一种提高餐厨垃圾厌氧发酵生产沼气的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于有机物固体废弃物处理和生物质新能源的技术领域，特别是指一种提 高餐厨垃圾厌氧发酵生产沼气的方法。
【背景技术】
[0002] 餐厨垃圾的主要成分为大米、面类、肉类、果蔬类和油类物质，就其化学组成而言， 餐厨垃圾主要是碳水化合物、蛋白质、脂类、无机盐和水分等；由此可见，餐厨垃圾中易水解 的有机物较多，厌氧发酵产气潜力高；因此，利用厌氧消化技术处理餐厨垃圾是一种实现无 害化和资源化的有效途径。
[0003] 然而，正是由于餐厨垃圾有机物含量高，易降解，厌氧发酵水解阶段产生的挥发性 有机酸(VFA)不能被产甲烧菌利用，使得厌氧体系内VFA大量积累，导致发酵体系厌氧酸化 现象的产生。因此，目前仅W餐厨垃圾为原料的厌氧消化常出现有机负荷较低和高有机负 荷下难稳定运行等问题;而运些问题又会降低厌氧消化系统的生产效率和经济效益，在一 定程度上制约着餐厨垃圾沼气工程的发展。
【发明内容】
[0004] 本发明提供一种提高餐厨垃圾厌氧发酵生产沼气的方法，解决了现有技术中餐厨 垃圾厌氧体系内由于VFA的大量积累导致发酵体系产生厌氧酸化的现象而出现有机负荷较 低、高有机负荷下难稳定运行等问题进而降低了厌氧消化系统的效率和经济效益并在一定 程度上制约着餐厨垃圾沼气工程的发展的问题。
[0005] 本发明的一种提高餐厨垃圾厌氧发酵生产沼气的方法，其主要是通过W下技术方 案加 W实现的：包括W下步骤：（1)称取餐厨垃圾，使其挥发性固体的浓度控制在2-15%; (2) 称取接种物，使其挥发性固体的浓度控制在1-15%; (3)将步骤（1)的餐厨垃圾与步骤(2)的 接种物混合，揽拌均匀，形成发酵体系，加入到发酵反应器中，并使发酵体系中总挥发性固 体的浓度控制在1.5-4%; (4)称取水溶性二价铁盐，添加水，配制成二价铁离子浓度为1.00- 6.36g/L的溶液；巧)按照每升l-250mg的添加量将步骤(4)配制的二价铁离子的溶液加入到 步骤(3)的发酵反应器中；（6)将步骤巧)发酵反应器置于中溫条件下，发酵，收集沼气。
[0006] 作为一种优选的实施方案，所述步骤巧）中，二价铁离子的添加量为餐厨垃圾中每 克挥发性固体添加0.053-24.04mg质量的二价铁离子。
[0007] 作为一种优选的实施方案，所述步骤巧）中，二价铁溶液的添加量为150-250mg/L， 所述步骤(4)中，二价铁离子浓度为lOOOmg/L。
[000引作为一种优选的实施方案，所述步骤(3)中，接种物中挥发性固体的含量占发酵体 系中总挥发性固体含量的50-70%。
[0009] 作为一种优选的实施方案，所述二价铁盐为氯化亚铁。
[0010] 作为一种优选的实施方案，所述接种物是富含产甲烧菌的厌氧发酵沼液、驯化后 的厌氧污泥中的任意一种或两种。
[0011] 作为一种优选的实施方案，所述步骤(6)中，采用水浴加热的方式将发酵反应器调 节至中溫条件，所述中溫条件的溫度为34-36°C，发酵时间为30-35天。
[0012] 作为一种优选的实施方案，所述中溫条件的溫度为35°C，发酵时间为32天。
[0013] 作为一种优选的实施方案，所述步骤（1)中，还包括对餐厨垃圾进行预处理的步 骤，具体为:将重物质和轻质物筛选，破碎制浆，制成挥发性固体的浓度为2-15%的浆料。运 里重物质为骨头、玻璃等坚硬的物质，轻质物为塑料瓶、塑料袋等密度很小的物质。
[0014] 作为一种优选的实施方案，所述步骤(1)中，挥发性固体的浓度控制在5-10%;所述 步骤(2)中，挥发性固体的浓度控制在1.5-5%。
