一种基于生物酶实现餐厨垃圾与生物塑料厌氧共消化的方法技术

本发明专利技术涉及固体废物处理技术领域，具体为基于生物酶实现餐厨垃圾与生物塑料厌氧共消化的方法，其包括步骤：通过酶固定法将生物酶固定在可降解塑料表面，得到改性可降解塑料；将所述改性可降解塑料与餐厨垃圾以及活性污泥混入厌氧反应器中形成混合物，在厌氧反应器中通入惰性气体直至空气被排空后对厌氧反应器进行密封，在

【技术实现步骤摘要】
一种基于生物酶实现餐厨垃圾与生物塑料厌氧共消化的方法


[0001]本专利技术涉及固体废物处理
，特别涉及一种基于生物酶实现餐厨垃圾与生物塑料厌氧共消化的方法
。

技术介绍

[0002]由于禁塑
、
限塑的推行，可降解塑料替代不可降解塑料的产业也逐渐发展起来
。
由此导致塑料污染中可降解塑料所承担的分量也在逐年攀升
。
尽管可降解塑料在厌氧消化条件下降解周期大约只需
35
天，但降解周期仍远长于餐厨垃圾
。
在可降解塑料与餐厨垃圾厌氧共消化时，由于可降解塑料与餐厨垃圾的水力停留时间不同，会导致混在餐厨垃圾中的可降解塑料长时间堆积
。
因此而减小了消化罐的有效处理容积，增加了人工清理频度，降低了厌氧消化设备的运转效率
。
[0003]因此，现有技术还有待于改进和发展
。

技术实现思路

[0004]鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于生物酶实现餐厨垃圾与生物塑料厌氧共消化的方法，旨在解决现有生物塑料降解周期长，无法与餐厨垃圾同步降解的问题
。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种基于生物酶实现餐厨垃圾与生物塑料厌氧共消化的方法，其中，包括步骤：
[0007]通过酶固定法将生物酶固定在可降解塑料表面，得到改性可降解塑料；
[0008]将所述改性可降解塑料与餐厨垃圾以及活性污泥混入厌氧反应器中形成混合物，在厌氧反应器中通入惰性气体直至空气被排空后对厌氧反应器进行密封，在
35
‑
55℃
的水浴条件下培养
30
‑
40
天，完成消化过程
。
[0009]所述基于生物酶实现餐厨垃圾与生物塑料厌氧共消化的方法，其中，所述生物酶为蛋白酶
K、
猪胰腺脂肪酶
、
淀粉酶
、
假单胞杆菌脂肪酶中的一种或多种
。
[0010]所述基于生物酶实现餐厨垃圾与生物塑料厌氧共消化的方法，其中，所述生物酶占所述可降解塑料的质量比为
0.1
‑
10
％
。
[0011]所述基于生物酶实现餐厨垃圾与生物塑料厌氧共消化的方法，其中，所述活性污泥浓缩后的
VS
为
0.2
‑
0.3。
[0012]所述基于生物酶实现餐厨垃圾与生物塑料厌氧共消化的方法，其中，所述餐厨垃圾和改性可降解塑料与活性污泥的负荷比为2‑
5。
[0013]所述基于生物酶实现餐厨垃圾与生物塑料厌氧共发酵消化的方法，其中，所述可降解塑料由聚乳酸和
PBAT
按
1:0.1
‑
10
的质量比制备而成
。
[0014]所述基于生物酶实现餐厨垃圾与生物塑料厌氧共消化的方法，其中，所述混合物中的初始含水率为
70
‑
95
％，初始
pH
为
7.2
‑
7.8。
[0015]所述基于生物酶实现餐厨垃圾与生物塑料厌氧共消化的方法，其中，所述惰性气
体为氮气
、
氦气或氩气
。
[0016]所述基于生物酶实现餐厨垃圾与生物塑料厌氧共消化的方法，其中，所述餐厨垃圾包括淀粉
、
油脂和蛋白质中的一种或多种
。
[0017]一种基于生物酶实现餐厨垃圾与生物塑料厌氧共消化的方法，其中，包括步骤：
[0018]将餐厨垃圾和生物塑料混合后利用生物酶预处理1‑3天，得到预处理混合物；
[0019]将所述预处理混合物与活性污泥混入厌氧反应器中，并置于恒温水浴锅中在
35
‑
55℃
条件下进行厌氧消化
30
‑
40
天，完成消化过程
。
[0020]有益效果：本专利技术通过将生物酶提前固定在可降解塑料表面，相当于增加了生物酶的反应位点，使得生物酶可以直接降解塑料，摆脱了反应活性对温度的依赖，显著提高了可降解塑料的降解率，本专利技术可促进可降解塑料与餐厨垃圾的厌氧共消化进程并产生沼气，实现固体废弃物的减量化
、
资源化
、
无害化，促进了环境保护和资源的可持续利用，且本专利技术方法共消化周期短，规模小，能耗低
、
操作简单
、
不产生二次污染，具备一定的经济与社会效益；所述生物酶的介入还可以促进餐厨垃圾的降解，从而生产更多的甲烷，以此提高餐厨垃圾的利用率
。
附图说明
[0021]图1为本专利技术提供的一种基于生物酶实现餐厨垃圾与生物塑料厌氧共消化的方法流程图
。
[0022]图2为实施例1‑3中
35℃
条件下改性塑料薄膜与餐厨垃圾共消化甲烷累积产量随时间的变化曲线
。
[0023]图3为实施例1‑3中
55℃
条件下改性塑料薄膜与餐厨垃圾共消化甲烷累积产量随时间的变化曲线
。
[0024]图4中从左至右依次为可降解塑料在
pk
改性前的
SEM
图，可降解塑料在
35℃
条件下
pk
改性后的
SEM
图，以及可降解塑料在
55℃
条件下
pk
改性后的
SEM
图
。
[0025]图5为实施例1‑3中
35℃
条件下
PK
改性可降解塑料反应前后的
FTIR
图
。
[0026]图6为实施例1‑3中
55℃
条件下
PK
改性可降解塑料反应前后的
FTIR
图
。
[0027]图7为不同种类生物酶预处理厌氧共消化后生物塑料电子显微镜扫描图
。
[0028]图8为不同温度下
PK
预处理厌氧共消化后生物塑料傅里叶红外谱图
(FTIR)。
具体实施方式
[0029]本专利技术提供一种基于生物酶实现餐厨垃圾与生物塑料厌氧共消化的方法，为使本专利技术的目的
、
技术方案及效果更加清楚
、
明确，以下对本专利技术进一步详细说明
。
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术
。
[0030]请参阅图1，图1为本专利技术提供的一种基于生物酶实现餐厨垃圾与生物塑料厌氧共消化的方法流程图，如图所示，其包括步骤：
[0031]S10、
通过酶固定法将生物酶固定在可降解塑料表面，得到改性可降解塑料；
[0032]S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于生物酶实现餐厨垃圾与生物塑料厌氧共消化的方法，其特征在于，包括步骤：通过酶固定法将生物酶固定在可降解塑料表面，得到改性可降解塑料；将所述改性可降解塑料与餐厨垃圾以及活性污泥混入厌氧反应器中形成混合物，在厌氧反应器中通入惰性气体直至空气被排空后对厌氧反应器进行密封，在
35
‑
55℃
的水浴条件下培养
30
‑
40
天，完成消化过程
。2.
根据权利要求1所述基于生物酶实现餐厨垃圾与生物塑料厌氧共消化的方法，其特征在于，所述生物酶为蛋白酶
K、
猪胰腺脂肪酶
、
淀粉酶
、
假单胞杆菌脂肪酶中的一种或多种
。3.
根据权利要求1所述基于生物酶实现餐厨垃圾与生物塑料厌氧共消化的方法，其特征在于，所述生物酶占所述可降解塑料的质量比为
0.1
‑
10
％
。4.
根据权利要求1所述基于生物酶实现餐厨垃圾与生物塑料厌氧共消化的方法，其特征在于，所述活性污泥浓缩后的
VS
为
0.2
‑
0.3。5.
根据权利要求1所述基于生物酶实现餐厨垃圾与生物塑料厌氧共消化的方法，其特征在于，所述餐厨垃圾和改性可降解塑料与活性污泥的负荷比为2‑
5。...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈峥，张亚雷，刘文杰，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：