本发明属于生活垃圾处理技术领域，具体涉及一种农村餐厨垃圾的厌氧发酵工艺。
背景技术：
目前，国内餐厨垃圾的处理方式主要以资源化为导向，应用比较多的就是填埋处理、饲料法、传统堆肥处理、焚烧处理和热解法。相比好氧堆肥和饲料生产，厌氧发酵处理餐厨垃圾具有更大的优越性。厌氧发酵产生的沼气可以作为能源加以有效利用，同时也减少了co2、ch4等温室气体的排放；反应过程要求保持厌氧状态，则反应设备均为密闭状态，不会有更多异味逸出；发酵后产生的残渣数量较少，其后续处理及运输所需的成本也相对较低；对于含水率较高的餐厨垃圾，尤其是餐馆饭店产生的餐厨垃圾等，很难进行堆肥化的处理，适宜进行厌氧发酵。
传统的餐厨垃圾厌氧发酵处理一般是分拣杂物后直接进行厌氧发酵，或是分拣后机械粉碎进行厌氧发酵，大规模处理困难，利用率、产气率不高，污泥负荷率低，沼渣产生量大，隔一段时间需进行大出料，容易造成餐厨废弃物堆积。
技术实现要素：
针对现有技术中的上述不足，本发明提供一种餐厨垃圾的厌氧发酵工艺，可有效解决餐厨垃圾处理困难，利用率不高的问题。
一种农村餐厨垃圾的厌氧发酵工艺，包括以下步骤：
（1）对需处理的餐厨垃圾进行分拣，除去餐厨垃圾中含有的塑料制品、金属块、玻璃瓶等杂物；
（2）向步骤（1）所得产物中加入占其重量2%~3%的絮凝剂，反应30~50min，然后过滤，分别收集滤液和滤渣；
（3）向滤液中分别加入2~3倍体积的有机溶剂ⅰ、有机溶剂ⅱ和有机溶剂ⅲ，25~30℃，共萃取3次，每次2~5h，然后分别收集有机层，并混合浓缩，将浓缩后的产物加入步骤（2）所得滤渣中；所述有机溶剂ⅰ为甲醇、有机溶剂ⅱ包括异丙醇和乙酸乙酯；其中，异丙醇和乙酸乙酯的体积比为3~5:1~2；有机溶剂ⅲ包括氯仿和二氯甲烷，其中，氯仿和二氯甲烷的体积比为2~3:1~2；
（4）向步骤（3）所得产物中加入占其重量1~2%的增稠剂，搅拌混合，然后粉碎，得到粒径为50~100目的粉末，加水溶解，并调节溶液ph值为3~5，并向其中加入占其重量2%~3%的复合酶，酶解3~5h，然后调节溶液ph值为7~8，于30~35℃下，接种醋酸菌，发酵1~2天；再接种甲烷细菌，于30~35℃下，发酵2~3天；所述复合酶包括胰蛋白酶和淀粉酶；其中，胰蛋白酶和淀粉酶的重量比为1~3:2~5。
进一步地，步骤（2）中絮凝剂为硫酸铁、硫酸铝、聚硅酸硫酸铁或聚硅酸铁。
进一步地，步骤（3）中萃取条件为28℃萃取3，每次3h。
进一步地，步骤（3）中异丙醇和乙酸乙酯的体积比为4.5:1.8。
进一步地，步骤（3）中氯仿和二氯甲烷的体积比为2:1。
进一步地，步骤（4）中增稠剂为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠或羟乙基纤维素。
进一步地，步骤（4）中调节溶液ph值所用酸液均为醋酸。
进一步地，步骤（4）中胰蛋白酶和淀粉酶的重量比为2:3.5
本发明的有益效果为：
1、通过加入絮凝剂可有效的促进餐厨垃圾混合溶液中大分子有机物的沉降，以提升后续厌氧发酵过程中有机底物的总量，同时，尽量减少接下来萃取过程中油脂溶液中蛋白质等有机物质的含量，以便于对油脂进行分离。
2、油脂为非极性物质，因此，其不会溶于极性溶剂中，而油脂溶液中的蛋白质等大分子有机物均可溶于极性溶剂中，通过极性溶剂萃取，可使油脂溶剂中的有机物尽可能的完全分离，且由于油脂溶液中有机物质极性大小不同，因此选用极性由大至小的甲醇、异丙醇和乙酸乙酯、氯仿和二氯甲烷作为萃取体系，分别对油脂溶液进行萃取，以保证油脂溶液中的有机物被完全萃取出来，以提升后续厌氧发酵过程中有机底物的总量，提升对餐厨垃圾的利用率。
3、采用胰蛋白酶和淀粉酶酶解，可使溶液中的大分子蛋白质、淀粉等水解为便于产酸阶段醋酸细菌吸收利用的氨基酸和糖类，以确保在产酸阶段细菌具有最大的代谢效率，提升产酸阶段代谢产物的产量，从而达到提升甲烷产量的目的。
