一种易腐有机固废资源化的方法技术

本发明专利技术公开了一种易腐有机固废资源化的方法，用于固体废弃物处理与资源化。本发明专利技术提供的方法，包括以下步骤：S1.分别热水解市政污泥和餐厨垃圾，获取市政污泥热水解清液和餐厨垃圾热水解清液；S2.混合市政污泥热水解清液和餐厨垃圾热水解清液，得真菌培养液；S3.在真菌培养液中培养多细胞真菌，获取菌丝纤维。本发明专利技术提供的方法能够有效提高易腐有机固废资源化效率，即显著提升其中的COD有效利用率，提升菌丝纤维的生长量。升菌丝纤维的生长量。升菌丝纤维的生长量。

【技术实现步骤摘要】
一种易腐有机固废资源化的方法


[0001]本专利技术涉及固体废弃物处理与资源化
，尤其是涉及一种易腐有机固废资源化的方法。

技术介绍

[0002]市政污泥和餐厨垃圾均是典型的城市易腐有机固体废弃物，具有含水率高、有机质含量丰富、易腐化造成二次污染、产量大且持续增长等特点，已成为最为主要和持久的城市环境问题之一。同时市政污泥和餐厨垃圾中含有的有机质是重要的资源，如果可以充分利用，将带来显著的经济效益。
[0003]现阶段，对于市政污泥和餐厨垃圾的处理主要仍是单独进行，在污泥方面主要是采用焚烧、填埋和厌氧消化为主，餐厨垃圾则主要包括干化后焚烧、提取油脂后进行厌氧发酵回收沼气等；也就是说，市政污泥和餐厨垃圾上述的处理手段主要是回收能源性物质，例如沼气，资源化品位相对较低。
[0004]也有技术尝试提升市政污泥和餐厨垃圾的资源化品味，例如发酵生产酒精、菌丝等产品，但是资源化的过程中存在诸多问题：市政污泥脱水困难、生物转化过程中有机物转化效率低、发酵周期长；餐厨垃圾易酸化抑制；上述技术瓶颈均限制了污泥和餐厨垃圾资源化水平的提高。
[0005]因此，如何提升市政污泥和餐厨垃圾等易腐有机固废资源化效率，是固体废物处理过程中需要重点考虑的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种易腐有机固废资源化的方法，能够有效提高易腐有机固废资源化效率，即显著提升其中的COD利用率，提升菌丝纤维的生长量。
[0007]根据本专利技术第一方面的实施例，提供了一种易腐有机固废资源化的方法，所述方法包括以下步骤：
[0008]S1.分别热水解市政污泥和餐厨垃圾，获取市政污泥热水解清液和餐厨垃圾热水解清液；
[0009]S2.混合所述市政污泥热水解清液和餐厨垃圾热水解清液，得真菌培养液；
[0010]S3.在所述真菌培养液中培养多细胞真菌，获取菌丝纤维。
[0011]根据本专利技术实施例的方法，至少具有如下有益效果：
[0012](1)本专利技术将市政污泥和餐厨垃圾分别进行热水解后可以促进市政污泥脱水和有机物的释放，改善市政污泥的脱水性能和有机物的可生化性，其中脱水性能的提升有利于市政污泥的后处理过程；餐厨垃圾经过热水解处理后可以增强油脂的分离效果和有机物的分质分相资源化利用。由于餐厨垃圾和市政污泥的后处理方法不同，前者还可以用于固态发酵产沼气、乙醇、乳酸等高价值化学品，后者可以农用作为生物基肥料，因此本专利技术采用
分别的热水解处理方法，可根据热水解残留固体相产物的物料特性开展再利用。进一步的，由于市政污泥和餐厨垃圾中的成分不同，因此热水解处理的条件不同，且若进行混合热水解，则市政污泥和餐厨垃圾间会导致不必要的耗能以及过高的温度容易导致餐厨垃圾发生剧烈的美拉德反应降低餐厨垃圾的可生化性。因此考虑到物料特性差异、后处理再利用方式不同、能耗利用等方面，本专利技术采用分别热水解的方法。
[0013](2)通常，市政污泥热水解清液的pH高于真菌培养所需pH，餐厨垃圾热水解清液的pH低于真菌培养所需pH；本专利技术将两者混合使用，所得真菌培养液的pH可以满足真菌培养的条件，而无需进行过度的pH调节。
[0014]通常，市政污泥热水解清液中含氮丰富，C/N比在3.3～3.8之间；餐厨垃圾热水解清液中含碳丰富，C/N比在40～82之间；而真菌培养需要合适的C/N；因此本专利技术将市政污泥热水解清液和餐厨垃圾热水解清液混合使用，调节了真菌培养液的C/N比，使其更适于真菌的培养，和单独采用市政污泥热水解清液或餐厨垃圾热水解清液作为真菌培养液相比，本专利技术采用的真菌培养液组分之间发生了协同作用，优化了生物转化环境，显著提升了菌丝的生长量以及COD有效利用率。
