有机垃圾联合处置制备生物天然气厌氧生物处理方法与流程

本发明涉及垃圾处理，具体为有机垃圾联合处置制备生物天然气厌氧生物处理方法。

背景技术：

1、有机垃圾处置是指处理生物性垃圾或有机废弃物的过程。有机垃圾主要包括来自生活、农业和食品加工等活动产生的有机废弃物，例如食物残渣、果皮、蔬菜剩余、花草植物、动物粪便等可生物降解的物质。

2、有效的有机垃圾处置是可持续发展的重要组成部分，它有助于减少资源浪费、减少污染、提高土壤质量和农作物产量，同时也有助于推动环保意识的普及和提高社会的可持续发展水平。

3、然而传统的有机垃圾处置通常采用填埋和焚烧的处理方式，产生大量甲烷等温室气体，焚烧垃圾则释放二氧化碳和有害气体，都对气候和空气质量造成不利影响，同时有机垃圾含有丰富的有机物和营养成分，传统方法并未有效回收这些有价值的资源，因此亟需一种有机垃圾联合处置制备生物天然气厌氧生物处理方法来解决此类问题。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了有机垃圾联合处置制备生物天然气厌氧生物处理方法，解决现有技术中存在的传统的有机垃圾处置方法采用填埋和焚烧的处理方式，产生大量甲烷等温室气体，都对气候和空气质量造成不利影响，同时有机垃圾含有丰富的有机物和营养成分，传统方法并未有效回收这些有价值的资源的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现，本发明提供了有机垃圾联合处置制备生物天然气厌氧生物处理方法，其特征在于，该方法包括：

5、垃圾前处理，对有机垃圾进行分类和前处理，去除大块杂物和非有机物，选用颗粒机、粉碎机高效的垃圾处理设备将有机垃圾细碎；

6、加入特定厌氧菌种，挑选具有高效降解有机物能力的特定厌氧菌种，选用甲烷菌属methanosarcina、甲烷球菌属methanococcus、甲烷弧菌属methanobrevibacter并进行优化培养，加入特定厌氧菌种到厌氧消化器中，确保菌种的正常生长和活动；

7、厌氧消化，将经过前处理的有机垃圾和特定厌氧菌种投入到厌氧消化器中，控制厌氧消化过程的温度、ph值和进料速率；

8、沼气收集和利用优化，对收集的沼气进行去除水分和硫化氢杂质处理；

9、生化处理工艺选择与优化，采用ao工艺、短程硝化反硝化工艺和uasb工艺进行加工；

10、消化渣的综合利用，对消化渣进行综合利用，将其转化为有机肥料，用于农业用途和土壤改良。

11、本发明进一步地设置为：所述垃圾前处理的具体步骤包括：

12、将有机垃圾与其他类型的垃圾进行分类，确保有机垃圾单独处理；

13、在垃圾分类的过程中，将大块杂物和非有机物从有机垃圾中进行筛选和去除；

14、采用高效的垃圾处理设备，包括颗粒机、粉碎机将有机垃圾进行细碎；

15、根据具体的厌氧消化器要求和垃圾特性，对细碎后的有机垃圾颗粒大小进行调节；

16、本发明进一步地设置为：所述加入特定厌氧菌种步骤具体包括：

17、通过科学研究和实验，在已有的厌氧消化过程中挑选具有高效降解有机物能力的特定厌氧菌种；

18、对挑选出的特定厌氧菌种进行优化培养，确保菌种适应性和处理效率的提高，优化培养条件包括菌种的培养温度、培养时间、培养基成分；

19、将优化培养后的特定厌氧菌种加入到厌氧消化器中，采用直接投加法加入菌种培养物；

20、加入特定厌氧菌种后，需要确保菌种的活性和存活率，通过调整厌氧消化器的操作条件，包括控制温度、ph值和进料速率，来提供适宜的生存环境，促进菌种的正常生长和活动；

