一种实现餐厨垃圾厌氧消化沼渣脱水性能提升的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113578919A(43)申请公布日2021.11.02(21)申请号202110813891.2(22)申请日2021.07.19(71)申请人上海大学地址200444上海市宝山区上大路99号(72)发明人刘建勇(74)专利代理机构上海宛林专利代理事务所(普通合伙)31361代理人张明(51)Int.Cl.B09B3/00(2006.01)C02F9/14(2006.01)C02F11/145(2019.01)C02F103/06(2006.01)C02F101/30(2006.01)C02F101/16(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种实现餐厨垃圾厌氧消化沼渣脱水性能提升的方法(57)摘要本发明涉及餐厨垃圾处理领域，公开了一种实现餐厨垃圾厌氧消化沼渣脱水性能提升的方法。通过本发明的方法，采用共消化技术，利用渗滤液中含有的大量的钙离子增强餐厨垃圾沼渣的脱水性能。通过纳滤截留大部分钙离子于纳滤浓缩液中，通过纳滤浓缩液回流至厌氧共消化阶段进一步强化餐厨垃圾厌氧消化沼渣的脱水性能，且整个工艺过程无需添加任何药剂。CN113578919ACN113578919A权利要求书1/1页1.一种实现餐厨垃圾厌氧消化沼渣脱水性能提升的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：厌氧共消化阶段，在厌氧膜生物反应器中加入餐厨垃圾及渗滤液作为厌氧共消化的基质，所述餐厨垃圾及所述渗滤液的质量比为1:1，所述渗滤液中钙离子的浓度为1g/L至3g/L，通过水浴锅加热使所述基质的温度保持在35℃，水力停留时间为7.5天，以获得沼渣与沼液，所述钙离子的70％进入所述沼渣，使得所述沼渣的脱水性能提升，所述钙离子的30％进入所述沼液，所述沼液流入S2步骤；S2：同时亚硝化/厌氧氨氧化/反硝化阶段，采用亚硝化菌、厌氧氨氧化菌及反硝化菌，所述亚硝化菌利用氧气将氨氮转化为亚硝态氮以为厌氧氨氧化菌的生长提供有利环境，所述反硝化菌利用所述沼液中残留的有机物在缺氧条件下将硝态氮转化为亚硝态氮或氮气，以实现对所述沼液进行脱氮除碳；S3：纳滤阶段，经过S2步骤后，所述沼液能够产生出纳滤浓缩液，所述沼液中的钙离子通过纳滤截留后留在所述纳滤浓缩液中，通过所述纳滤浓缩液回流至所述厌氧膜生物反应器，使得所述沼渣的脱水性能进一步提升；S4：臭氧阶段，将所述纳滤浓缩液中难降解的有机物转变为易降解有机物，再回流至所述厌氧膜生物反应器中进行厌氧共消化，产生甲烷，同时所述厌氧膜生物反应器中的钙离子浓度提高。2.根据权利要求1所述的一种实现餐厨垃圾厌氧消化沼渣脱水性能提升的方法，其特征在于，所述S1步骤中，所述渗滤液包括垃圾焚烧厂渗滤液、垃圾堆肥厂渗滤液、垃圾中转站渗滤液以及填埋场渗滤液中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的一种实现餐厨垃圾厌氧消化沼渣脱水性能提升的方法，其特征在于，所述S1步骤中，在所述厌氧膜生物反应器的启动阶段加入接种污泥。2CN113578919A说明书1/5页一种实现餐厨垃圾厌氧消化沼渣脱水性能提升的方法技术领域[0001]本发明涉及餐厨垃圾处理领域，具体地涉及一种实现餐厨垃圾厌氧消化沼渣脱水性能提升的方法。背景技术[0002]餐厨垃圾作为城市生活垃圾的重要组成部分，每年的产生量极大，预计从2005年到2025年，亚洲国家的餐厨垃圾年产量将从2.78亿吨增加到4.16亿吨。近些年来，由于对可再生能源的需求以及面临的严峻的环境问题，餐厨垃圾厌氧消化技术已受到广泛关注。但目前该技术的广泛应用会导致产生大量厌氧消化的残余物即沼渣，因此对其进行有效合理的利用，是实现生态化和可持续发展的必然要求。[0003]沼渣脱水是对沼渣后续处理和利用的前提，但是由于大量未消化完全的有机质以及厌氧消化过程中微生物代谢形成的胞外聚合物的存在会导致餐厨垃圾厌氧消化后的沼渣脱水性能差，增加运输和处理的成本。沼渣中存在的未被消化的有机物通过化学键与水分子结合大多以悬浮固体或胶体颗粒的形式存在，使得沼渣固液分离困难。微生物代谢分泌的胞外聚合物主要由多糖、蛋白质、脂类、核酸和腐殖质组成，是高度亲水的聚合物，含有丰富的亲水官能团(如羟基和羧基)，因此胞外聚合物被认为是影响消化液脱水性能的关键因素。[0004]改善沼渣脱水性能常见的方法主要有热处理、高级氧化法以及酶处理法等，这些方法在提高脱水性能方面均取得了一定的效果，但在实际应用中仍存在一定的不足。在考虑成本和效率时，混凝/絮凝是一个很好的选择，它通过架桥作用使小的胶体颗粒团聚成大的颗粒，尽可能便于固液分离。无机混凝剂虽然价格低廉，但用量高，附加成本大；合成高分子絮凝剂具有投加量小、脱水性能好等优点，但成本较高。因此，寻求一种有效且具备经济适用性的提