混合白酒窖泥和厌氧污泥用于餐厨垃圾厌氧消化的方法及应用

本发明涉及固体废弃物及水处理工艺，具体涉及一种混合白酒窖泥和厌氧污泥用于餐厨垃圾厌氧消化的方法及应用。

背景技术：

1、不同地域的餐厨垃圾和厨余垃圾的组成成分由于受到经济消费水平、饮食差异、时令季节性等的影响而存在一定的差异，但基本上都具有较高含水率(72.10％～93.33％)、较高有机物含量(主要是碳水化合物、粗蛋白和粗纤维等)、较高油脂(17.02～31.80％)等特点。

2、厌氧消化是一种绿色资源化处理废弃物的技术，能分解消化餐厨垃圾中有机物质并生成甲烷气体，实现减量化、无害化、资源化的目标。厌氧消化主要是由酸化阶段和产甲烷阶段相组成，酸化阶段主要是水解酸化菌分解利用溶解性营养物质生成挥发性脂肪酸(volatile fatty acids，vfas)，产甲烷阶段则主要是产甲烷菌利用水解酸化作用产生的中间产物生成甲烷、二氧化碳和少量硫化氢等。但目前酸化阶段存在稳定性极差的现象，极易导致ph过低，抑制产甲烷菌的生长繁殖；在产甲烷阶段存在着甲烷产率极低等问题。

3、因此，亟需一种餐厨垃圾厌氧消化的新方法，来调整酸化阶段中的挥发性脂肪酸的产量以及提高酸化阶段的稳定性。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明提供一种混合白酒窖泥和厌氧污泥用于餐厨垃圾厌氧消化的方法及应用，以期至少部分地解决上述提及的技术问题中的至少之一。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

3、作为本发明的一个方面，提供了一种混合白酒窖泥和厌氧污泥用于餐厨垃圾厌氧消化的方法，包括以下步骤：将经过预处理的白酒窖泥和经过预处理的厌氧污泥进行混合，得到混合物；将混合物加入至餐厨垃圾中，进行厌氧消化处理，使得餐厨垃圾被厌氧消化生成甲烷；厌氧消化处理包括水解酸化阶段和产甲烷阶段。

4、根据本发明的实施例，白酒窖泥和厌氧污泥按可挥发性固体质量比为1:4～4:1。

5、根据本发明的实施例，白酒窖泥和所述厌氧污泥按可挥发性固体质量比具体为1:3。

6、根据本发明的实施例，餐厨垃圾和所述混合物的可挥发性固体质量投加比为2:1～4:1。

7、根据本发明的实施例，厌氧消化处理的条件为：控制反应温度在34～36℃，进行搅拌处理；水解酸化阶段的处理时间为0～15天，处理温度为30～40℃，使白酒窖泥中的水解酸化菌将餐厨垃圾中的溶解性营养物质分解生成挥发性脂肪酸。

8、根据本发明的实施例，水解酸化阶段中每天投加4.5mol/l的氢氧化钠溶液，调整水解酸化阶段的ph范围为7.3～7.4；厌氧消化处理的反应体系中可挥发性固体质量的总投加占比为5～7％。

9、根据本发明的实施例，搅拌处理为在150～250rpm的搅拌速度下，采用间歇式搅拌的方式。

10、根据本发明的实施例，经过预处理的白酒窖泥为对白酒厂窖池的剩余窖泥依次进行水洗、过筛后，置于34～36℃的环境下加热，以消耗其中的有机营养物质；经过预处理的厌氧污泥为将来自于污水处理厂厌氧池的废弃污泥置于34～36℃的环境下加热，以消耗其中的有机营养物质；过筛的目数为15～25目。

11、根据本发明的实施例，餐厨垃圾在使用前，对餐厨垃圾粗品依次进行分选、破碎后，得到餐厨垃圾。

12、作为本发明的另一个方面，提供了一种上述方法在生产甲烷中的应用。

13、基于上述技术方案，本发明提供的混合白酒窖泥和厌氧污泥用于餐厨垃圾厌氧消化的方法及应用至少具有以下有益效果其中之一或其中一部分：

14、首先，通过在厌氧条件下将白酒窖泥和厌氧污泥混合，由于白酒窖泥和厌氧污泥的微生物群落结构和组成上有所区别，因此能够引入更多的微生物群落，增加微生物的多样性，从而提高了厌氧消化处理过程的稳定性。其次，本发明通过利用白酒窖泥中的产酸和产乙醇的微生物，利用其中的水解酸化菌将餐厨垃圾的溶解性营养物质生成挥发性脂肪酸，从而提高了挥发性脂肪酸这一中间产物的产量，从而对产甲烷菌可转化利用的挥发性脂肪酸进行富集。白酒窖泥和厌氧污泥具有不同的ph值，通过混合两种污泥能够调整整个反应体系的ph值，使其更适合甲烷微生物的ph生长环境，从而提高甲烷产量。

15、根据本发明的实施例，餐厨垃圾中富含有机物，提供了丰富的碳源，是生成甲烷的原料。利用白酒窖泥和厌氧污泥中微生物群落的多样性，通过混合两种污泥，能够引入更多种类的微生物，从而更全面地利用有机物并提高甲烷生成的效率。

技术特征：

1.一种混合白酒窖泥和厌氧污泥用于餐厨垃圾厌氧消化的方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述白酒窖泥和所述厌氧污泥按可挥发性固体质量比为1:4～4:1。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述白酒窖泥和所述厌氧污泥按可挥发性固体质量比具体为1:3。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述餐厨垃圾和所述混合物的可挥发性固体质量投加比为2:1～4:1。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，厌氧消化处理的条件为：

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述水解酸化阶段中每天投加4.5mol/l的氢氧化钠溶液，调整所述水解酸化阶段的ph范围为7.3～7.4；

7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述搅拌处理为在150～250rpm的搅拌速度下，采用间歇式搅拌的方式。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述经过预处理的白酒窖泥为对白酒厂窖池的剩余窖泥依次进行水洗、过筛后，置于34～36℃的环境下加热，以消耗其中的有机营养物质；

9.根据权利要求1所述的方法，其中，在使用所述餐厨垃圾前，对餐厨垃圾粗品依次进行分选、破碎后，得到所述餐厨垃圾。

10.一种使用如权利要求1～9中任一项所述的方法在生产甲烷中的应用。

技术总结
本发明涉及了一种混合白酒窖泥和厌氧污泥用于餐厨垃圾厌氧消化的方法及应用，属于固体废弃物及水处理工艺技术领域。该方法包括以下步骤：将经过预处理的白酒窖泥和经过预处理的厌氧污泥进行混合，得到混合物；将混合物加入至餐厨垃圾中，进行厌氧消化处理，使得餐厨垃圾被厌氧消化生成甲烷；厌氧消化处理包括水解酸化阶段和产甲烷阶段。本发明通过将白酒窖泥和厌氧污泥混合作为餐厨垃圾的接种物，增加了微生物的多样性，从而提高了厌氧消化过程的稳定性。通过利用白酒窖泥中的产酸微生物，促进水解酸化的进程，本发明的方法能够解决餐厨垃圾厌氧消化过程中的酸化过度现象，并能够提高甲烷产气效率。

技术研发人员：宁欣强,葛小鹏,白志辉,陈灏,黄渊铭
受保护的技术使用者：中国科学院生态环境研究中心
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19