一种废弃食用油脂产沼气的酸化预处理方法技术

本发明专利技术公布了一种废弃食用油脂产沼气的酸化预处理方法，该方法包括如下步骤：1）制备酸化菌种：将添加菌种加入到基础培养基中培养，添加菌种与基础培养基的重量比为1-2:1000，作为酸化菌种；所述添加菌种包括乳酸乳球菌Lactococcus.lactis和枯草芽胞杆菌Bacillus.subtilis；2）酸化处理：调整油脂负荷为200-300 g·L-1，将厌氧消化污泥接种到酸化菌种中进行发酵；其中，厌氧消化污泥接种量为30-40%。本发明专利技术可以将甲烷产量、甲烷含量、总COD去除率和VS去除率分别提高了44%、11%、28%和51%，并把厌氧发酵时间T80缩短28%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于涉及含油脂的餐厨垃圾能源化处理
，具体涉及一种废弃食用 油脂产沼气的酸化预处理方法。
技术介绍
餐厨垃圾是家庭、饭店、食堂等单位产生的残羹剩饭和厨余垃圾的通称，其中各种 动植物油脂含量通常为8-10%，因而时常被不法商贩直接作为饲料喂猪或提炼地沟油，对 食品安全造成极大危害。因此，安全妥善地解决餐厨垃圾及油脂问题具有重大意义。 研究表明，油脂与糖类、蛋白质等相比具有更高的产甲烷潜力，是一种较为理想的 发酵底物。因此，将餐厨垃圾用于制备沼气不仅可以进行资源再利用，同时还能杜绝由餐厨 垃圾引发的社会问题，具有重大的经济和社会效益。 然而，在利用餐厨垃圾制备沼气方面，油脂的水解和酸化是目前公认的厌氧消化 的限速步骤。不解决酸化问题，难以获取很好的产气效果。 目前，对于餐厨垃圾油脂的酸化处理，常需要精密昂贵的仪器，如CN102747108 B〇 鉴于所述问题，开发一种易于实施，不受仪器和发酵方式的废弃食用油脂产沼气 的酸化预处理方法是现有技术亟待解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种废弃油脂产沼气的酸化预处理 方法。本专利技术通过添加微生物并驯化形成酸化发酵菌种来增加反应体系中脂肪的水解和 酸化，该酸化工艺可以获得较高的挥发酸含量；厌氧产甲烷实验表明，酸化处理的废弃油脂 比未酸化油脂甲烷产量、甲烷含量、总C0D去除率和VS去除率分别提高了 44%、11%、28%和 51%，厌氧发酵时间T80缩短了 28%。 为了实现上述目的，本专利技术采用的方法包括如下步骤： 1) 制备酸化菌种：将添加菌种加入到基础培养基中培养，添加菌种与基础培养基的重 量比为1-2:1000,作为酸化菌种；所述添加菌种包括乳酸乳球菌Zactococci/61.lactis和枯 草芽胞杆菌 subtilis; 2) 酸化处理：调整油脂负荷为200-300g*L\将厌氧消化污泥接种到酸化菌种中进行 发酵；其中，厌氧消化污泥接种量为30-40%。 本专利技术的专利技术人经过大量的实验摸索发现，当按比例的上述菌株在基础培养基上 培养驯化后，并按比例的与厌氧消化污泥混合，再调整油脂负荷进行发酵，可以获得较高的 挥发酸含量，并显著的提高了产沼气的效率。 值得指出的是，实现本专利技术的核心在于：1)添加菌种的选定，以及将其按比例在基 础培养基上驯化，获得酸化菌种；2)酸化处理时所设置的油脂负荷以及厌氧消化污泥的接 种量。本领域人员应当理解，在上述方法下，依据本领域基本理论推导出的可适用的基础培 养基种类、驯化条件、添加菌种的比例均属于本专利技术的保护范围。 枯草芽孢杆菌subtilis，是芽胞杆菌属的一种。单个细胞 0. 7~0. 8X2~3微米，着色均匀。无荚膜，周牛鞭毛,能运动。革 > 氏阳件菌,芽孢 0. 6~0. 9X1. 0~1. 5微米，椭圆到柱状，位于菌体中央或稍偏，芽孢形成后菌体不膨大。菌落 表面粗糙不透明，污白色或微黄色，在液体藍羞基中生长时，常形成皱醭。需氧菌。可利用 蛋白质、多种糖及淀粉，分解色氨酸形成吲哚，自身可合成a-淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤 维素酶等酶类。菌株保藏编号DSM10。 乳酸乳球菌Zactococci/61.lactis，细胞呈球形或卵圆形， 0. 5~1. 2ymX0. 5~1. 5ym，在液体培养基中成对和短链。不生芽孢，革兰氏阳性。不运动，无 荚膜。兼性厌氧。化能异养，发酵代谢，以一些碳水化合物发酵产酸，以L(+)_乳酸为主，不 产气。营养要求复杂，接触酶阴性，氧化酶阴性。最适温度30°C。菌株保藏编号DSM20729。 以上菌株均可通过德国微生物菌种保藏中心（DSMZ)或美国典型培养物中心 (ATCC)获得。 优选的，所述乳酸乳球菌Zaclactis和枯草芽胞杆菌 subtilis的质量比为7:1〇 优选的，所述步骤1)中，培养条件为：培养温度为35°C，培养时间为1天。 优选的，所述基础培养基为：蛋白胨3-5g/L、牛肉膏2-3g/L、磷酸二氢钾1-2g/ L、磷酸氢二钾5-6g/L、氯化钠l-2g/L。 优选的，步骤2)中，发酵前，初始pH为5. 5-6. 5。 优选的，步骤2)中，发酵温度为30-40°C。 优选的，步骤2)中，发酵时间为6-10天。 优选的，步骤2)中，发酵时不搅拌，每天进行自然通气处理20-60分钟。 发酵时，发酵方式包括分批发酵、补料-分批发酵、半连续发酵中的一种。 本专利技术的有益效果： 1、 本专利技术可以显著的提高沼气产量，可提升甲烷总产量44%; 2、 本专利技术可以在提尚甲烧总广量的同时，还提尚了甲烧的含量，提尚幅度达11% ; 3、 本专利技术还能显著的提高C0D去除率和VS去除率，提高程度分别达到28%和51% ; 4、 本专利技术还能显著的降低T80时间，降低幅度高达28%。【具体实施方式】 下面通过实施例对本专利技术进行具体描述，有必要在此指出的是以下实施例只是用 于对本专利技术进行进一步的说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，该领域的技术熟练 人员根据上述
技术实现思路
所做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本专利技术的保护范围。 实施例1 1)制备酸化菌种：将添加菌种加入到基础培养基中培养，培养温度为35°C，培养时 间为1天，添加菌种与基础培养基的重量比为2:1000,作为酸化菌种；添加菌种为乳酸 乳球菌Zactococci/61.lactis和枯草芽胞杆菌subtilis;其中，乳酸乳球菌 Zactococci/61.lactis和枯草芽胞杆菌 subtilis的质量比为7:1 ; 2) 酸化处理：调整初始pH为5. 5,调整油脂负荷为300g*L\将污泥接种到酸化菌种 中进行发酵，发酵方式为分批发酵，发酵温度为40°C，发酵时间为8天，发酵过程中每天自 然通气60分钟；其中，污泥接种量为40%。 基础培养基为：蛋白胨5g/L、牛肉膏3g/L、磷酸二氢钾2g/L、磷酸氢二钾6g/ L、氯化钠2g/L。 实施例2 1) 制备酸化菌种：将添加菌种加入到基础培养基中培养，培养温度为35°C，培养时 间为1天，添加菌种与基础培养基的重量比为1:1〇〇〇,作为酸化菌种；添加菌种为乳酸 乳球菌Zactococci/61.lactis和枯草芽胞杆菌subtilis;其中，乳酸乳球菌 Zactococci/61.lactis和枯草芽胞杆菌 subtilis的质量比为 7:1 ; 2) 酸化处理：调整初始pH为6. 5,调整油脂负荷为200g*L\将污泥接种到酸化菌种 中进行发酵，发酵方式为分批发酵，发酵温度为30°C，发酵时间为10天，发酵过程中每天自 然通气20分钟；其中，污泥接种量为30%。 基础培养基为：蛋白胨3g/L、牛肉膏2g/L、磷酸二氢钾1g/L、磷酸氢二钾5g/ L、氯化钠lg/L。 实施例3 1) 制备酸化菌种：将添加菌种加入到基础培养基中培养，培养温度为35°C，培养时 间为1天，添加菌种与基础培养基的重量比为1. 5:1000,作为酸化菌种；添加菌种为乳 酸乳球菌Zactococci/61.lactis和枯草芽胞杆菌subtilis;其中，乳酸乳球菌 Zactococci/61.lactis和枯草芽胞杆菌 subtil本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废弃食用油脂产沼气的酸化预处理方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：1）制备酸化菌种：将添加菌种加入到基础培养基中培养，添加菌种与基础培养基的重量比为1‑2:1000，作为酸化菌种；所述添加菌种包括乳酸乳球菌Lactococcus.lactis和枯草芽胞杆菌Bacillus.subtilis；2）酸化处理：调整油脂负荷为200‑300 g·L‑1，将厌氧消化污泥接种到酸化菌种中进行发酵；其中，厌氧消化污泥接种量为30‑40%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贺静，邓宇，尹小波，李强，周正，邓雅月，王星，
申请(专利权)人：农业部沼气科学研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51