21、本发明进一步地设置为：所述科学研究和实验步骤具体包括：

22、从已有的厌氧消化过程中采集含有有机物降解能力的厌氧菌种样本，样本来自厌氧消化器中的消化液、沼渣；

23、将采集到的菌种样本进行实验室筛选，通过培养菌种在适宜的培养基中，模拟厌氧条件，观察菌种的生长和代谢情况，以及对有机物降解的能力；

24、对筛选后的菌种进行有机物降解能力的评估，通过测量产生的沼气量、沼渣分解速率来评估菌种的降解能力；

25、筛选出具有较好降解能力的菌种后，进行适应性测试，将这些菌种引入实际的厌氧消化系统中，观察其在实际环境下的生长和活动情况，验证其适应厌氧环境的能力；

26、将筛选出的菌种与已有的菌种进行比较，选择最适合的菌种用于厌氧消化过程，通过实验数据和效果评估来做出选择；

27、本发明进一步地设置为：所述厌氧消化步骤具体包括：

28、将经过前处理的有机垃圾和优化培养后的特定厌氧菌种投入到厌氧消化器中，厌氧消化的投料比例：垃圾含水率50％-70％，碳氮比20:1-30:1之间；

29、根据菌种的适应性和垃圾的特性，将厌氧消化器的温度设置在35℃到55°c之间；

30、添加调节剂来维持适宜的ph值；

31、有机垃圾和特定厌氧菌种在厌氧条件下进行发酵反应，产生沼气；

32、定期监测厌氧消化过程中的温度、ph值、产气量关键参数，根据监测结果，及时调整进料量、温度、ph值，保持厌氧消化的稳定运行和最大产气效率；

33、本发明进一步地设置为：所述沼气收集和利用优化步骤具体包括：

34、根据沼气产生量和厌氧消化器的规模，布置沼气收集管道、收集罩和收集井，确保从厌氧消化器中有效地收集沼气；

35、添加干燥剂和除湿设备，将沼气中的水分去除；

36、选用化学吸收剂和生物吸收剂方法，将硫化氢去除；

37、定期对沼气的成分进行检测，包括甲烷含量、二氧化碳含量、硫化氢含量，根据检测结果，及时调整处理方法，确保沼气的质量和稳定；

38、本发明进一步地设置为：所述生化处理工艺选择与优化步骤具体包括：

39、根据沼液的特性和实际处理要求，确定生化处理的目标；

40、当需要进一步去除cod和氨氮，采用ao工艺；

41、当氮的去除是主要目标，采用短程硝化反硝化工艺；

42、当需要高效去除cod和氨氮，并且有较高的污泥浓度要求，采用uasb工艺；

43、在生化处理过程中，定期监测处理效果和关键参数，包括cod、氨氮、总氮的去除率，污泥浓度；根据监测结果，及时调整运行参数，确保生化处理工艺的稳定运行。

44、(三)有益效果

45、本发明提供了有机垃圾联合处置制备生物天然气厌氧生物处理方法。具备以下有益效果：

46、本发明所提供的有机垃圾联合处置制备生物天然气厌氧生物处理方法通过对有机废物进行分离和筛选，以去除非有机材料，然后将废物细碎以增加其表面积，促进随后的厌氧降解，同时选择和培养能够降解有机废物的高效厌氧微生物，如甲烷肉杆菌、甲球菌和甲氧杆菌，提高其分解性能。

47、将预处理的有机废物和特定的厌氧细菌引入厌氧消化器，其中受控条件温度、ph值和进料速率促进沼气生产，收集沼气，去除水和硫化氢等杂质，以提高其质量和效用。

48、并根据处理目标，使用ao工艺，捷径硝化反硝化或uasb工艺等不同工艺对硝化物进行进一步处理以去除cod和氮，再将剩余的沼渣脱水、稳定，转化为适合农业用途和土壤改良的有机肥。

49、与传统的废物处理方法(如填埋或焚烧)相比：

50、厌氧消化过程有效地将有机废物转化为沼气，可用于发电或供暖的可再生能源；

51、厌氧消化减少了甲烷的排放，同时沼渣作为有机肥的综合利用提供了一种可持续的方式来将养分回收到土壤中，从而提高农业生产力；

52、有助于减少废物，降低垃圾填埋场废物。

53、解决了现有技术中心存在的传统的有机垃圾处置方法采用填埋和焚烧的处理方式，产生大量甲烷等温室气体，都对气候和空气质量造成不利影响，同时有机垃圾含有丰富的有机物和营养成分，传统方法并未有效回收这些有价值的资源的问题。