一种用于餐厨垃圾厌氧消化之接种污泥的培养方法技术

技术编号:11136957 阅读:99 留言:0更新日期:2015-03-12 14:04
本发明专利技术旨在提供一种用于餐厨垃圾厌氧消化之接种污泥的培养方法。本发明专利技术内容如下:收集餐厨垃圾作为培养原料,并剔除筷子、骨头、塑料袋等杂物,经粉碎机粉碎;原始接种物取自池塘、阴沟底泥或正常运行沼气池发酵残余物;选取适当发酵浓度,将发酵原料与接种物混合均匀;原料的投料方式采用分批投放,保持每天投料量相同,将总原料分为10~15天投放;培养开始前,向发酵液中添加适量添加剂,即活性炭添加量为1g/L,黑曲霉添加量为1g/L;培养开始前,向发酵液中添加适量营养盐(富含K、P、Mg等元素),即KH2PO4添加量为1360mg/L左右,CaCl2添加量为444mg/L;MgSO4添加量为500mg/L;发酵开始后,保持每天定时搅拌,并采用0.2mol/L的NaOH调节发酵液pH值,使pH保持在7左右;产气结束即可视为培养结束,罐内发酵料液即为培养成熟的厌氧污泥。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种专门用于餐厨垃圾厌氧消化之高活性接种污泥的培养方法,属于厌氧消化污泥富集、培养和驯化领域。 
技术介绍
随着世界人口的增加和人们生活水平的日益提高,近年来餐厨垃圾的产量 呈现明显增长的趋势。据估算,中国仅家庭厨房垃圾每年就有161万吨产生。由于餐厨垃圾水分和有机物含量较高,所以含有大量沙门氏菌、金黄色葡萄球菌等致病微生物,另外还会滋生苍蝇、蚊子等害虫,若不及时处理,还可能产生二噁英等有毒有害物质,危害人们的生活和环境。现有的餐厨垃圾处理技术通常有:粉碎直排、焚烧填埋、饲料化、堆肥、厌氧消化技术等。采用厌氧消化技术处理餐厨垃圾,不仅有益于环境保护,还能提高餐厨垃圾的资源化利用。 由于具有环保、能源化等特点,近年来,厌氧消化处理餐厨垃圾的研究和应用越来越受到重视。由厌氧消化理论可知,有机质厌氧消化产甲烷的过程是由多种沼气微生物来完成的,在厌氧消化过程中,加入足够量的所需微生物作为接种物(亦称菌种或厌氧活性污泥)是极为重要的。接种物中的有效成分是活的沼气微生物群体,所以不同来源的接种物其活性并不相 同,而接种物中的有效成分及活性高低直接关系到发酵过程运行的好坏。 在工程上,如果加入的接种物活性太低,将会导致投料后启动时间过长甚至根本不能正常发酵。特别是对于以餐厨垃圾为原料的厌氧消化过程,如果所选接种物活性不高,其启动过程极易酸化,从而影响厌氧消化的正常运行。 然而,现有专利和文献中涉及到的接种物培养方法,大多是针对某一特殊工艺或反应器中所需污泥的培养,对于餐厨垃圾厌氧消化接种物富集培养的研究还鲜有报道,所以现有技术并不能完全满足餐厨垃圾高效化厌氧发酵的工程需求。因此,本专利技术旨在提供一种用于餐厨垃圾厌氧消化之高活性接种污泥的培养方法。 
技术实现思路
收集餐厨垃圾作为培养原料,并剔除筷子、骨头、塑料袋等杂物,经粉碎机粉碎。 原始接种物取自池塘、阴沟底泥或正常运行沼气池发酵残余物。 选取适当发酵浓度,将发酵原料与接种物混合均匀。 原料的投料方式采用分批投放,保持每天投料量相同,将总原料分为10~15天投放。 培养开始前,向发酵液中添加适量添加剂,即活性炭添加量为1g/L,黑曲霉添加量为1g/L; 培养开始前,向发酵液中添加适量营养盐(富含K、P、Mg等元素),即KH2PO4添加量为1360mg/L,CaCl2添加量为444mg/L,MgSO4添加量为500mg/L。发酵开始后,保持每天定时搅拌,并采用0.2mol/L的NaOH调节发酵液pH值,使之保持在7左右。 产气结束即可视为培养结束,罐内发酵料液即为培养成熟的厌氧污泥。 本专利技术按以下步骤实施:收集餐厨垃圾,剔除筷子、骨头、塑料袋等杂物,经粉碎机粉碎。取池塘、阴沟底泥或正常运行沼气池发酵残余物作为接种物。 选取适当发酵浓度,将发酵原料与接种物混合均匀。 