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【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于有機固體廢棄物利用領域,具體涉及一種利用有機固體廢棄物厭氧發酵制備脂肪酸的方法。
技術介紹
1、隨著經濟的快速發展,有機固體廢棄物的產量也越來越大,特別是,隨著人民生活水平的提高,大量產生的餐廚垃圾對環境影響日趨嚴重,已經引起了廣泛的關注。與此同時,餐廚垃圾的主要成分以淀粉、動物脂肪、食物纖維等有機質為主,具有高含水率、高油脂、高鹽分、碳氮比適宜生物降解等特點,因此與之相關的減量化、無害化、資源化已經成為大家普遍關注的焦點。
2、厭氧發酵工藝可將餐廚垃圾中的大部分有機物轉化成高附加值的產品,如脂肪酸、甲烷等,由此在實現有機物物降解的同時也能將餐廚垃圾變廢為寶,因此該工藝逐漸得到研究的重視。但是,在厭氧發酵過程中,由于餐廚垃圾酸化性能較好,由此導致厭氧發酵整體環境條件難以控制,而且積累的脂肪酸會進一步造成微生物菌群發生變化,進而會對厭氧發酵系統的整體運行帶來負面影響,最終難以提高餐廚垃圾的利用率和脂肪酸的產率,特別是,難以提高厭氧發酵產物中中鏈脂肪酸的含量,而獲得更長碳鏈的脂肪酸,可以有效提升厭氧發酵產物的經濟價值。例如,現有技術中直接將有機廢物漿液送入到厭氧發酵產酸反應器中,在溫度為50±0.5℃、ph值為6.5±0.05、攪拌轉速為150rpm、發酵有機負荷為48kg?tvs/m3·d下厭氧發酵7天,此時發酵清液中揮發性有機酸(vfa)的濃度為10450mg?cod/l-17088mg?cod/l,仍然存在底物利用率低、脂肪酸產率低等不足。又如,現有技術中,在將餐廚垃圾放入到厭氧發酵瓶中之前,還包括將
技術實現思路
1、本專利技術要解決的技術問題是克服現有技術的不足,提供一種工藝簡單、成本低廉、制備效率高、底物利用率高、脂肪酸產率高且中鏈脂肪酸占比高的利用有機固體廢棄物厭氧發酵制備脂肪酸的方法。
2、為解決上述技術問題,本專利技術采用以下技術方案。
3、一種利用有機固體廢棄物厭氧發酵制備脂肪酸的方法,包括以下步驟:
4、s1、將活性污泥接種于厭氧反應器中,加入有機固體廢棄物進行厭氧發酵;
5、s2、在厭氧發酵過程中將部分發酵產物從厭氧反應器排出,對排出的發酵產物進行固液分離,得到沼渣;將有機固體廢棄物與沼渣加入到厭氧反應器中;所述沼渣與有機固體廢棄物的體積比為1∶6~10;
6、s3、重復步驟s2,持續進行厭氧發酵,完成對有機固體廢棄物處理。
7、上述的方法,進一步改進的,步驟s2中,所述沼渣與有機固體廢棄物的體積比為1∶7~9。
8、上述的方法,進一步改進的,步驟s2中,所述厭氧發酵過程中,經過0.5天~5天的厭氧發酵后,將部分發酵產物從厭氧反應器排出。
9、上述的方法,進一步改進的,步驟s2中,所述厭氧發酵過程中,經過1天~2天的厭氧發酵后,將部分發酵產物從厭氧反應器排出。
10、上述的方法,進一步改進的,步驟s2中,所述發酵產物從厭氧反應器上端的溢流口排出;所述發酵產物的排出量與所述沼渣和有機固體廢棄物的總加入量相同。
11、上述的方法,進一步改進的,步驟s3中,所述厭氧發酵的持續時間≥7天。
12、上述的方法,進一步改進的,步驟s3中,所述厭氧發酵的持續時間為7天~40天。
13、上述的方法,進一步改進的,所述厭氧發酵過程中,當ph值低于5時,利用蠕動泵將堿液輸送到厭氧反應器中調節ph值,直至ph值為6時,停止輸送堿液;所述蠕動泵的流速為1ml/min~3ml/min;所述堿液為氫氧化鈉溶液;所述堿液的濃度為4mol/l。
14、上述的方法,進一步改進的,所述厭氧發酵過程中控制反應體系的溫度為35℃~40℃,ph值為5.2~7.4。
15、上述的方法,進一步改進的,步驟s1中,在加入有機固體廢棄物之前,還包括:對厭氧反應器中的活性污泥進行馴化;所述馴化在厭氧條件下進行;所述馴化過程中控制反應體系的溫度為35℃~40℃;所述馴化的時間≥1天;所述活性污泥與有機固體廢棄物的體積比為3000∶430,所述有機固體廢棄物為餐廚垃圾。
16、與現有技術相比,本專利技術的優點在于:
17、(1)針對現有厭氧發酵工藝中難以有效利用底物、脂肪酸產率低、制備效率低等缺陷,本專利技術創造性的提出了一種利用有機固體廢棄物厭氧發酵制備脂肪酸的方法,采用發酵沼渣回流的手段,不僅可以實現底物的充分利用,同時也能顯著提高脂肪酸的產率和積累量,并且中鏈脂肪酸含量顯著提高,具體為:先將活性污泥和有機固體廢棄物送入到厭氧反應器中進行厭氧發酵,然后在厭氧發酵過程中,每隔一段時間從厭氧反應器中排出一部分發酵產物,通過固液分離后,將所得沼渣與新的有機固體廢棄物一同回流到厭氧反應器中,重復回流過程,將沼渣和有機固體廢棄物連續加入到厭氧反應器中進行厭氧發酵,一方面,由于沼渣的回流,能夠確保物料入口處污泥具備較高的活性,而且隨著厭氧發酵的進行,沼渣中的活性污泥不斷被馴化,也使得厭氧反應器中污泥的活性不斷提高,因而可快速啟動對有機固體廢棄物的降解處理,以及不斷提高對有機固體廢棄物的降解效率,進而可以顯著提高脂肪酸的產生速率,以確保能夠在更短時間內產生更多的脂肪酸,同時隨著污泥活性的不斷提高,也能顯著提高有機固體廢棄物的利用率,另一方面,由于有機固體廢棄物的不斷加入,它們能夠為微生物的生長補充足夠的碳源,因而在長時間的發酵過程中可以有效避免因微生物消耗脂肪酸而導致脂肪酸的積累量降低。在此基礎上,本本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種利用有機固體廢棄物厭氧發酵制備脂肪酸的方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,步驟S2中,所述沼渣與有機固體廢棄物的體積比為1∶7~9。
3.根據權利要求1或2所述的方法,其特征在于,步驟S2中,所述厭氧發酵過程中,經過0.5天~5天的厭氧發酵后,將部分發酵產物從厭氧反應器排出。
4.根據權利要求3所述的方法,其特征在于,步驟S2中,所述厭氧發酵過程中,經過1天~2天的厭氧發酵后,將部分發酵產物從厭氧反應器排出。
5.根據權利要求4所述的方法,其特征在于,步驟S2中,所述發酵產物從厭氧反應器上端的溢流口排出;所述發酵產物的排出量與所述沼渣和有機固體廢棄物的總加入量相同。
6.根據權利要求1或2所述的方法,其特征在于,步驟S3中,所述厭氧發酵的持續時間≥7天。
7.根據權利要求6所述的方法,其特征在于,步驟S3中,所述厭氧發酵的持續時間為7天~40天。
8.根據權利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述厭氧發酵過程中,當pH值低于5時,利用蠕動泵將堿液輸送
9.根據權利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述厭氧發酵過程中控制反應體系的溫度為35℃~40℃,pH值為5.2~7.4。
10.根據權利要求1或2所述的方法,其特征在于,步驟S1中,在加入有機固體廢棄物之前,還包括:對厭氧反應器中的活性污泥進行馴化;所述馴化在厭氧條件下進行;所述馴化過程中控制反應體系的溫度為35℃~40℃;所述馴化的時間≥1天;所述活性污泥與有機固體廢棄物的體積比為3000∶430,所述有機固體廢棄物為餐廚垃圾。
...【技術特征摘要】
1.一種利用有機固體廢棄物厭氧發酵制備脂肪酸的方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,步驟s2中,所述沼渣與有機固體廢棄物的體積比為1∶7~9。
3.根據權利要求1或2所述的方法,其特征在于,步驟s2中,所述厭氧發酵過程中,經過0.5天~5天的厭氧發酵后,將部分發酵產物從厭氧反應器排出。
4.根據權利要求3所述的方法,其特征在于,步驟s2中,所述厭氧發酵過程中,經過1天~2天的厭氧發酵后,將部分發酵產物從厭氧反應器排出。
5.根據權利要求4所述的方法,其特征在于,步驟s2中,所述發酵產物從厭氧反應器上端的溢流口排出;所述發酵產物的排出量與所述沼渣和有機固體廢棄物的總加入量相同。
6.根據權利要求1或2所述的方法,其特征在于,步驟s3中,所述厭氧發酵的持續時間≥7天。
7.根據權利要求6所述的方...
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