本發(fā)明涉及一種廚余垃圾混合發(fā)酵方法，具體地說(shuō)，涉及一種通過(guò)黑水脫氨強(qiáng)化廚余垃圾混合發(fā)酵的方法。本發(fā)明屬于有機(jī)固體廢棄物資源化處理。

背景技術(shù)：

1、在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，人們生活水平提高的同時(shí)，有機(jī)廢棄物的產(chǎn)量日益增加。家庭日常產(chǎn)生的高濃度有機(jī)廢物主要包括兩部分：一是廚余垃圾，包括未經(jīng)加工的餐前食物垃圾和餐后的剩飯菜；二是黑水，如人類糞便、尿液等。廚余垃圾中有機(jī)物和水份的含量較高，容易腐敗變臭、滋生蚊蠅和傳播疾病。以前，在我國(guó)部分農(nóng)村和偏遠(yuǎn)地區(qū)主要是通過(guò)厭氧發(fā)酵的方法處理廚余垃圾產(chǎn)生沼氣，實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢物的資源化利用。由于廚余垃圾厭氧發(fā)酵過(guò)程中容易造成vfa(揮發(fā)性脂肪酸)積累，產(chǎn)生酸抑制，故，目前，大多采用混合發(fā)酵的方式處理廚余垃圾，即將廚余垃圾與秸稈類木質(zhì)纖維素、畜禽糞便、市政污泥等物質(zhì)進(jìn)行混合發(fā)酵。然而，由于我國(guó)農(nóng)村地廣，住戶較分散，以家庭為單位獲取以上幾種物質(zhì)存在物料獲取便捷性低、產(chǎn)氣效率不高等問(wèn)題，亟需拓展適宜的廚余垃圾混合發(fā)酵基質(zhì)。

2、黑水作為另一種家庭高濃度有機(jī)廢棄物，其含有大量的有機(jī)物和氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素，是一種優(yōu)良的農(nóng)作物肥料。但是，若直接施用，會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害。目前，我國(guó)廣大農(nóng)村地區(qū)，黑水大多進(jìn)入到化糞池中，在厭氧條件下腐熟一段時(shí)間后作為農(nóng)家肥，這種黑水處理方式存在有害氣體逸散、資源化利用程度低等缺點(diǎn)。另外，由于黑水中尿液的氨氮含量較高，還導(dǎo)致黑水單獨(dú)厭氧發(fā)酵時(shí)容易出現(xiàn)氨抑制現(xiàn)象，影響產(chǎn)氣效果，故，對(duì)于黑水單獨(dú)厭氧發(fā)酵的應(yīng)用相對(duì)較少。

3、因此，探索廚余垃圾與黑水特性互補(bǔ)的有機(jī)廢棄物混合發(fā)酵方法，降低廚余垃圾、黑水對(duì)環(huán)境影響的同時(shí)，收集可利用資源沼氣，提高黑水的資源化利用效率，具有重要的實(shí)踐意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述原因，本發(fā)明的目的是提供一種強(qiáng)化廚余垃圾混合發(fā)酵的方法。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種黑水脫氨強(qiáng)化廚余垃圾混合發(fā)酵的方法，它包括如下步驟：

3、步驟1：獲取均質(zhì)黑水，調(diào)節(jié)黑水ph值，使其ph值為11-12；

4、步驟2：對(duì)黑水進(jìn)行脫氨處理；

5、步驟3：制作黑水發(fā)酵底物；

6、往步驟2脫氨處理后的黑水內(nèi)，酸性物質(zhì)，調(diào)節(jié)ph值至7.0-7.5，形成黑水發(fā)酵底物；

7、步驟4：制作廚余垃圾發(fā)酵底物；

8、步驟5：將廚余垃圾發(fā)酵底物與黑水發(fā)酵底物按總固體含量比1:1加入到厭氧發(fā)酵反應(yīng)器內(nèi)，并按照接種物與廚余垃圾發(fā)酵底物和黑水發(fā)酵底物之和的揮發(fā)性固體含量比2:1添加接種污泥，并在37±1℃下混合發(fā)酵30天；

