CN1220559C - 城市垃圾两步厌氧消化处理工艺 - Google Patents

城市垃圾两步厌氧消化处理工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN1220559C
CN1220559C CNB031180388A CN03118038A CN1220559C CN 1220559 C CN1220559 C CN 1220559C CN B031180388 A CNB031180388 A CN B031180388A CN 03118038 A CN03118038 A CN 03118038A CN 1220559 C CN1220559 C CN 1220559C
Authority
CN
China
Prior art keywords
acid
methane
fermentation jar
anaerobic digestion
municipal wastes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB031180388A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1431159A (zh
Inventor
乔玮
曾光明
黄国和
袁兴中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hunan University
Original Assignee
Hunan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hunan University filed Critical Hunan University
Priority to CNB031180388A priority Critical patent/CN1220559C/zh
Publication of CN1431159A publication Critical patent/CN1431159A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1220559C publication Critical patent/CN1220559C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

本发明的城市垃圾两步厌氧消化处理工艺，其特点是：将经筛选的垃圾送入酸发酵罐，进行水解和酸化。然后将经酸化后的酸化液送入调节罐内调节酸碱度和负荷率，再将经过调节的酸化液输送到甲烷发酵罐，在甲烷发酵罐内，有机物进一步分解产生沼气。本发明将垃圾厌氧消化全过程的水解酸化与产甲烷两阶段分开在不同的反应器内进行，保证了产酸菌和产甲烷菌处于最佳的环境条件，发挥最大的活性。产酸过程改善了垃圾的可生化性，大分子有机物被分解为甲烷、二氧化碳和短链脂肪酸等，酸化液为甲烷相提供了适宜的基质。本发明还具有***运行稳定，反应器的效率高，处理能力大，甲烷含量更高，发酵时间短等优点。

