾生產沼氣的方法

有效

• 申請號: 201310693938.1
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN103642845A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 任憲君;王春燕;張秋艷
• 申請（專利權）人: 青島福創環境科技有限公司
• 主分類號: C12P5/02
• 分類號: C12P5/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及餐廚垃圾的資源化利用，特別涉及一種兩步法發酵餐廚垃圾生產沼氣的方法。

背景技術

研究顯示，我國餐飲企業每年產生的餐廚垃圾已超過3000萬噸，數量驚人，但城市餐廚垃圾處理能力卻相對嚴重落后。餐廚垃圾是城市固體垃圾（Municipal?solid?wastes，MSW）中有機垃圾的重要組成部分，其理化特點是高水分和高有機質含量，并且油脂含量遠遠高于其他有機垃圾，主要營養成分為水分、蛋白質、脂肪、糖類和鹽分的含量分別為73.03%、12.16%、6.23%、4.16%、1.24%?;灰分為1.75%，總碳含量13.95%，不適合直接焚燒處理；目前我國餐廚垃圾處理與利用占比例最高的是厭氧消化處理，其次是好氧發酵制有機肥料，但由于餐廚垃圾成分復雜，會對傳統發酵生產沼氣的生物菌群產生一定的抑制作用，且其中的大分子物質不易被降解利用，造成生產周期過長，沼氣產量過低的現象。

中國專利CN102586334B公開了一種餐廚垃圾厭氧發酵生產沼氣的方法，采用兩級厭氧反應將餐廚垃圾厭氧發酵為沼氣，做到了廢棄物無害化和資源化利用，但是耗時較長，需要30天以上，同時沼氣含量較低。

中國專利CN1072616C公開了城市有機垃圾發酵產沼氣方法，將有機垃圾先進行好氧發酵，然后加入發酵菌液進行厭氧產沼氣發酵，使得城市垃圾處理實現無害化、資源化，但是采用該方法生產的耗時較長，需要20天左右，同時沼氣量也較低。

發明內容

本發明提供了一種兩步法發酵餐廚垃圾生產沼氣的方法，將餐廚垃圾經過粉碎蒸煮后，循環冷卻并與前工序進行熱交換，調節pH，加入好氧菌群，通氣發酵將其中的大分子物質分解為小分子物質，再調節pH及溫度，加入厭氧菌群，進行厭氧發酵，并收集產生的沼氣，該方法不僅能夠縮短發酵時間，而且增加了沼氣產量。?

本發明為了實現上述目的，采用的技術解決方案是：

一種兩步法發酵餐廚垃圾生產沼氣的方法，其包括以下步驟：

（1）水力粉碎：將回收的餐廚垃圾進行水力粉碎，將其中的塑料類制品進行破碎，便于袋裝及箱體內垃圾完全釋出；

（2）蒸煮：調節pH為9～10，在70～100℃下加熱攪拌蒸煮1～2?h；

（3）熱交換：將蒸煮后的料液通過熱交換器輸送到發酵罐中，在熱交換器中將料液循環冷卻至30～50℃；

（4）好氧發酵：向發酵罐中的料液中接種好氧菌群，通氣培養36～48?h，使料液中的大分子物質降解為小分子物質，便于后續厭氧發酵的利用；

（5）厭氧發酵：向步驟（4）中好氧發酵完成的料液中接種厭氧菌群進行厭氧發酵并收集產生沼氣；

（6）厭氧發酵結束后，過濾除去其中的塑料金屬類固體，并收集產生的沼渣作為生物菌群接種用。

所述步驟（1）中的餐廚垃圾包括餐廚垃圾中的果蔬類、肉蛋類。

所述步驟（6）中的生物菌群包括厭氧菌群和好氧菌群。

所述步驟（2）中加入氫氧化鈉調節pH為9～10，進行蒸煮分解。

所述步驟（3）中的熱交換器中采用的熱交換料液為所述步驟（1）中水力粉碎后的物料。

所述步驟（4）中好氧發酵是在pH為9～10、溫度為30～50℃條件下進行的。

所述步驟（6）中收集的生物菌群中，所述厭氧菌群用于所述步驟（5）中的厭氧發酵。

所述步驟（6）中收集的生物菌群中，所述好氧菌群用于所述步驟（4）中的好氧發酵。

所述步驟（5）之前還需要調節好氧發酵完成的料液的pH和溫度，調節pH為9～10、調節溫度為30～50℃。

本發明與現有技術相比，其優點在于：

本方法通過好氧厭氧兩步法對餐廚垃圾進行發酵處理，與傳統發酵產沼氣相比，克服了餐廚垃圾發酵時間周期過長的難題，極大的縮短了發酵時間；同時利用餐廚垃圾處理過程中產生的物質循環利用，如利用水力粉碎后的物料用于熱交換過程、利用厭氧發酵產生的沼渣制備生物菌群從而用于發酵過程，減少了餐廚垃圾處理的費用，使得原料綜合利用率大幅度提高；該方法變原有利用餐廚垃圾發酵生產沼氣生產周期過長的工藝，對其中的較大分子進行好氧降解為小分子物質后，充分利用，厭氧發酵充分利用小分子物質發酵產沼氣，產生的沼氣產量高，使得經濟效益好，具有較高的實用推廣價值。

具體實施方式

實例例1