[發明專利]一種多源生物質厭氧共發酵制備沼氣的方法

在審

• 申請號: 202110243945.6
• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN112877371A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 宋英今;孟姝妍;陳冠益;張穎秀;鐘磊;李易航;王燕杉
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C12P5/02
• 分類號: C12P5/02;C02F11/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 陸藝

本發明公開了一種多源生物質厭氧共發酵制備沼氣的方法，包括如下步驟：(1)將園林廢棄物、餐廚垃圾和豆腐渣混合得混合物；放置于厭氧發酵容器中，添加相當于混合物質量0.8?1.2倍的、固含量為2％?5％的污泥接種物，調節pH為7.0?7.2；(2)通入氮氣排出空氣，密封厭氧發酵容器，在35?38℃條件下反應，收集沼氣。本發明將園林廢棄物、餐廚垃圾、豆腐渣按一定的質量比混合作為原料，加入污泥接種物厭氧發酵，實現了對多種生物質廢棄物的廢物高效利用，緩解了當前城市有機固體廢棄物資源化利用率低、對環境造成污染的問題。本發明投入少，污染小，能耗低，效益高。

技術領域

本發明涉及一種多源生物質厭氧共發酵制備沼氣的方法，屬于固體廢物處理與資源化領域。

背景技術

廢物管理和可再生能源開發是全球關注的重要問題，在我國，有機固體廢物焚燒和填埋處置導致空氣污染、土地占用和水污染等多種環境問題，開發和利用綠色技術，將有機固體廢物轉變為生物質能源顯得越來越重要。厭氧發酵技術是目前比較成熟的有機廢物資源化能源化技術，將不同類型特別是大量可獲得性高的廢物共發酵并進行高效能源轉換是實現增值的可行選擇，并有助于減輕環境影響以及減輕能源負擔。

餐廚垃圾作為城市有機固體廢物的重要組成部分，產量大，有機質含量高，含水量高，含有病原菌，易腐爛變質，惡臭性嚴重，處理方式不當會造成二次污染。因其含有大量有機物質，包括20-45％的碳、70-90％的揮發性固體和能量豐富的化合物，例如10-14％的脂質和5-10％的蛋白質，適合作為厭氧發酵的底物，但是單獨發酵時易酸敗，抑制產氣，導致系統整體效益低。

單獨厭氧發酵因營養缺乏、有機負荷率低、可生化降解性差等引起產氣抑制的瓶頸有待突破。

目前，尚未有采用園林廢棄物、餐廚垃圾和豆腐渣共發酵，在降解對環境有影響的固體廢物的同時，生產高品質沼氣的方法的報道。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種多源生物質厭氧共發酵制備沼氣的方法。

本發明的技術方案概述如下：

一種多源生物質厭氧共發酵制備沼氣的方法，包括如下步驟：

(1)按質量比為1：(0.2-1.3)：(0.2-2)的比例，將園林廢棄物、餐廚垃圾和豆腐渣混合得混合物；放置于厭氧發酵容器中，添加相當于混合物質量0.8-1.2倍的、固含量為2％-5％的污泥接種物，調節pH為7.0-7.2；

(2)通入氮氣排出空氣，密封厭氧發酵容器，在35-38℃條件下反應40天，收集沼氣。

優選地，污泥接種物用下述方法制成：

按質量比為1：0-18的比例，將取自污水廠濃縮池的污泥和水置于厭氧發酵容器中；通入氮氣排出空氣，密封厭氧發酵容器，在35～38℃，20～40rpm攪拌7-14天，得到污泥接種物。

取自污水廠濃縮池的污泥和水的質量比優選為1：1-18。

本發明的優點：

1.本發明將園林廢棄物、餐廚垃圾、豆腐渣按一定的質量比混合作為原料，加入污泥接種物厭氧發酵，實現了對多種生物質廢棄物的廢物高效利用，緩解了當前城市有機固體廢棄物資源化利用率低、對環境造成污染的問題。

2.本發明的方法，緩解了填埋、焚燒等方式處理餐廚垃圾引起的二次污染問題，提高了資源利用率與系統穩定性，易于管理混合廢物。

3.本發明的方法通過對沼氣和生物質廢棄物定性和定量分析，構建了多源有機生物質廢棄物共發酵高效生產沼氣清潔能源的方法，有助于共發酵工藝流程的優化，提高與常規燃氣的競爭力并促進這些工藝流程的可持續性。

4.本發明投入少，污染小，能耗低，效益高。

具體實施方式