[0015] 本发明的有益效果:本发明利用可溶性二价铁盐，将二价铁盐先配置成均一的溶 液，然后，再添加至发酵体系中，其与餐厨垃圾实现了完全混合，对设备等无影响；同时，根 据餐厨垃圾中挥发性固体的量严格控制了二价铁盐的添加量，使餐厨垃圾发酵体系中二价 铁离子的浓度添加适宜，有效促进了甲烧菌的活性，提高有机质降解率，大大增加了沼气的 产气量;而且，严格避免了微量铁元素不足和铁"中毒"的过量现象。与未添加二价铁离子的 实验组相比，沼气产气量提高达24%，累计产气量达总产气量85%的时间提前达5天。
【具体实施方式】
[0016] 下面将结合本发明的具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显 然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的 实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都 属于本发明保护的范围。
[0017]实施例一 一种提高餐厨垃圾厌氧发酵生产沼气的方法，包括W下步骤： (1)称取餐厨垃圾，使其挥发性固体的浓度控制在15%。
[0018] (2)称取接种物，使其挥发性固体的浓度控制在1.5%。
[0019] (3)将上述餐厨垃圾与上述接种物混合，揽拌均匀，形成发酵体系，加入到发酵瓶 中，并使发酵体系中总挥发性固体的浓度控制在3%。
[0020] (4)称取水溶性二价铁盐，添加水，配制成二价铁离子浓度为lOOOmg/L的溶液。
[0021] 巧)按照每升Img的添加量将上述配制的二价铁离子的溶液加入到步骤(3)的发酵 瓶中。
[0022] (6)将步骤巧)的发酵瓶置于水浴锅中，中溫(35°C)发酵32天，收集沼气。
[0023] 实验测得，与未添加二价铁离子的实验组相比，累计产气量提高13.3%，累计产气 量达总产气量85%的时间提前0天。
[0024] 实施例二 一种提高餐厨垃圾厌氧发酵生产沼气的方法，包括W下步骤： (1)称取餐厨垃圾，使其挥发性固体的浓度控制在15%。
[0025] (2)称取接种物，使其挥发性固体的浓度控制在1.5%。
[0026] (3)将上述餐厨垃圾与上述接种物混合，揽拌均匀，形成发酵体系，加入到发酵瓶 中，并使发酵体系中总挥发性固体的浓度控制在3%。
[0027] (4)称取水溶性二价铁盐，添加水，配制成二价铁离子浓度为lOOOmg/L的溶液。
[00%]巧)按照每升5mg的添加量将上述配制的二价铁离子的溶液加入到步骤(3)的发酵 瓶中。
[0029] (6)将步骤巧)的发酵瓶置于水浴锅中，中溫(35°C)发酵32天，收集沼气。
[0030] 实验测得，与未添加二价铁离子的实验组相比，累计产气量提高15.27%，累计产气 量达总产气量85%的时间提前1天。
[0031] 实施例Ξ 一种提高餐厨垃圾厌氧发酵生产沼气的方法，包括W下步骤： (1)称取餐厨垃圾，使其挥发性固体的浓度控制在15%。
[0032] (2)称取接种物，使其挥发性固体的浓度控制在1.5%。
[0033] (3)将上述餐厨垃圾与上述接种物混合，揽拌均匀，形成发酵体系，加入到发酵瓶 中，并使发酵体系中总挥发性固体的浓度控制在3%。
[0034] (4)称取水溶性二价铁盐，添加水，配制成二价铁离子浓度为lOOOmg/L的溶液。
[0035] (5)按照每升lOmg的添加量将上述配制的二价铁离子的溶液加入到步骤(3)的发 酵瓶中。
[0036] (6)将步骤巧)的发酵瓶置于水浴锅中，中溫(35°C)发酵32天，收集沼气。
[0037] 实验测得，与未添加二价铁离子的实验组相比，累计产气量提高17.96%，累计产气 量达总产气量85%的时间提前3天。
[003引实施例四 一种提高餐厨垃圾厌氧发酵生产沼气的方法，包括W下步骤： (1)称取餐厨垃圾，使其挥发性固体的浓度控制在15%。
[0039] (2)称取接种物，使其挥发性固体的浓度控制在1.5%。
[0040] (3)将上述餐厨垃圾与上述接种