一种通过超声预处理强化餐厨垃圾与污泥协同厌氧消化的方法技术

本发明专利技术公开一种通过超声预处理强化餐厨垃圾与污泥协同厌氧消化的方法。包括如下步骤：餐厨垃圾搅拌均匀后通过超声进行预处理。将预处理后的餐厨垃圾与城市污泥混合后，置于发酵罐中，于50

【技术实现步骤摘要】
一种通过超声预处理强化餐厨垃圾与污泥协同厌氧消化的方法


[0001]本专利技术涉及固体废弃物处理
，具体涉及一种通过超声预处理强化餐厨垃圾与污泥协同厌氧消化的方法。

技术介绍

[0002]我国餐饮业发展迅速，在为我国带来大量就业人口和带动经济飞速增长的同时也产生了大量需要处理的餐厨垃圾，我国未经合格处理就排放的餐厨废水每年已达上亿吨，并且这个数值还在高速增长着。餐厨垃圾具有典型的危害和资源的二重性，一般呈现固液混合态，主要由大量有机物与微量元素构成。目前我国餐厨垃圾资源化利用的程度很低，绝大多数地区没有完善的餐厨垃圾无害化处理和资源化利用管理体系，而已建成的资源化设施不能满负荷运行，收集体系不能良好运转。缺少无害化程度彻底，资源化利用程度高的新型处理技术，不能实现餐厨垃圾的无害化消纳、资源再生利用。
[0003]同时，随着人们生活用水量的不断提高，我国污水处理厂的数量增多，城市污泥的产量也在不断增加。城市污泥含水率高、有机质含量低、含有重金属和病菌等有毒有害物质，污泥的处理处置问题愈加突出。厌氧消化是指在缺氧或厌氧状态下，通过各类厌氧菌的协同作用，将复杂的不可溶性大分子有机物降解转化为简单、稳定的小分子物质。厌氧消化在处理餐厨垃圾或城市污泥中均得到广泛的利用，但消化过程中产气率低、系统运行不稳定。

