一种抑制厨余垃圾干式发酵过程中硫化氢产生并提高沼气产量的方法技术

本发明专利技术公开了一种抑制厨余垃圾干式发酵过程中H2S产生并提高沼气产量的方法，属于环境保护及厨余垃圾资源化技术领域，包括，将收集的厨余垃圾进行破碎，调节含固率在15～20％范围内，然后接种污泥，向发酵系统内添加次氯酸钙并调节pH为6.5

【技术实现步骤摘要】
一种抑制厨余垃圾干式发酵过程中硫化氢产生并提高沼气产量的方法


[0001]本专利技术属于环境保护及厨余垃圾资源化
，具体涉及一种抑制厨余垃圾干式发酵过程中H2S产生并提高沼气产量的方法。

技术介绍

[0002]近年来，厨余垃圾干式发酵得到广泛关注，一方面，干式发酵对预处理要求低、沼液产量少、耗能低。另一方面，厨余垃圾干式发酵所需反应器体积小，进而减少了基建成本。但由于有机负荷率高，厨余垃圾干式发酵过程易造成有机酸的积累进而降低沼气产量并导致反应失稳。此外，厨余垃圾内含有大量含硫有机物，该类有机物在厌氧发酵过程中被硫酸盐还原菌利用进而产生硫化氢。沼气中H2S是一种剧毒、恶臭、具有腐蚀性的挥发性气体，会导致发酵设备严重腐蚀、居民投诉异味等严重问题，甚至威胁到人们的健康和生命。
[0003]目前，针对厨余垃圾干式强化沼气产生，常采用微波、接种微生物、添加导电材料强化电子传递等，而针对有机物厌氧发酵硫化氢产生常采用后处理技术如吸附、化学氧化等，需要额外的建设且和维护成本。而关于利用次氯酸钠强化厨余垃圾干式厌氧发酵、提高沼气产量并原位降低硫化物释放的新方法未见报道。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种抑制厨余垃圾干式发酵过程中H2S产生并提高沼气产量的方法。本专利技术提供的方法可以强化厨余垃圾干式厌氧发酵，提高沼气的产量并原位降低硫化氢释放。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案为：
[0006]一种抑制厨余垃圾干式发酵过程中H2S产生并提高沼气产量的方法，将厨余垃圾进行机械破碎，破碎后的厨余垃圾含固率调控至15～20％；将含固率调控完毕后的厨余垃圾加入厌氧发酵罐，接种污泥，同时投加次氯酸钙，同时调控反应初始pH为6.5～7.5，而整个发酵过程不调控pH；完成接种污泥、投加次氯酸钙以pH调节后，立刻充入氮气排净空气并进行搅拌，进行厌氧干式发酵。
[0007]本专利技术的有益效果为：
[0008]1、本专利技术采用次氯酸钙原位缓解H2S，显著抑制了厨余垃圾干式发酵过程中硫化氢的产生，硫酸盐还原菌的活性被降低。采用本专利技术可同步实现降低恶臭气体硫化氢以及提高厨余垃圾资源利用率。
[0009]2、本专利技术次氯酸钙的存在，调节了系统pH缓解酸化现象，产生的Ca可与S产生沉淀降低硫化氢，同时利用次氯酸钙氧化性促进了厨余垃圾内有机物的裂解，提高水解酶与有机物的接触从而显著提高了厨余垃圾的水解程度，并为厌氧消化产甲烷微生物提供了充足的物质保障，从而提高了沼气产量且发酵时间大大缩短，缩短至12d。
附图说明
[0010]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0011]图1为本专利技术抑制厨余垃圾干式发酵过程中H2S产生并提高沼气产量的方法的工艺流程图；
[0012]图2为本专利技术实施例1
‑
6中厨余垃圾干式发酵过程硫化氢产量曲线图；
[0013]图3为本专利技术实施例1
‑
6中厨余垃圾干式发酵过程甲烷产量曲线图；
[0014]图4为本专利技术实施例1
‑
6中厨余垃圾干式发酵过程VSS减量率变化柱状图；
[0015]图5为本专利技术实施例1
‑
6中厨余垃圾干式发酵过程pH变化曲线图。
具体实施方式
[0016]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0017]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0018]鉴于现有厨余垃圾干式发酵中易造成有机酸的积累进而降低沼气产量并导致反应失稳，且含硫有机物在厌氧发酵过程中被硫酸盐还原菌利用进而产生硫化氢，本专利技术提出了一种抑制厨余垃圾干式发酵过程中H2S产生并提高沼气产量的方法。
