[發(fā)明專利]一種利用秸稈強化剩余污泥堿性發(fā)酵產(chǎn)酸的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610319298.1
• 申請日: 2016-05-13
• 公開（公告）號: CN105776787B
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅曉棟;姚創(chuàng);李詩瑤;岳建雄;饒俊元;洪瑞申;黃力彥;譚艷來
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東省工程技術(shù)研究所
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00;C02F11/12;C02F11/04;C01B25/45
• 代理公司: 深圳市合道英聯(lián)專利事務(wù)所(普通合伙) 44309
• 代理人: 廉紅果;李曉菲

本發(fā)明公開了一種利用秸稈強化剩余污泥堿性發(fā)酵產(chǎn)酸的方法，主要包括秸稈的預(yù)處理、剩余污泥預(yù)處理、秸稈污泥聯(lián)合發(fā)酵和發(fā)酵液中氮磷的去除，通過預(yù)處理手段，將秸稈處理為合適的外碳源，用浸泡液剩余污泥預(yù)處理，相比于單純堿液，浸泡液濃度較高，污泥細(xì)胞內(nèi)外存在濃度差，污泥細(xì)胞會發(fā)生質(zhì)壁分離，兩者同時作用，縮短污泥處理時間，調(diào)節(jié)秸稈?污泥發(fā)酵體系的碳氮比，強化剩余污泥的水解，促進厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸效能，提高污泥厭氧發(fā)酵工藝的經(jīng)濟可行性，解決剩余污泥因有機物含量不足而產(chǎn)酸效率低的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)境保護污泥處理處置技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種利用秸稈強化剩余污泥堿性發(fā)酵產(chǎn)酸的方法，該方法實現(xiàn)農(nóng)用廢棄物的綜合利用和城市剩余污泥的資源化、減量化。

背景技術(shù)

剩余污泥的處理處置難度大、費用高——其處理費用占整個污水處理廠運營費的30～60％，給城市污水廠運營帶來巨大的負(fù)擔(dān)。常規(guī)的處理處置方式已不能滿足要求，開發(fā)剩余污泥的內(nèi)碳源，利用污泥作為底物生產(chǎn)附加值更高的酸類、甲烷和氫氣等是實現(xiàn)污泥穩(wěn)定化、資源化和減量化的新途徑。

剩余污泥中含有大量有機物，通過水解酸化不僅能實現(xiàn)污泥減量，而且能夠產(chǎn)生易生物降解的溶解性有機物及揮發(fā)性脂肪酸(VFAs)。揮發(fā)性脂肪酸作為生物脫氮除磷碳源回用到污水廠，可以強化對污水中氮磷等營養(yǎng)物的去除，對南方地區(qū)低碳源城市污水廠的達(dá)標(biāo)排放和提標(biāo)改造具有現(xiàn)實意義。厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸是城市剩余污泥資源化利用的良好途徑，但目前許多污水廠剩余污泥的有機物含量較低，不利于厭氧微生物代謝，產(chǎn)酸效率低，限制了污泥厭氧產(chǎn)酸工藝的應(yīng)用。

另一方面，我國有著豐富的農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源，因缺乏成熟經(jīng)濟的處置技術(shù)，大量的秸稈被閑置或集中焚燒，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源浪費。秸稈中含有大量的纖維素和半纖維素等可分解碳源，經(jīng)厭氧微生物作用下發(fā)酵降解后，能夠產(chǎn)生很多具有高附加值的物質(zhì)，如甲烷和揮發(fā)性脂肪酸等。因此，可將秸稈作為外碳源添加至剩余污泥厭氧發(fā)酵過程，調(diào)節(jié)發(fā)酵體系的碳氮比，促進污泥發(fā)酵產(chǎn)酸過程中糖類和蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)化，增加揮發(fā)酸的累積量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對剩余污泥和秸稈資源化利用率不高、剩余污泥單獨厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸效率低下的問題，提出一種利用秸稈強化剩余污泥堿性發(fā)酵產(chǎn)酸的方法，實現(xiàn)污泥的減量化和資源化，同時資源化利用農(nóng)業(yè)廢棄物—秸稈。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種利用秸稈強化剩余污泥堿性發(fā)酵產(chǎn)酸的方法，包括以下步驟：

S1、秸稈的預(yù)處理

將風(fēng)干后的秸稈剪成3～10cm條段狀，清水洗滌，于60℃下烘干至恒重，而后用粉碎機將其粉碎成粉末狀；利用堿法對粉碎后的秸稈進行化學(xué)預(yù)處理：用濃度為3％的氫氧化鈉溶液堿化秸稈，按固液比1：15～20投加堿液，充分混勻后勻速攪拌10-15h，完成秸稈的預(yù)處理，處理后的秸稈和堿液備用，處理后的堿液以下統(tǒng)稱浸泡液；

S2、剩余污泥的預(yù)處理

剩余污泥先過篩去除沙粒等大顆粒雜質(zhì)，常溫下自然沉降30分鐘，排出上清液，得到濃縮污泥，利用S1浸泡液對濃縮污泥進行預(yù)處理，浸泡液投加量為5～15ml/g VSS_污泥，常溫下在污泥預(yù)處理池內(nèi)以50～80rmp/min的轉(zhuǎn)速攪拌20-40min，完成剩余污泥的預(yù)處理；

S3、秸稈污泥聯(lián)合發(fā)酵

將處理后的秸稈和處理后的剩余污泥按比例置于序批式反應(yīng)器內(nèi)堿性聯(lián)合厭氧發(fā)酵，發(fā)酵條件如下：發(fā)酵體系TSS控制在18～22g/L，秸稈的投加比例為0.15～0.4g/gVSS_污泥，調(diào)節(jié)C/N比介于15～20之間，溫度控制在20-25℃，攪拌速度40～60rmp/min，用濃度為3％的NaOH緩沖溶液調(diào)節(jié)PH值，每6～8小時調(diào)節(jié)一次pH，維持發(fā)酵體系pH值在9.0～10.0，發(fā)酵周期為8～9天，獲得發(fā)酵液；

S4、發(fā)酵液中的氮磷去除