城市污泥与餐厨垃圾厌氧共发酵产酸供碳的方法技术

本发明专利技术公开了一种城市污泥与餐厨垃圾厌氧共发酵产酸的方法，产品可作为污水处理厂补充碳源。该工艺包括以下步骤：首先将污水处理厂剩余污泥(含水率96％

【技术实现步骤摘要】
城市污泥与餐厨垃圾厌氧共发酵产酸供碳的方法


[0001]本专利技术涉及城市污泥与餐厨垃圾处理领域，具体涉及一种城市污泥与餐厨垃圾厌氧共发酵产酸供碳的方法。

技术介绍

[0002]餐厨垃圾作为一种典型的有机废弃物，可作为乳酸制备原料。随着世界人口的增加和居民生活水平的提高，每年餐厨垃圾产生量超过10亿吨，其营养结构丰富，利于病毒和致病菌的生长和繁殖，处理不当会威胁居民健康，并带来严重的环境问题。餐厨垃圾富含易生物降解物质(如碳水化合物等)，可以作为一种廉价的发酵基质降低发酵成本，同时达到资源化处理的目的，受到广泛关注。利用碳水化合物为底物发酵，可产生大量的乳酸，但餐厨垃圾水解及产酸微生物不足，同时C/N比(10
‑
64)波动范围大，超过细菌稳定生长和厌氧消化最佳C/N比(15
‑
30)范围，难以获得稳定的发酵性能。
[0003]剩余污泥也是一种典型的有机废弃物，作为城市污水处理过程中的副产物，其处理和处置成本高达污水处理厂总成本的60％。目前我国城市污水处理厂每年排放干污泥大约30万吨，2020年全国污泥产量可能将突破6000万吨。剩余污泥中除了活性微生物外，还包括各种有机和无机化合物、重金属、盐、病原体和寄生虫卵等，如果不能得到妥善处理，会对环境和人类健康构成严重威胁。剩余污泥成分中易降解的有机物成分含量高达50
‑
70％，主要包括蛋白质与多糖等，其中蛋白质成分比例较高，因此C/N比较低，同时污泥中含有丰富的微生物菌群，但以蛋白质为底物的发酵不适合乳酸的生产。
[0004]以剩余污泥调控餐厨垃圾厌氧发酵，可以调节发酵底物C/N，利于乳酸发酵，增强发酵体系的缓冲性能，减弱有毒物质对微生物的抑制；同时剩余污泥含丰富的微生物群落，可以促进有机质的溶出、水解、酸化等厌氧代谢过程。因此，将餐厨垃圾及剩余污泥联合发酵制备具有高附加值的产品，是未来的潜在热点研究方向。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种城市污泥与餐厨垃圾厌氧共发酵产酸供碳的方法，采用该方法能够将剩余污泥与餐厨垃圾中的有机质提取出来，作为污水厂补充碳源；同时通过鸟粪石装置回收磷元素，实现营养元素的有效回收。
[0006]本专利技术的技术方案是：一种城市污泥与餐厨垃圾厌氧共发酵产酸供碳的方法，包括步骤1：将混合物放置在厌氧产酸罐中进行酸化反应；
[0007]步骤2：将酸化后的液体进入沉淀池进行沉淀；
[0008]步骤3：沉淀池上清液进入鸟粪石回收装置回收。
[0009]进一步的，所述步骤1中的混合物包括剩余污泥和餐厨垃圾浆液，所述剩余污泥和餐厨垃圾浆液按照质量比进行混合。
[0010]进一步的，所述剩余污泥与所述餐厨垃圾浆液的质量比为1:1
‑
1:2。
[0011]进一步的，所述剩余污泥的含水率为96％
‑
98％，且所述剩余污泥与所述餐厨垃圾
浆液于35
‑
37℃的条件下进行混合，并通过NaOH进行调节，使得混合后的PH值为8
‑
10。
[0012]进一步的，用于调节所述剩余污泥和餐厨垃圾浆液的混合物PH值的NaOH 溶液浓度为1
‑
2M。
[0013]进一步的，所述酸化反应的时间为2
‑
3天。
[0014]进一步的，步骤1中还包括将所述混合物进行粉碎的步骤，且所述混合物粉碎后的颗粒粒径为0.1
‑
3mm，含水率为85
‑
90％。
[0015]进一步的，步骤3中所述的鸟粪石回收装置中添加有MgCl2·
6H2O，且所述 MgCl2·
6H2O与上清液中磷的摩尔比为(1.2
‑
1.6):1。
[0016]进一步的，所述步骤2中还包括离心脱水步骤，将所述厌氧产酸罐和沉淀池底部的泥渣收集至贮泥池中，并通过离心脱水后将泥饼外运。
[0017]进一步的，所述脱水泥饼含水率为60
‑
70％。
[0018]本专利技术的有益技术效果是：
[0019]1、采用剩余污泥和餐厨垃圾浆液制造混合物，不仅实现了餐厨浆液的处理，又实现了污泥的资源化利用，减少对环境的污染。
