[發(fā)明專利]強(qiáng)化城鎮(zhèn)濕垃圾開放系統(tǒng)連續(xù)定向高值生物轉(zhuǎn)化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110299759.4
• 申請(qǐng)日: 2021-07-21
• 公開（公告）號(hào): CN113278573B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳銀廣;鄭雄;張學(xué)萌;周婧;吳美柔;王晨;阮文權(quán);繆恒鋒;趙明星
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué);江南大學(xué)
• 主分類號(hào): C12N1/36
• 分類號(hào): C12N1/36;C12P7/40;C12P7/52;C12P7/54
• 代理公司: 北京挺立專利事務(wù)所(普通合伙) 11265
• 代理人: 余瑩

1.強(qiáng)化城鎮(zhèn)濕垃圾開放系統(tǒng)連續(xù)定向高值生物轉(zhuǎn)化方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）濕垃圾破碎：濕垃圾破碎后加入自來水，進(jìn)行蒸煮并提油后，將濕垃圾破碎后的水相泵到水解反應(yīng)器H中；

（2）低能耗水解：濕垃圾破碎后的水相在所述水解反應(yīng)器H中水解，將得到的水解液泵到儲(chǔ)存池S1中；

（3）濕垃圾有機(jī)組分轉(zhuǎn)化為短鏈脂肪酸的活性污泥微生物馴化：將城市污水加到微生物馴化反應(yīng)器A1中，再分別加入污水廠剩余污泥及水解液使微生物馴化反應(yīng)器A1中的污泥起始濃度為8000mg/L及水解液起始COD為1000mg/L，調(diào)節(jié)微生物馴化反應(yīng)器A1中的混合物的pH值為8，并將混合物在溫度25℃的條件下厭氧攪拌、馴化；當(dāng)反應(yīng)器中的短鏈脂肪酸總量不再隨時(shí)間發(fā)生明顯變化時(shí)，將該污泥作為濕垃圾有機(jī)組分高效轉(zhuǎn)化為短鏈脂肪酸SCFA的接種污泥；

（4）濕垃圾有機(jī)組分連續(xù)轉(zhuǎn)化為短鏈脂肪酸：將所述儲(chǔ)存池S1中的水解液及500mL步驟（3）馴化后的接種污泥泵到產(chǎn)SCFA反應(yīng)器R1中，使產(chǎn)SCFA反應(yīng)器R1中的污泥濃度為2000mg/L，控制溫度、pH值、水力停留時(shí)間及微生物停留時(shí)間，使?jié)窭械挠袡C(jī)組分充分轉(zhuǎn)化為富含短鏈脂肪酸的混合物；

（5）短鏈脂肪酸的分離與微生物回流：產(chǎn)生的富含短鏈脂肪酸的混合物被引入至沉定池C1中并在其中進(jìn)行固液分離，固液分離得到的上清液被引入到儲(chǔ)存池S2，固液分離得到的沉淀物一部分回流至所述產(chǎn)SCFA反應(yīng)器R1中；

（6）短鏈脂肪酸中的其它組分定向轉(zhuǎn)化為乙酸的活性污泥微生物馴化：將城市污水、污水廠剩余污泥及儲(chǔ)存池S2中的液體加到另一個(gè)微生物馴化反應(yīng)器A2，使所述微生物馴化反應(yīng)器A2中的污泥濃度為8600 mg/L、短鏈脂肪酸COD 1000 mg/L，調(diào)節(jié)pH 9，在溫度25℃條件下厭氧攪拌馴化，使其將濕垃圾轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的短鏈脂肪酸中的丙酸、丁酸和戊酸定向轉(zhuǎn)化為乙酸；

（7）短鏈脂肪酸中的其它組分連續(xù)定向轉(zhuǎn)化為乙酸：將所述儲(chǔ)存池S2中的液體及800mL步驟（6）馴化后的污泥泵到SCFA其它組分轉(zhuǎn)化為乙酸反應(yīng)器R2，使其它組分轉(zhuǎn)化為乙酸反應(yīng)器R2中的污泥濃度為9000mg/L，控制溫度、pH值、水力停留時(shí)間及微生物停留時(shí)間，使步驟（4）產(chǎn)生的SCFA中的丙酸、丁酸和戊酸定向轉(zhuǎn)化為乙酸；

（8）乙酸分離與微生物回流：所述SCFA其它組分轉(zhuǎn)化為乙酸反應(yīng)器R2產(chǎn)生的富含乙酸混合物被引入至沉定池C2中進(jìn)行固液分離，固液分離得到的上清液為富含乙酸的液體，固液分離得到的沉淀物一部分回流至反應(yīng)器R2；

所述濕垃圾的碳與氮的摩爾比為18~35:1，所述濕垃圾破碎后的粒徑為0.05~2 mm；

所述水解反應(yīng)器H的運(yùn)行條件是溫度20-100℃、pH值3-12、時(shí)間5-120小時(shí)；

所述步驟（4）的濕垃圾有機(jī)組分連續(xù)轉(zhuǎn)化為短鏈脂肪酸的條件是溫度10-70℃、pH值5-10、水力停留時(shí)間1-8天、微生物平均停留時(shí)間3-10天；

所述步驟（7）的短鏈脂肪酸中的其它組分連續(xù)定向轉(zhuǎn)化為乙酸的條件是溫度10-80℃、pH值4-12、水力停留時(shí)間0.5-6天、微生物平均停留時(shí)間1-13天。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述水解反應(yīng)器H的運(yùn)行條件是溫度40℃、pH值11、時(shí)間60小時(shí)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟（4）的濕垃圾有機(jī)組分連續(xù)轉(zhuǎn)化為短鏈脂肪酸的條件是溫度25℃、pH值8、水力停留時(shí)間5天、微生物平均停留時(shí)間6天。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述沉定池C1為豎流式沉淀池，深徑比為2.5，圓斗傾角為55度，所述步驟（5）中微生物回流量為所述產(chǎn)SCFA反應(yīng)器R1的進(jìn)水量的20-60%。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟（7）的短鏈脂肪酸中的其它組分連續(xù)定向轉(zhuǎn)化為乙酸的條件是溫度25℃、pH值9、水力停留時(shí)間3天、微生物平均停留時(shí)間8天。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述沉定池C2為豎流式沉淀池，深徑比為3，圓斗傾角為60度，所述步驟（8）中微生物回流量為所述SCFA其它組分轉(zhuǎn)化為乙酸反應(yīng)器R2進(jìn)水量的20-100%。