Description

城市垃圾两步厌氧消化处理工艺
技术领域：本发明涉及一种城市垃圾厌氧消化的处理方法，具体地说涉及一种城市垃圾两步厌氧消化处理工艺。
背景技术：城市垃圾中的有机物含量较高，采用厌氧消化处理将有机污染物转化为甲烷，可以实现城市垃圾的资源化利用。将城市垃圾进行厌氧消化处理是利用厌氧微生物将有机物转化为甲烷、二氧化碳和简单的有机物。其中起主要作用是产酸菌和产甲烷菌两大菌群。而产酸菌和产甲烷菌对环境要求不同。产酸菌对环境的适应范围较宽，是兼性厌氧菌，适于在酸性环境下存活，对有机物酸化速度较快。而产甲烷菌是严格的厌氧菌，对环境的酸碱性要求较为苛刻，要求中性偏碱性的环境，产甲烷速度较慢，是消化过程速度的限制阶段。采用传统的垃圾沤肥制沼气，产酸和产甲烷菌在单相反应器内完成厌氧消化的全过程，垃圾产酸过程形成大量的有机酸极易抑制产甲烷菌的生长。产酸菌和产甲烷菌都不处于最佳的环境条件。因而影响了反应器的效率，处理效果不理想。其发酵时间长、沼气含量低、运行不稳定等缺点限制了厌氧消化技术在城市垃圾处理中的应用。
发明内容：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的问题，提供一种城市垃圾两步厌氧消化处理工艺，以满足垃圾厌氧消化过程中水解酸化与产甲烷阶段厌氧微生物对环境的不同要求，通过提供其各自所需的最佳条件，使微生物在垃圾处理的全过程中发挥最大的活性，提高反应器的处理效率以及所产沼气的甲烷含量。
本发明的城市垃圾两步厌氧消化处理工艺，其特点是：将经筛选的垃圾送入酸发酵罐，进行水解和酸化，然后将经酸化后的酸化液送入调节罐内调节酸碱性和负荷率，再将经过调节的酸化液输送到甲烷发酵罐，在甲烷发酵罐内，有机物进一步分解产生沼气。
本发明的城市垃圾两步厌氧消化处理工艺的具体步骤如下：
(a)将城市垃圾进行分选破碎，除去其中的无机物、杂质以及生物降解性差的物质，破碎至粒径为5-15mm，控制C/N比为25∶1-35∶1，将破碎好的垃圾送入酸发酵罐，调节固含量在10-15％。
(b)在酸发酵罐中，启动搅拌***和加热装置，控制温度在30-60℃，保持恒温、密封，收集产生的气体。
(c)将垃圾在酸发酵罐水解酸化产生的酸化液泵入调节罐，在调节罐内调节酸化液的pH值为6.5-7.5、CODcr为3000-7000mg/L。
(d)用泵将调节罐内的液体泵入到甲烷发酵罐，保持甲烷发酵罐内的温度在30-60℃恒温，密封，收集产生的气体。
作为本发明的进一步改进，所述的甲烷发酵罐内的出水可以输送到酸发酵罐或调节罐，以调节垃圾的含水率和负荷；所述进入酸发酵罐内的垃圾为经过分选的有机垃圾，有机物含量在60％以上；所述甲烷发酵罐为升流式厌氧污泥床(UASB)；所述酸发酵罐内保留与新鲜进料成20％的量作为接种量。
本发明提供的城市垃圾两步厌氧消化处理与传统厌氧消化工艺相比，其特点是将垃圾厌氧消化全过程的水解酸化与产甲烷两阶段分开在不同的反应器内进行。各自分开的反应器保证了产酸菌和产甲烷菌处于最佳的环境条件，发挥最大的活性。产酸过程改善了垃圾的可生化性，大分子有机物被分解为甲烷、二氧化碳和短链脂肪酸等，酸化液为甲烷相提供了适宜的基质。避免了由于在产酸阶段形成大量有机酸而抑制产甲烷菌的生长。通过适当控制反应器的负荷率可使产酸相反应器与产甲烷相反应器相互协调工作。在本工艺中，***运行更加稳定，反应器的效率更高，处理能力更大，甲烷含量更高，发酵时间更短。
附图说明：图1为本发明的工艺路线图。
图2为本发明的工艺流程示意简图。
图2中1为酸发酵罐，3为调节罐，5为甲烷发酵罐，7为贮气罐，2、4、6为液体输送泵。
具体实施方式：
结合附图1、2进一步说明本发明的实施方式。
实施例1
(a)采集新鲜垃圾进行分选，去除其中的无机物，垃圾成分包括厨房垃圾(55％)，市场垃圾(30％)和树叶杂草(10％)以及其它杂物，有机物含量为70％，C/N比为25∶1，将其中的有机物20Kg破碎至粒径为10mm，调节固含量15％；(b)将垃圾输送到酸发酵罐1内进行发酵，温度控制在35℃，恒温，产生的气体收集在贮气罐7内；(c)将产生的酸化液经泵2泵入调节罐3，用Na2CO3将调节罐内的酸化液调节至pH值7.2，CODcr5000mg/L；(d)将经过调节的酸化液经泵4输送到甲烷发酵罐5，甲烷发酵罐采用升流式厌氧污泥床(UASB)，温度控制35℃，恒温，产生的气体收集在贮气罐7内；(e)甲烷发酵罐的出水经由泵6回流到酸发酵罐用以调节固含量和负荷(如附图2所示)，经测量有机物去除率达到75％，甲烷含量70％。
实施例2
(a)采集新鲜垃圾进行分选，去除其中的无机物，垃圾成分包括厨房垃圾(60％)，市场垃圾(20％)和树叶杂草(10％)以及其它杂物，有机物含量为75％，C/N比为30∶1，将其中的有机物20Kg破碎至粒径为10mm，调节固含量20％；(b)将垃圾输送到酸发酵罐1内进行发酵，温度控制在35℃，恒温，产生的气体收集在贮气罐7内；(c)将产生的酸化液经泵2泵入到调节罐3，用Na2CO3将调节罐内的酸化液调节至pH值7，CODcr5500mg/L；(d)然后将经过调节的酸化液经泵4输送到甲烷发酵罐5，甲烷发酵罐采用升流式厌氧污泥床(UASB)，温度控制在35℃，恒温，产生的气体收集在贮气罐7内；(e)甲烷发酵罐的出水经由泵6回流到酸发酵罐用以调节固含量和负荷(如附图2所示)，经测量有机物的去除率达到70％，甲烷含量72％。