9、步驟6：收集混合發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的沼氣，處理發(fā)酵后的廚余垃圾殘?jiān)?/p>

10、優(yōu)選地，所述接種污泥為厭氧污泥，取自污水處理廠的高固體厭氧發(fā)酵中試實(shí)驗(yàn)裝置；所述厭氧污泥使用前在室溫下厭氧消化7天。

11、優(yōu)選地，所述步驟2使用簡(jiǎn)易蒸汽吹脫裝置對(duì)黑水進(jìn)行脫氨處理。

12、優(yōu)選地，所述步驟2對(duì)黑水進(jìn)行脫氨處理脫氨效率為40％最佳。

13、本發(fā)明先將黑水脫氨，然后，再將脫氨后的黑水與廚余垃圾混合發(fā)酵，在利用黑水中的氨氮緩解廚余垃圾產(chǎn)酸的同時(shí)，又通過(guò)廚余垃圾產(chǎn)酸控制發(fā)酵系統(tǒng)的ph，避免發(fā)酵系統(tǒng)游離氨濃度過(guò)高而產(chǎn)生氨抑制。此外，本發(fā)明還通過(guò)吹脫方法降低黑水中的氨氮濃度，避免黑水氨氮濃度過(guò)高對(duì)混合發(fā)酵系統(tǒng)產(chǎn)生抑制，進(jìn)一步提高廚余垃圾與黑水混合發(fā)酵的協(xié)同效果和產(chǎn)甲烷效率，提高兩種高濃度有機(jī)廢物的處理和資源化利用效率。

14、本方法操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行安全穩(wěn)定，能夠?yàn)楦邼舛扔袡C(jī)廢物流的厭氧發(fā)酵提供技術(shù)支撐，特別對(duì)農(nóng)村家庭有機(jī)廢物的處理和能源資源化利用具有重要意義。

技術(shù)特征：

1.一種黑水脫氨強(qiáng)化廚余垃圾混合發(fā)酵的方法，其特征在于：它包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的黑水脫氨強(qiáng)化廚余垃圾混合發(fā)酵的方法，其特征在于：所述接種污泥為厭氧污泥，取自污水處理廠的高固體厭氧發(fā)酵中試實(shí)驗(yàn)裝置；

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的黑水脫氨強(qiáng)化廚余垃圾混合發(fā)酵的方法，其特征在于：所述步驟2使用簡(jiǎn)易蒸汽吹脫裝置對(duì)黑水進(jìn)行脫氨處理。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的黑水脫氨強(qiáng)化廚余垃圾混合發(fā)酵的方法，其特征在于：所述步驟2對(duì)黑水進(jìn)行脫氨處理脫氨效率為40％最佳。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種黑水脫氨強(qiáng)化廚余垃圾混合發(fā)酵的方法，即利用蒸汽吹脫裝置脫除黑水中的氨氮，脫氨后的黑水與廚余垃圾進(jìn)行混合發(fā)酵。本發(fā)明能夠在緩解廚余垃圾和黑水單獨(dú)發(fā)酵酸抑制和氨抑制的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高兩種有機(jī)物的混合發(fā)酵性能，顯著提升產(chǎn)甲烷效率，且運(yùn)行安全穩(wěn)定，對(duì)于農(nóng)村分散條件下廚余垃圾和黑水兩種高濃度家庭有機(jī)廢物流的能源資源化具有重要意義。

技術(shù)研發(fā)人員：王輝輝,靳曉輝,樊玉苗,胡亞偉,李英睿,武守靜,張銘琪,楊蕾,賈倩,吳玉磊,張戴煒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：黃河水利委員會(huì)黃河水利科學(xué)研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10