技术实现思路

[0004]为了解决上述的餐厨垃圾和城市污泥单独厌氧消化时产气率低、系统运行不稳定等问题，本专利技术的目的是提供一种通过超声预处理强化餐厨垃圾与污泥协同厌氧消化的方法。本专利技术的方法可以使餐厨垃圾中剩余的营养物质被再次利用，调节餐厨垃圾与城市污泥的营养比例，有效的解决了两种有机固体废弃物单独消化过程中遇到的问题。
[0005]为实现本专利技术的目的所采用的技术方案为：一种通过超声预处理强化餐厨垃圾与污泥协同厌氧消化的方法，包括如下步骤：
[0006]1)将餐厨垃圾搅拌均匀后通过超声进行预处理。
[0007]2)将预处理后的餐厨垃圾与城市污泥混合后，置于发酵罐中，于50-60℃下厌氧消化。
[0008]3)厌氧消化5-6天后，每日按发酵罐体积12％的投配率投加预处理后的餐厨垃圾与城市污泥，继续于50-60℃下厌氧消化。
[0009]进一步的，上述的方法，步骤1)中，所述餐厨垃圾的含水率为80-90％。
[0010]进一步的，上述的方法，步骤1)中，所述超声是，在超声声能密度为1.5W/mL下超声处理15min。
[0011]进一步的，上述的方法，步骤2)中，所述城市污泥的含水率为80-90％。
[0012]进一步的，上述的方法，步骤2)中，按餐厨垃圾与城市污泥的质量比为1:1进行混合。
[0013]进一步的，上述的方法，步骤3)中，按餐厨垃圾与城市污泥的质量比为1:1进行投加。
[0014]进一步的，上述的方法，厌氧消化过程中，每隔20分钟搅拌20-30分钟。
[0015]本专利技术的有益效果是：本专利技术中，超声预处理可以改变作用物质的理化性质，有效的破坏物质结构，减小底物颗粒粒径，加速有机质溶出，提高厌氧消化效率。本专利技术，能够有效的同时处理餐厨垃圾及城市污泥这两种常见的有机固体废弃物。
附图说明
[0016]图1是本专利技术的方法中餐厨垃圾与城市污泥不同配比对厌氧消化日产气量的影响。
[0017]图2是本专利技术的方法中餐厨垃圾与城市污泥不同配比对产气中甲烷含量的影响。
[0018]图3是本专利技术的方法中超声预处理时间对餐厨垃圾平均粒径的影响。
[0019]图4是本专利技术的方法中超声声能密度对SCOD增量随时间的影响。
具体实施方式
[0020]下面结合具体实施例来进一步描述本专利技术。
[0021]实施例1
[0022]餐厨垃圾与城市污泥不同配比对厌氧消化日产气量的影响
[0023]方法：
[0024]1)将餐厨垃圾的含水率调节到90％；城市污泥的含水率调节到90％；
[0025]2)将含水率为90％的餐厨垃圾搅拌均匀后，在超声声能密度为1.5W/mL下超声处理15min。
[0026]3)将预处理后的餐厨垃圾与含水率为90％的城市污泥，分别按质量比1:9、2:8、3:7、4:6、1:1混合后充分搅拌，然后分别置于有效容积为10L的厌氧消化罐中，于55℃下厌氧消化。
[0027]4)厌氧消化5天后，产气稳定，然后每日按发酵罐体积12％的投配率进出料一次，每次分别按1:9、2:8、3:7、4:6、1:1的质量比投加餐厨垃圾与城市污泥的混合物，继续于55℃下厌氧消化。厌氧消化过程中每隔20分钟搅拌20分钟。
[0028]图1为餐厨垃圾与城市污泥不同配比对厌氧消化日产气量的影响。如图1所示，厌氧消化5-6天后产气稳定，随着餐厨垃圾比重的不断增大，厌氧消化的日产气量不断增大，当餐厨垃圾与城市污泥质量比为1:1时日产气量达到最高。这是因为餐厨垃圾的水解性较强，更容易被微生物分解，同时厌氧菌对餐厨垃圾和城市污泥中的营养物质发生了共代谢作用，提升了厌氧消化的产气量。
[0029]图2是餐厨垃圾与城市污泥不同配比对产气中甲烷含量的影响。如图2所示，随着餐厨垃圾比重的不断增大，产气中甲烷所占含量也随之增高。因此本专利技术优选，餐厨垃圾与城市污泥质量比为1:1。
[0030]实施例2
[0031]超声时间对餐厨垃圾平均粒径的影响
[0032]方法：将餐厨垃圾的含水率调节到90％；将含水率为90％的餐厨垃圾搅拌均匀后，在超声声能密度为1.5W/mL下分别超声处理0、5、10、15、20分钟。
[0033]图3是超声预处理时间对餐厨垃圾平均粒径的影响。如图3所示，随着超声时间的增长，餐厨垃圾的平均粒径不断减少，当超声时间达到15min时对餐厨垃圾粒径的影响达到最好效果，继续增长超声时间对餐厨垃圾的平均粒径影响不大。这是因为超声产生的高温高压等可以破坏餐厨垃圾的物质结构，减小平均粒径。因此本专利技术优选，超声预处理时间为15min。
[0034]实施例3
[0035]超声声能密度对SCOD增量的影响
[0036]方法：将餐厨垃圾的含水率调节到90％；将含水率为90％的餐厨垃圾搅拌均匀后，分别在超声声能密度为0.5W/mL、1.0W/mL、1.5W/mL、2.0W/mL的条件下分别超声处理5min、10min、15min、20min。测定餐厨垃圾中SCOD的含量。
[0037]图4是超声声能密度对SCOD增量随时间的影响。如图4所示，随着超声声能密度和超声时间的增加，餐厨垃圾SCOD增量也随之增高。超声时间达15min后SCOD溶出率明显下降，因此本专利技术优选，超声预处理时间为15min。超声声能密度达1.5W/mL后SCOD溶出率明显下降，继续增大超声声能密度会降低能量利用率。因此本专利技术优选，超声声能密度为1.5W/mL。
[0038]实施例4
[0039]一种通过超声预处理强化餐厨垃圾与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过超声预处理强化餐厨垃圾与污泥协同厌氧消化的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将餐厨垃圾搅拌均匀后通过超声进行预处理；2)将预处理后的餐厨垃圾与城市污泥混合后，置于发酵罐中，于50-60℃下厌氧消化；3)厌氧消化5-6天后，每日按发酵罐体积12％的投配率投加预处理后的餐厨垃圾与城市污泥，继续于50-60℃下厌氧消化。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中，所述餐厨垃圾的含水率为80-90％。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：包红旭，胡家伟，徐晓红，宋泽斌，刘洪源，巨承文，李泽，
申请(专利权)人：辽宁大学，
类型：发明
国别省市：