Claims (5)

1、一种城市垃圾两步厌氧消化处理工艺，其特征在于：将经筛选的垃圾送入酸发酵罐，进行水解和酸化，然后将经酸化后的酸化液送入调节罐内调节酸碱性和负荷率，再将经过调节的酸化液输送到甲烷发酵罐，在甲烷发酵罐内有机物进一步分解产生沼气；该工艺的具体步骤为：
(a)将城市垃圾进行分选破碎，除去其中的无机物、杂质以及生物降解性差的物质，破碎至粒径为5-15mm，控制C/N比为25∶1-35∶1，将破碎好的垃圾送入酸发酵罐，调节固体含量在10-15％；
(b)在酸发酵罐中，启动搅拌***和加热装置，控制温度在30-60℃，保持恒温、密封，收集产生的气体；
(c)将垃圾在酸发酵罐水解酸化产生的酸化液泵入调节罐，在调节罐内调节酸化液体的pH值为6.5-7.5和CODcr为3000-7000mg/L；
(d)用泵将调节罐内的液体泵入到甲烷发酵罐，保持甲烷发酵罐内的温度在30-60℃恒温，密封，收集产生的气体。
2、根据权利要求1所述的城市垃圾两步厌氧消化处理工艺，其特征在于：甲烷发酵罐内的出水可以输送到酸发酵罐或调节罐。
3、根据权利要求1或2所述的城市垃圾两步厌氧消化处理工艺，其特征在于所述的进入酸发酵罐内的垃圾的有机物含量在60％以上。
4、根据权利要求3所述的城市垃圾两步厌氧消化处理工艺，其特征在于所述的甲烷发酵罐为升流式厌氧污泥床UASB。
5、根据权利要求4所述的城市垃圾两步厌氧消化处理工艺，其特征在于所述的酸发酵罐内保留与新鲜进料成20％的量作为接种量。
CNB031180388A 2003-01-23 2003-01-23 城市垃圾两步厌氧消化处理工艺 Expired - Fee Related CN1220559C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB031180388A CN1220559C (zh) 2003-01-23 2003-01-23 城市垃圾两步厌氧消化处理工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB031180388A CN1220559C (zh) 2003-01-23 2003-01-23 城市垃圾两步厌氧消化处理工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1431159A CN1431159A (zh) 2003-07-23
CN1220559C true CN1220559C (zh) 2005-09-28

Family

ID=4790740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB031180388A Expired - Fee Related CN1220559C (zh) 2003-01-23 2003-01-23 城市垃圾两步厌氧消化处理工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1220559C (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101314551B (zh) * 2007-06-01 2011-12-14 中国科学院过程工程研究所 一种使用有机废弃物制备沼气的装置及其制备方法

