一种餐厨垃圾厌氧消化处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及餐厨垃圾处理技术领域，尤其涉及一种餐厨垃圾厌氧消化处理方法。
【背景技术】
[0002]餐厨垃圾已成为我国城市生活垃圾中的主要组成成分，其具有水分、有机物、油脂及盐分含量高、易腐烂、营养元素丰富等特点。
[0003]据不完全统计数据表明，2007年全国全年的餐厨垃圾约为9000万吨，占我国城市生活垃圾总量的31.0%，北京、上海等大城市的餐厨垃圾日产量均超过1000吨。然而，产生的餐厨垃圾大部分被贩卖到城郊的养殖场直接饲养生猪，而剩余部分由相关单位进行以填埋或焚烧为主的末端处理，餐厨垃圾资源化程度很低。由于餐厨垃圾中高含量的有机质蕴含着大量的生物质能，因此提高其资源化利用率逐渐成为固体废物处理与管理领域的研宄热点。
[0004]当前，厌氧消化技术在处理餐厨垃圾方面具有得天独厚的优势，该技术能够利用厌氧微生物的高有机负荷承受能力，在降解有机废物的同时产生绿色能源“沼气”，残渣经处理后亦可作肥料，不仅有效地减少了污染，而且能够产生可再生能源，最大限度地实现了餐厨垃圾资源再利用。但是，厌氧消化技术存在的一些瓶颈问题是其推广发展的重要影响因素，其主要问题在于:一、餐厨垃圾降解过程中产生的中间产物(如挥发性脂肪酸和氨氮)容易造成酸化而导致产甲烷抑制；二、由于厌氧微生物菌群的特性，使得厌氧生物反应器启动时间较长，甚至长达半年以上，严重影响了餐厨垃圾的资源化利用。
【发明内容】
[0005]本发明实施例的目的在于提供一种餐厨垃圾厌氧消化处理方法，可解决现有技术中利用厌氧消化技术处理餐厨垃圾中典型的酸化而导致产甲烷抑制问题，且在一定程度上缩短厌氧生物反应器反应周期提高产气量，实现餐厨垃圾的资源化利用。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种餐厨垃圾厌氧消化处理方法，其在厌氧生物反应器中实施，所述方法包括:
在所述厌氧生物反应器中，投入按比例配比的已预处理过的餐厨垃圾和预设的接种物，并进一步投入已预处理过的废铁肩；
将所述厌氧生物反应器置于中温条件下进行厌氧消化处理。
[0007]其中，所述已预处理过的餐厨垃圾与所述预设的接种物按挥发性固体物VS比为[0.5, 3]范围内任一值进行配比。
[0008]其中，所述投入的已预处理过的废铁肩重量与所述厌氧生物反应器有效容积的比值位于[15g/L，35g/L]范围内。
[0009]其中，所述方法还包括对所述废铁肩进行预处理的步骤，具体为:
将所述废铁肩投入至NaOH溶液中浸泡，以进行表面去油污处理；
将所述去油污处理后的废铁肩使用低浓度的稀盐酸进行清洗； 使用自来水对所述经稀盐酸清洗后的废铁肩进行进一步清洗；
将所述清洗后的废铁肩直接暴露于空气中晾干至表面生锈。
[0010]其中，所述方法还包括对所述餐厨垃圾进行预处理的步骤，具体为:
将所述餐厨垃圾进行水洗去油处理；以及
将所述水洗去油后的餐厨垃圾进行均匀破碎处理。
[0011]实施本发明实施例，具有如下有益效果:
本发明实施例的餐厨垃圾厌氧消化处理方法是在厌氧生物反应器中实现，通过添加废铁肩对其进行改良，添加的铁及其氧化物能有效缓冲急剧下降的PH，缩短了酸化时间，从而在整体上降低消化时间；同时，获得的水溶性铁，为后期的产甲烷阶段提供了足量的铁微量元素，有利于微生物生长以及各种生物反应，进而强化了产甲烷反应，提高了产气量以及气体品质。因此，解决了现有技术中利用厌氧消化技术处理餐厨垃圾中典型的酸化而导致产甲烷抑制问题，为厌氧消化反应提供微量营养元素一一铁，且在一定程度上缩短厌氧生物反应器反应周期提高产气量，实现餐厨垃圾的资源化利用。
