[發(fā)明專利]預(yù)處理循環(huán)回流污泥強(qiáng)化厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210073253.2
• 申請(qǐng)日: 2012-03-19
• 公開（公告）號(hào): CN102603142A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)媛媛;陳漢龍;馮雷雨;戴曉虎;周琪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F11/04
• 分類號(hào): C02F11/04
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于固體廢棄物資源化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種預(yù)處理循環(huán)回流污泥強(qiáng)化厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣的方法。

背景技術(shù)

我國(guó)興建了大量污水處理廠，截至2009年，全國(guó)已建有城鎮(zhèn)污水處理廠1792座，處理能力達(dá)9904萬m³/d，平均運(yùn)行負(fù)荷率為81.27％。在這些污水處理廠的建設(shè)和運(yùn)行對(duì)城市污染負(fù)荷的削減起到了重要作用的同時(shí)，污水處理過程中副產(chǎn)物城市污泥量也日益增加。目前，全國(guó)年產(chǎn)濕污泥已近3000萬噸(含水率80％)，污泥處理處置的中心已從簡(jiǎn)單的填埋轉(zhuǎn)向以資源化為主的土地利用。而在污泥進(jìn)行土地利用前需要對(duì)污泥進(jìn)行穩(wěn)定化處理，回收污泥中含有的大量的生物質(zhì)能，厭氧消化是污泥穩(wěn)定化的重要措施之一，不僅過程所需能量較低，還可回收污泥中生物質(zhì)能，是一種非常有應(yīng)用前景的污泥資源化技術(shù)。

傳統(tǒng)的厭氧消化工藝由于具有反應(yīng)緩慢，污泥停留時(shí)間長(zhǎng)(30～40天)，池體容積龐大，甲烷產(chǎn)量低和污泥降解程度差等缺點(diǎn)，限制了厭氧消化技術(shù)優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮。近年來，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)提高污泥厭氧消化回收生物質(zhì)能的研究多從如何強(qiáng)化預(yù)處理方法等角度加以考慮，而對(duì)厭氧發(fā)酵工藝的改進(jìn)并未得到關(guān)注。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)我國(guó)污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣量少、產(chǎn)氣不穩(wěn)定，難于應(yīng)用厭氧穩(wěn)定工藝對(duì)其進(jìn)行處理的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種預(yù)處理循環(huán)回流污泥強(qiáng)化厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣的方法，該方法提高污泥厭氧消化產(chǎn)氣總量，縮短了污泥停留時(shí)間。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供了一種預(yù)處理循環(huán)回流污泥強(qiáng)化厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣的方法，該方法包括以下步驟：

將濃縮污泥和脫水污泥配成混合污泥，取上述混合污泥作為進(jìn)料進(jìn)行厭氧消化，并出料相同體積的污泥，同時(shí)回流污泥經(jīng)預(yù)處理后，再循環(huán)進(jìn)行厭氧消化，收集沼氣。

所述的混合污泥含水率為88～98％。

所述的回流污泥的回流比為5～10％。

所述的進(jìn)料或出料是指每日進(jìn)料量＝每日出料量＝消化污泥總量/污泥停留時(shí)間。

所述的厭氧消化過程中污泥停留時(shí)間為20～30d。

所述的預(yù)處理為堿解預(yù)處理、加熱預(yù)處理或微波預(yù)處理。

所述的堿解預(yù)處理是指通過投加堿性試劑，使污泥處于堿性條件下并攪拌1～6h以達(dá)到堿性破解的目的，并在再次厭氧消化前投加鹽酸調(diào)節(jié)pH至7.5±0.5。

所述的堿性試劑為氫氧化鈉(NaOH)、生石灰(CaO)或氫氧化鈣(Ca(OH)₂)，每克揮發(fā)性有機(jī)固體VS投加堿性試劑為0.05～0.15g，即0.05～0.15g/g?VS。

所述的加熱預(yù)處理溫度為90～170℃，時(shí)間為10～60min。

所述的微波預(yù)處理工藝操作條件為：微波頻率為2450MHz，微波輻射功率為100～1000w，輻射時(shí)間為1～20min。

所述的厭氧消化控制溫度為35±2℃或55±2℃，調(diào)節(jié)pH為7.5±0.5，攪拌速度為30～250rpm。

本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本發(fā)明方法提高污泥厭氧發(fā)酵生物質(zhì)能回收率，穩(wěn)定產(chǎn)氣量，應(yīng)用方便，進(jìn)一步促進(jìn)污泥資源化。

2、本發(fā)明方法增加堿解處理循環(huán)回流污泥系統(tǒng)，既增強(qiáng)了發(fā)酵系統(tǒng)的混合效果，又強(qiáng)化了固體有機(jī)物的溶解，使反應(yīng)器高效穩(wěn)定運(yùn)行。

3、本發(fā)明方法提高了污泥厭氧消化產(chǎn)氣總量，縮短了污泥停留時(shí)間，減小了污泥厭氧發(fā)酵罐體積。

4、本發(fā)明方法可以實(shí)現(xiàn)熟料強(qiáng)化處理后回流利用，為發(fā)酵微生物提供豐富的有機(jī)底物，提高污泥厭氧發(fā)酵沼氣生產(chǎn)量，縮短厭氧發(fā)酵周期。

附圖說明

圖1表示本發(fā)明的堿解預(yù)處理循環(huán)回流污泥強(qiáng)化厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣的方法的流程圖。

圖2表示本發(fā)明的加熱預(yù)處理循環(huán)回流污泥強(qiáng)化厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣的方法的流程圖。

圖3表示本發(fā)明的微波預(yù)處理循環(huán)回流污泥強(qiáng)化厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

實(shí)施例1

圖1表示本發(fā)明的堿解處理循環(huán)回流污泥強(qiáng)化厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣的方法的流程圖。