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1803679A (zh) * 2005-11-26 2006-07-19 马理国 一种利用垃圾、污水及植物生产沼气的自动化综合处理***及方法
CN101549905B (zh) * 2009-05-07 2011-04-20 上海康振环境科技有限公司 有机废水厌氧处理方法
CN101973796A (zh) * 2010-10-19 2011-02-16 北京元黄科技有限公司 有机废弃物处理装置以及处理方法
CN101987796B (zh) * 2010-11-15 2013-01-30 天津市庆烁环保工程有限公司 中药渣两阶段干式厌氧发酵工艺
CN102172596B (zh) * 2010-12-09 2012-07-11 潍坊金丝达实业有限公司 城乡生活垃圾资源化利用方法
US8329455B2 (en) 2011-07-08 2012-12-11 Aikan North America, Inc. Systems and methods for digestion of solid waste
CN102492728B (zh) * 2011-12-02 2014-05-21 同济大学 一种分区接种快速启动易酸败垃圾沼气利用的方法
CN104130942B (zh) * 2014-07-21 2016-03-09 哈尔滨工业大学宜兴环保研究院 农业有机废弃物厌氧发酵回收沼气反应装置及回收方法
CN104372030A (zh) * 2014-10-20 2015-02-25 天津大学 一种污泥和餐厨垃圾混合发酵联产氢气和甲烷的方法
CN105062869B (zh) * 2015-07-31 2018-02-09 符放中 零排渣沼气发酵装置及应用和沼气生产方法
CN206089691U (zh) * 2016-03-23 2017-04-12 香港生产力促进局 有机垃圾资源化回用***
CN107629947B (zh) * 2017-11-08 2023-09-15 中国农业大学 一种生物产甲烷与同步脱硫的方法及装置
CN109401947B (zh) * 2018-10-23 2023-10-20 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 一种污泥与餐厨垃圾共消化***及其运行方法
CN114289454B (zh) * 2022-01-11 2023-04-07 浙江工商大学 一种易腐垃圾厌氧发酵装置及方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101314551B (zh) * 2007-06-01 2011-12-14 中国科学院过程工程研究所 一种使用有机废弃物制备沼气的装置及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1431159A (zh) 2003-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11453607B2 (en) Process for enhanced anaerobic digestion of sludge by alcoholization of food waste
CN1220559C (zh) 城市垃圾两步厌氧消化处理工艺
US4696746A (en) Two phase anaerobic digestion
CN101830744B (zh) 原料特性互补型混合连续干发酵联产电肥的方法
EP2521768B1 (en) Apparatus and preculture tank for biomethanation of biomass
CN102321675B (zh) 一种有机废弃物生产生物燃气的方法及设备
CN101913747B (zh) 一种利用造纸污泥和餐厨垃圾联合发酵产甲烷的方法
CN102757889A (zh) 一种餐厨垃圾两步连续厌氧发酵产沼气的方法
CN104099374A (zh) 一种稻草秸秆碱处理与剩余污泥混合消化产沼气的方法
CN102168109A (zh) 一种连续固态发酵餐厨垃圾生产氢气和甲烷的方法
CN1858197A (zh) 生物质及固体有机废弃物发酵法联产氢气和甲烷的装置
CN1974752A (zh) 一体化设计、双腔室沼气发酵***
Kang et al. Enhanced anaerobic digestion of organic waste
CN102557373A (zh) 一种剩余污泥的处理方法
KR100352811B1 (ko) 3단계 메탄 발효시스템을 이용한 음식물쓰레기의 고속소화 및 메탄 생산방법
Youn et al. Comparative performance between temperaturephased and conventional mesophilic two-phased processes in terms of anaerobically produced bioenergy from food waste
CN102500608A (zh) 一种高浓度餐厨垃圾厌氧处理工艺
CN109401947B (zh) 一种污泥与餐厨垃圾共消化***及其运行方法
CN106282245B (zh) 新型有机垃圾资源化回用方法及***
CN104862342A (zh) 利用污泥调控果蔬废弃物强化单相发酵产沼气的方法
CN109207345B (zh) 一种玉米秸秆乙醇型发酵耦合城市污泥厌氧共消化的装置与工艺
EP3071684A1 (en) Method for producing biogas from biomass using anaerobic digestion and a corresponding reactor
CN114535246B (zh) 一种利用Fenton铁泥及含铁生物炭强化两相厌氧消化的装置与工艺
CN104892039A (zh) 一种将餐厨固渣转化为生物菌剂的方法
CN108249725B (zh) 一种预发酵强化剩余污泥厌氧消化产甲烷的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee