[發(fā)明專利]一種廢棄食用油脂產(chǎn)沼氣的酸化預(yù)處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510625754.0
• 申請日: 2015-09-28
• 公開（公告）號: CN105112489B
• 公開（公告）日: 2019-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賀靜;鄧宇;尹小波;李強(qiáng);周正;鄧雅月;王星
• 申請（專利權(quán)）人: 農(nóng)業(yè)部沼氣科學(xué)研究所
• 主分類號: C12P39/00
• 分類號: C12P39/00;C12P5/02;C12R1/125;C12R1/01
• 代理公司: 北京挺立專利事務(wù)所(普通合伙) 11265
• 代理人: 王震秀

本發(fā)明公布了一種廢棄食用油脂產(chǎn)沼氣的酸化預(yù)處理方法，該方法包括如下步驟：1）制備酸化菌種：將添加菌種加入到基礎(chǔ)培養(yǎng)基中培養(yǎng)，添加菌種與基礎(chǔ)培養(yǎng)基的重量比為1?2:1000，作為酸化菌種；所述添加菌種包括乳酸乳球菌Lactococcus.lactis和枯草芽胞桿菌Bacillus.subtilis；2）酸化處理：調(diào)整油脂負(fù)荷為200?300 g·L^?1，將厭氧消化污泥接種到酸化菌種中進(jìn)行發(fā)酵；其中，厭氧消化污泥接種量為30?40%。本發(fā)明可以將甲烷產(chǎn)量、甲烷含量、總COD去除率和VS去除率分別提高了44%、11%、28%和51%，并把厭氧發(fā)酵時(shí)間T80縮短28%。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于涉及含油脂的餐廚垃圾能源化處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種廢棄食用油脂產(chǎn)沼氣的酸化預(yù)處理方法。

背景技術(shù)

餐廚垃圾是家庭、飯店、食堂等單位產(chǎn)生的殘羹剩飯和廚余垃圾的通稱，其中各種動植物油脂含量通常為8-10%，因而時(shí)常被不法商販直接作為飼料喂豬或提煉地溝油， 對食品安全造成極大危害。因此，安全妥善地解決餐廚垃圾及油脂問題具有重大意義。

研究表明，油脂與糖類、蛋白質(zhì)等相比具有更高的產(chǎn)甲烷潛力，是一種較為理想的發(fā)酵底物。因此，將餐廚垃圾用于制備沼氣不僅可以進(jìn)行資源再利用，同時(shí)還能杜絕由餐廚垃圾引發(fā)的社會問題，具有重大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

然而，在利用餐廚垃圾制備沼氣方面，油脂的水解和酸化是目前公認(rèn)的厭氧消化的限速步驟。不解決酸化問題，難以獲取很好的產(chǎn)氣效果。

目前，對于餐廚垃圾油脂的酸化處理，常需要精密昂貴的儀器，如CN 102747108B。

鑒于所述問題，開發(fā)一種易于實(shí)施，不受儀器和發(fā)酵方式的廢棄食用油脂產(chǎn)沼氣的酸化預(yù)處理方法是現(xiàn)有技術(shù)亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種廢棄油脂產(chǎn)沼氣的酸化預(yù)處理方法。本發(fā)明通過添加微生物并馴化形成酸化發(fā)酵菌種來增加反應(yīng)體系中脂肪的水解和酸化，該酸化工藝可以獲得較高的揮發(fā)酸含量；厭氧產(chǎn)甲烷實(shí)驗(yàn)表明，酸化處理的廢棄油脂比未酸化油脂甲烷產(chǎn)量、甲烷含量、總COD 去除率和VS去除率分別提高了 44%、11%、28%和51%，厭氧發(fā)酵時(shí)間T80縮短了28%。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的方法包括如下步驟：

1）制備酸化菌種：將添加菌種加入到基礎(chǔ)培養(yǎng)基中培養(yǎng)，添加菌種與基礎(chǔ)培養(yǎng)基的重量比為1-2:1000，作為酸化菌種；所述添加菌種包括乳酸乳球菌Lactococcus.lactis和枯草芽胞桿菌Bacillus.subtilis；

2）酸化處理：調(diào)整油脂負(fù)荷為200-300 g·L^-1，將厭氧消化污泥接種到酸化菌種中進(jìn)行發(fā)酵；其中，厭氧消化污泥接種量為30-40%。

本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)摸索發(fā)現(xiàn)，當(dāng)按比例的上述菌株在基礎(chǔ)培養(yǎng)基上培養(yǎng)馴化后，并按比例的與厭氧消化污泥混合，再調(diào)整油脂負(fù)荷進(jìn)行發(fā)酵，可以獲得較高的揮發(fā)酸含量，并顯著的提高了產(chǎn)沼氣的效率。

值得指出的是，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的核心在于：1）添加菌種的選定，以及將其按比例在基礎(chǔ)培養(yǎng)基上馴化，獲得酸化菌種；2）酸化處理時(shí)所設(shè)置的油脂負(fù)荷以及厭氧消化污泥的接種量。本領(lǐng)域人員應(yīng)當(dāng)理解，在上述方法下，依據(jù)本領(lǐng)域基本理論推導(dǎo)出的可適用的基礎(chǔ)培養(yǎng)基種類、馴化條件、添加菌種的比例均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。