[0019]本专利技术的一种典型实施方式，提供一种抑制厨余垃圾干式发酵过程中H2S产生并提高沼气产量的方法，将厨余垃圾进行机械破碎，破碎后的厨余垃圾含固率调控至15～20％；将含固率调控完毕后的厨余垃圾加入厌氧发酵罐，接种污泥，同时投加次氯酸钙，同时调控反应初始pH为6.5～7.5，而整个发酵过程不调控pH；完成接种污泥、投加次氯酸钙以pH调节后，立刻充入氮气排净空气并进行搅拌，进行厌氧干式发酵。
[0020]在一种或多种实施例中，首先将垃圾分类后的厨余垃圾进行机械破碎，破碎至粒径小于2.0mm，添加适量的蒸馏水调整含固率在15
‑
20％。一般而言，厨余垃圾破碎后的粒径越小，与污泥等其他成分的接触面积越大，越利于后续发酵，在本专利技术中干式发酵厨余垃圾粒径低于2.0mm。
[0021]在一种或多种实施例中，接种的污泥取自常规污水处理厂二沉池的剩余污泥，污泥浓度控制在8.0～10.0g/L，厨余垃圾和接种污泥的体积比控制在5/1～3/1。常规污水处理厂二沉池的剩余污泥中含有大量无机大小颗粒以及有机微生物/菌胶团，作为厌氧微生物接种物，加速厌氧过程。
[0022]本专利技术通过将破碎后的厨余垃圾和污泥合二为一进行掺混发酵，充分发挥了优势互补的作用，并克服了厨余垃圾单独发酵工艺中存在效率低、易缠结等问题，同时为二沉池污泥的处理提供了一个新途径。
[0023]在一种或多种实施例中，厌氧发酵罐内温度为15～35℃。
[0024]在一种或多种实施例中，次氯酸钙的投加量为0.01
‑
0.15g/g TSS，优选为0.01
‑
0.06g/g TSS。在厨余垃圾厌氧干式发酵中，次氯酸钠存在，调节了系统pH，缓解酸化现象，且其产生的Ca
2+
可与S2‑
产生沉淀进而阻止硫化氢气体产生，同时次氯酸钙溶于水后，产生的次氯酸HClO具有极强的氧化性，促进了厨余垃圾内有机物的裂解，提高水解酶与有机物的接触面积从而强化厨余垃圾的水解程度，并为厌氧消化产甲烷微生物提供了充足的物质保障，进而提高了沼气产量且大大缩短发酵时间。
[0025]在一种或多种实施例中，在整个发酵期间均进行机械搅拌，转速控制在50
‑
80转/min。全程进行机械搅拌以增加各组份之间的接触，保证接种污泥和厨余垃圾充分混合并进行充分的发酵。
[0026]为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本专利技术的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本专利技术的技术方案。
[0027]实施例1
[0028]抑制厨余垃圾干式发酵过程中H2S产生并提高沼气产量的方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抑制厨余垃圾干式发酵过程中H2S产生并提高沼气产量的方法，其特征是，具体方法为：将厨余垃圾进行机械破碎，破碎后的厨余垃圾含固率调控至15～20％；将含固率调控完毕后的厨余垃圾加入厌氧发酵罐，接种污泥，同时投加次氯酸钙，同时调控反应初始pH为6.5～7.5，而整个发酵过程不调控pH；完成接种污泥、投加次氯酸钙以pH调节后，立刻充入氮气排净空气并进行搅拌，进行厌氧干式发酵。2.如权利要求1所述的抑制厨余垃圾干式发酵过程中H2S产生并提高沼气产量的方法，其特征是，将厨余垃圾进行机械破碎，破碎至粒径小于2.0mm。3.如权利要求1所述的抑制厨余垃圾干式发酵过程中H2S产生并提高沼气产量的方法，其特征是，取接种的污泥为常规污水处理厂二沉池的剩余污泥，污泥浓度控制在8.0～10.0g/L。4.如权利要求1所述的抑制厨余垃圾干式发酵过程中H2S产生并提高沼气产量的方法，其特征是，厨余垃圾和接种污泥的体积比控制在5：1～3：1。5.如权利要求1所述的抑制厨余垃圾干式发酵过程中H2S产生并提高...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵建伟，张虹莹，秦丞志，赵晨曦，刘伟勋，袁庆江，孙英杰，
申请(专利权)人：光大理工环境技术研究院青岛有限公司，
类型：发明
国别省市：