[0020]2、混合物酸化后进入沉淀池进行沉淀，沉淀完成后的上清液进入鸟粪石中进行回收，酸化罐和沉淀池底部的泥渣经过离心脱水后形成泥饼外运，将泥渣中的固体和液体进行分离，将污泥中的资源充分利用。
[0021]3、鸟粪石回收装置中MgCl2·
6H2O投加量与上清液中磷的摩尔比为 (1.2
‑
1.6):1，能够充分的对上清液中的磷进行回收。
[0022]4、餐厨垃圾反应前进行粉碎，粉碎后的颗粒粒径为0.1
‑
3mm，粒径越小，单位质量有机物的比表面积越小，水解产酸速率就越快。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的整体结构示意图；
具体实施方式
[0024]为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述，以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0025]实施例1：如图1所示，本专利技术具体涉及：一种城市污泥与餐厨垃圾厌氧共发酵产酸供碳的方法，包括步骤1：将混合物放置在厌氧产酸罐中进行酸化反应；
[0026]步骤2：将酸化后的液体进入沉淀池进行沉淀；
[0027]步骤3：沉淀池上清液进入鸟粪石回收装置回收。
[0028]为更好调整工艺，需要对剩余污泥和餐厨垃圾中总固体和挥发性有机物质的含量、总碳的含量、总磷、总氮的含量、挥发性脂肪酸的质量浓度进行检测，并根据分析结果确定最有效的厌氧共发酵产酸供碳工艺参数，以便控制影响因素实现产酸率最大化、产酸成分可控化。
[0029]所述步骤1中的混合物包括剩余污泥和餐厨垃圾浆液，所述剩余污泥和餐厨垃圾浆液按照质量比进行混合。
[0030]所述剩余污泥与所述餐厨垃圾浆液的质量比为1:1。
[0031]步骤1中所述餐厨垃圾浆液的含水率为87％
[0032]所述剩余污泥的含水率为96％，且所述剩余污泥与所述餐厨垃圾浆液于 37℃的条件下进行混合，并通过NaOH进行调节，使得混合后的PH值为10。
[0033]用于调节所述剩余污泥和餐厨垃圾浆液的混合物PH值的NaOH溶液浓度为 1M。
[0034]所述酸化反应的时间为3天。
[0035]步骤1中还包括将所述混合物进行粉碎的步骤，且所述混合物粉碎后的颗粒粒径为0.1
‑
3mm，含水率为85
‑
90％。
[0036]粉碎后的颗粒通过NaOH进行调节PH值，使得混合物在厌氧产酸罐中进行充分的酸化反应，以便将混合物中的资源进行提取。
[0037]步骤3中所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种城市污泥与餐厨垃圾厌氧共发酵产酸供碳的方法，其特征在于：包括步骤1：将混合物放置在厌氧产酸罐中进行酸化反应；步骤2：将酸化后的液体进入沉淀池进行沉淀；步骤3：沉淀池上清液进入鸟粪石回收装置回收。2.根据权利要求1所述的城市污泥与餐厨垃圾厌氧共发酵产酸供碳的方法，其特征在于，所述步骤1中的混合物包括剩余污泥和餐厨垃圾浆液，所述剩余污泥和餐厨垃圾浆液按照质量比进行混合。3.根据权利要求2所述的城市污泥与餐厨垃圾厌氧共发酵产酸供碳的方法，其特征在于，所述剩余污泥与所述餐厨垃圾浆液的质量比为1:1
‑
1:2。4.根据权利要求3所述的城市污泥与餐厨垃圾厌氧共发酵产酸供碳的方法，其特征在于，所述剩余污泥的含水率为96％
‑
98％，且所述剩余污泥与所述餐厨垃圾浆液于35
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37℃的条件下进行混合，并通过NaOH进行调节，使得混合后的PH值为8
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10。5.根据权利要求4所述的城市污泥与餐厨垃圾厌氧共发酵产酸供碳的方法，其特征在于，用于调节所述剩余污泥和餐厨垃圾浆液的混合物PH值的NaOH溶液浓度为1
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【专利技术属性】
技术研发人员：顾早立，
申请(专利权)人：苏州嘉济智慧环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：