【附图说明】
[0012]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
[0013]图1本发明实施例提供的餐厨垃圾厌氧消化三阶段理论简化流程的原理图；
图2为本发明实施例提供的餐厨垃圾厌氧消化处理方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的餐厨垃圾厌氧消化处理方法应用场景中未添加废铁肩组和添加废铁肩组随时间变化的累积产气量之间的对比图；
图4为本发明实施例提供的餐厨垃圾厌氧消化处理方法应用场景中未添加废铁肩组和添加废铁肩组随时间变化的累积产甲烷量之间的对比图。
【具体实施方式】
[0014]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0015]发明人发现，厌氧消化技术中参加反应的微生物种类繁多，涉及的反应物质比较复杂，因而厌氧消化过程中物质的代谢、转化和各种菌群的作用等也比较复杂。如图1所示，对于餐厨垃圾的厌氧消化过程可依据三阶段理论简化，具体如下:在第一阶段(即水解相)中，餐厨垃圾中的大分子有机物在水解细菌的作用下被分解为易于微生物吸收和利用的小分子有机物；在第二阶段(即产酸相)中，在产酸菌的作用下上阶段的小分子有机物被转化成H2、CO#P各种挥发性脂肪酸；在第三阶段(即产甲烷相)中，在产甲烷菌的作用下，利用第二阶段产生的挥发性脂肪酸转化成甲烷等。
[0016]为了保证前述餐厨垃圾厌氧消化过程的正常进行，必须保证产甲烷菌和其他微生物处于动态平衡中，其中很必要的一个条件就是需要保证厌氧消化体系的PH值在6.5-7.5之间，因为甲烷菌在pH值6.2以下就会失去活性。
[0017]考虑到餐厨垃圾易于水解的特性，能够快速造成厌氧消化体系中挥发性脂肪酸的积累，致使PH值下降，进而影响了对环境要求苛刻的产甲烷菌的活性，最终导致厌氧消化过程停止的恶劣状况出现。因此，为了避免上述恶劣状况出现，不仅需要对厌氧消化体系维持一定的碱度来确保PH值的稳定，还需要提供一定量的微量营养元素来确保厌氧消化体系内微生物的正常生长。通常，厌氧消化处理方法上采用铁盐作为微生物的微量营养元素添加剂(如FeCl2.Η20)来为厌氧消化体系中微生物的正常生长和活动，但缺点在于:在整个厌氧消化过程中无法大范围控制铁盐添加的量，而且容易造成微生物出现铁元素不足和铁“中毒”等现象。
[0018]因此，发明人提供了一种新的餐厨垃圾厌氧消化处理方法，使用废铁肩作为微量营养元素添加剂，能够解决上述使用铁盐为微量营养元素添加剂出现的问题。
[0019]如图2所示，为本发明实施例中，发明人提出的一种餐厨垃圾厌氧消化方法，其在厌氧生物反应器中实施，所述方法包括:
步骤201、在所述厌氧生物反应器中，投入按比例配比的已预处理过的餐厨垃圾和预设的接种物，并进一步投入已预处理过的废铁肩；
具体过程为，基于餐厨垃圾和接种物的VS (挥发性固体物)比来添加餐厨垃圾和接种物，以保证厌氧生物反应器能够稳定运行，此处VS比的值选定在0.5~3之间，因此可将已预处理过的餐厨垃圾与预设的接种物按照VS比为[0.5,3]范围内任一值进行配比，并投入至厌氧生物反应器中，此时厌氧生物反应器中的TS (总固体)含量控制在3.5%至5.2%之间。其中，接种物为