[0015](3)本专利技术获取的产品为菌丝纤维，克服了目前易腐有机固废生物转化为沼气的产品单一问题，同时，菌丝纤维可作为纸基材料、包装材料、皮革、碳基电极前驱体等进一步加工的原材料，可以显著提升市政污泥和餐厨垃圾资源化的附加值。
[0016]根据本专利技术的一些实施例，所述热水解所用市政污泥的固含量为6％
‑
15％。例如具体可以是约8％。
[0017]根据本专利技术的一些实施例，步骤S1中，所述市政污泥的热水解温度为140
‑
170℃，时长为1.0～2.0h。
[0018]所述市政污泥的热水解过程，需要破胞促进有机物释放，难度较大，因此热水解所需的温度较高。
[0019]具体的，所述市政污泥的热水解温度可以是约160℃。
[0020]根据本专利技术的一些实施例，步骤S1中，所述市政污泥热水解清液的获取方式包括离心。
[0021]所述离心的转速为5000～12000rpm。
[0022]所述离心的时长为5～20min。例如具体可以是约10min。
[0023]由此可将所述市政污泥的热水解产物进行固液分离。
[0024]根据本专利技术的一些实施例，步骤S1中，还包括在所述热水解前对所述餐厨垃圾进行破碎。由此一方面可以降低所述餐厨垃圾的粒径，提升所述热水解过程中有效成分的溶出率。另一方面，破碎后所述餐厨垃圾呈浆化，方便进行称重以及固含量调节等操作。
[0025]根据本专利技术的一些实施例，步骤S1中，所述市政污泥热水解清液中，COD浓度为10～20g/L，例如具体可以是约16g/L。
[0026]可以理解的是，为了避免损坏破碎设备，在所述破碎之前需去除所述餐厨垃圾中的硬物。
[0027]根据本专利技术的一些实施例，所述破碎在高速破碎机中进行。
[0028]所述破碎过程中，所述高速破碎机的转速为10000～30000rpm。例如具体的转速可以是约20000rpm。
[0029]所述破碎的时长为10～20min。例如具体可以是约10min。
[0030]根据本专利技术的一些实施例，所述热水解所用餐厨垃圾的固含量为6％～15％。如果破碎后的餐厨垃圾固含量恰好在上述范围内，则可直接进行热水解；若固含量高于上述范围，则需要加水稀释。所述餐厨垃圾的固含量具体可以是约8％。
[0031]根据本专利技术的一些实施例，步骤S1中，所述餐厨垃圾的热水解温度为90～130℃，时长为1.0～2.0h。所述餐厨垃圾的热水解温度约为120℃。
[0032]和所述市政污泥相比，所述餐厨垃圾的热水解不需要进行破胞，而且有机物等成分的溶出更加容易，因此热水解的温度可以小于所述市政污泥的热水解温度。
[0033]根据本专利技术的一些实施例，所述餐厨垃圾热水解清液的获取方法包括离心分离所述餐厨垃圾的热水解产物。
[0034]由此，所述餐厨垃圾的热水解产物形成三层不相容的部分，分别是餐厨垃圾热水解清液、油脂和固体残渣。
[0035]热水解过程促进了餐厨垃圾中油脂的溶出、分离，而获取的油脂可直接用作燃料，或用作润滑油、机油的制备原料。这进一步提升了所述易腐有机固废再利用的经济性。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种易腐有机固废资源化的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1.分别热水解市政污泥和餐厨垃圾，获取市政污泥热水解清液和餐厨垃圾热水解清液；S2.混合所述市政污泥热水解清液和餐厨垃圾热水解清液，得真菌培养液；S3.在所述真菌培养液中培养多细胞真菌，获取菌丝纤维。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述市政污泥的热水解温度为140
‑
170℃，时长为1.0～2.0h。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述餐厨垃圾的热水解温度为90～130℃，时长为1.0～2.0h。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，还包括在所述混合前稀释所述市政污泥热水解清液或餐厨垃圾热水解清液，使两者的COD浓度相同。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓岩，陈娇，梁嘉晋，李炳，林琳，
申请(专利权)人：清华大学深圳国际研究生院，
类型：发明
国别省市：