4、对于甲烷细菌来说，ph值为7~8的弱碱环境是其最佳的发酵环境，如若ph值过低，使得发酵环境变为弱酸性或酸性，在发酵过程中会增加co2、水溶性有机物以及h2s的产量，硫化物含量的增加会进一步抑制甲烷细菌的生长，从而影响甲烷的产量，因此，在发酵阶段，需使发酵环境保持弱碱性状态，以提升甲烷的产量。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
实施例1
一种农村餐厨垃圾的厌氧发酵工艺，包括以下步骤：
（1）对需处理的餐厨垃圾进行分拣，除去餐厨垃圾中含有的塑料制品、金属块、玻璃瓶等杂物；
（2）向步骤（1）所得产物中加入占其重量3%的硫酸铁，反应50min，然后过滤，分别收集滤液和滤渣；
（3）向滤液中分别加入3倍体积的有机溶剂ⅰ、有机溶剂ⅱ和有机溶剂ⅲ，30℃，共萃取3次，每次2h，然后分别收集有机层，并混合浓缩，将浓缩后的产物加入步骤（2）所得滤渣中；所述有机溶剂ⅰ为甲醇、有机溶剂ⅱ包括异丙醇和乙酸乙酯；其中，异丙醇和乙酸乙酯的体积比为3:1；有机溶剂ⅲ包括氯仿和二氯甲烷，其中，氯仿和二氯甲烷的体积比为2:1；
（4）向步骤（3）所得产物中加入占其重量2%的甲基纤维素，搅拌混合，然后粉碎，得到粒径为100目的粉末，加水溶解，并用醋酸调节溶液ph值为5，向其中加入占其重量3%的复合酶，酶解5h，然后用醋酸调节溶液ph值为8，于35℃下，接种醋酸菌，发酵2天；再接种甲烷细菌，于35℃下，发酵3天；所述复合酶包括胰蛋白酶和淀粉酶；其中，胰蛋白酶和淀粉酶的重量比为3:5。
实施例2
一种农村餐厨垃圾的厌氧处理工艺，包括以下步骤：
（1）对需处理的餐厨垃圾进行分拣，除去餐厨垃圾中含有的塑料制品、金属块、玻璃瓶等杂物；
（2）向步骤（1）所得产物中加入占其重量3%的硫酸铁，反应50min，然后过滤，分别收集滤液和滤渣；
（3）向滤液中分别加入3倍体积的有机溶剂ⅰ、有机溶剂ⅱ和有机溶剂ⅲ，25℃，共萃取3次，每次4h，然后分别收集有机层，并混合浓缩，将浓缩后的产物加入步骤（2）所得滤渣中；所述有机溶剂ⅰ为甲醇、有机溶剂ⅱ包括异丙醇和乙酸乙酯；其中，异丙醇和乙酸乙酯的体积比为4.5:1.8；有机溶剂ⅲ包括氯仿和二氯甲烷，其中，氯仿和二氯甲烷的体积比为2:1；
（4）向步骤（3）所得产物中加入占其重量2%的羧甲基纤维素钠，搅拌混合，然后粉碎，得到粒径为80目的粉末，加水溶解，用醋酸调节溶液ph值为3，并向其中加入占其重量3%的复合酶，酶解4.5h，然后调节溶液ph值为8，于30℃下，接种醋酸菌，发酵2天；再接种甲烷细菌，于35℃下，发酵3天；所述复合酶包括胰蛋白酶和淀粉酶；其中，胰蛋白酶和淀粉酶的重量比为2:3.5。
实施例3
一种农村餐厨垃圾的厌氧发酵工艺，包括以下步骤：
（1）对需处理的餐厨垃圾进行分拣，除去餐厨垃圾中含有的塑料制品、金属块、玻璃瓶等杂物；
（2）向步骤（1）所得产物中加入占其重量2%的硫酸铁，反应30min，然后过滤，分别收集滤液和滤渣；
（3）向滤液中分别加入2倍体积的有机溶剂ⅰ、有机溶剂ⅱ和有机溶剂ⅲ，25℃，共萃取3次，每次3.5h，然后分别收集有机层，并混合浓缩，将浓缩后的产物加入步骤（2）所得滤渣中；所述有机溶剂ⅰ为甲醇、有机溶剂ⅱ包括异丙醇和乙酸乙酯；其中，异丙醇和乙酸乙酯的体积比为5:2；有机溶剂ⅲ包括氯仿和二氯甲烷，其中，氯仿和二氯甲烷的体积比为3:2；
（4）向步骤（3）所得产物中加入占其重量1%的羧甲基纤维素钠，搅拌混合，然后粉碎，得到粒径为50目的粉末，加水溶解，并用醋酸调节溶液ph值为5，向其中加入占其重量2%的复合酶，酶解5h，然后用醋酸调节溶液ph值为8，于35℃下，接种醋酸菌，发酵2天；再接种甲烷细菌，于32℃下，发酵2天；所述复合酶包括胰蛋白酶和淀粉酶；其中，胰蛋白酶和淀粉酶的重量比为3:5。
对比例
与实施例2相比，缺少步骤（2）以及步骤（4），其余过程均与实施例2相同。
检测
于相同条件下检测实施例1~3和对比例所产出的甲烷气体的总量，检测发现，实施例1~3所得甲烷气体总量均高于对比例，尤以实施例2超出量最高，比对比例的甲烷总量高出约68%左右，表明，采用本发明方法可有效提升甲烷的产量，以及对农村餐厨垃圾的利用率。