发酵原料分批投入发酵罐中,保持每天投料量相同,持续投料10~15天。 培养开始前,向发酵液中添加活性炭和黑曲霉,添加量均为1g/L;培养开始前,向发酵液中添加适量营养盐,即KH2PO4(1360mg/L)、 CaCl2(444mg/L)和MgSO4(500mg/L)。 发酵开始后,保持每天定时搅拌,并采用0.2mol/L的NaOH调节发酵液pH值,使pH保持在7左右。 产气结束即可视为培养结束,罐内发酵料液即为培养成熟的厌氧污泥。 附图说明图1为本实施例采用的餐厨垃圾厌氧消化污泥的培养装置,该装置由1-控温仪、2-交流接触器、3-水槽、4-电热管、5-热电偶、6-循环水泵、7-沼气发酵罐、8-进料口、9-三通阀、10-出料口所组成。 图2为本实施例污泥培养前后的发酵产气效果比较。 图3为本实施例污泥培养前后的发酵结果的统计分析。 具体实施方式:实施例1本专利技术中的实验采用了厌氧消化污泥的培养装置。如图1 所示,该装置由:     1-控温仪、2-交流接触器、3-水槽、4-电热管、5-热电偶、6-循环水泵、7-     沼气发酵罐、8-进料口、9-三通阀、10-出料口所组成。本实施例中,以某池塘底泥为原始接种物,采用的培养参数如下:采用了某大学食堂餐厨垃圾为原料,恒温水槽的温度为35℃,发酵罐有效体积1.3L,原料分15天投放并保持每天投料量相同,初始浓度为料液VS(挥发性固体含量)浓度3~5%,培养开始前向料液中添加活性炭(1g/L)、黑曲霉(1g/L)、KH2PO4(1360mg/L)、 CaCl2(444mg/L)和MgSO4(500mg/L),每天至少定时搅拌1次。 产气结束即视为培养结束,即可获得培养成熟的厌氧污泥。 在相同发酵条件下,将培养后污泥与培养前污泥进行餐厨垃圾沼气发酵对比试验,比较污泥培养前后对餐厨垃圾厌氧消化效果的变化。试验的产气情况如图2所示。 发酵结果如下: 培养后污泥组别发酵的最大日产气量为908mL,累积产气量为13361mL, 原料TS(总固体含量)产气率为863.67mL/g,发酵周期为57天,第12天累积产气量占总累积产气量50%左右(此时的发酵时间表示为T50%),第36天累积产气量占总累积产气量的80%左右(此时的发酵时间表示为T80%),说明厌氧消化主要发生在前36天。培养前污泥组别发酵的的最大日产气量为626mL,累积产气量为12394mL,原料TS产气率为801.16mL/g,发酵周期为59天,T50%为19天,T80%为40天,说明厌氧消化主要发生在前40天。经统计分析,两组试验结果差异性如图3所示:培养后污泥厌氧发酵的最大日产气量、累积产气量及原料TS产气均明显高于培养前组别,发酵周期小于培养前组别(差异不显著),而T50%和T80%明显低于培养前组别,说明经上述方法培养过后的污泥能促进原料的降解和发酵的进行,提高原料产气率,相对缩短发酵时间,即污泥针对餐厨垃圾的发酵活性得到了显著提高。 本文档来自技高网
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【技术保护点】
原料分为10~15天投放,活性炭添加量为1g/L,黑曲霉添加量为1g/L;培养开始前,向发酵液中添加适量营养盐(富含K、P、Mg等元素),即KH2PO4添加量为1360mg/L,CaCl2添加量为444mg/L;MgSO4添加量为500mg/L。

【技术特征摘要】
1.原料分为10~15天投放,活性炭添加量为1g/L,黑曲霉添加量为1g/L;培养开始前,向发酵液中添加适量营养盐(富含K、P、M...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐锐袁亚阁段良飞王秋侠段欢耘
申请(专利权)人:云南师范大学
类型:发明
国别省市:云南;53

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