[發明專利]厭氧消化液起泡潛能的快速測定方法

在審

• 申請號: 202010055247.9
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111141876A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 李蕾;秦帥;彭緒亞;楊屏錦;黃茜;張虹
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01B21/00
• 代理公司: 重慶航圖知識產權代理事務所(普通合伙) 50247
• 代理人: 胡小龍

本發明公開了一種厭氧消化液起泡潛能的快速測定方法，在厭氧消化液樣品中投加起泡劑，誘導該厭氧消化液樣品充分起泡，記錄起泡的最大體積V₃；以該起泡的最大體積V₃表征該厭氧消化液樣品的起泡潛能，或以該起泡的最大體積V₃與厭氧消化液樣品的體積V₁的比值表征該厭氧消化液樣品的起泡潛能。本發明的厭氧消化液起泡潛能的快速測定方法，具有以下優點：1)操作簡便，對專業儀器設備和技術人員沒有要求，所有實驗儀器、藥品簡單易得，操作步驟少，實驗流程簡單，易懂易學；2)檢測快速；3)結果可靠。該方法測出的起泡潛能與消化液粘度和表面張力相關性好，可以準確表征兩個參數的變化，準確預警起泡風險。

技術領域

本發明屬于有機廢物厭氧消化處理技術領域，具體的為一種厭氧消化液起泡潛能的快速測定方法。

背景技術

厭氧消化技術可以在處理廢物的同時回收資源和能源，是我國大力推廣的有機垃圾處理技術。然而，厭氧消化反應器極易出現起泡現象。有研究者對丹麥、德國和美國的全規模厭氧消化廠進行調研，均發現80％以上的厭氧消化廠頻繁出現起泡現象(Kougias PG,Boe K,O-Thong S,et al.Anaerobic digestion foaming in full-scale biogasplants:a survey on causes and solutions[J].Water Science and Technology,2014,69(4):889-895.Moeller L,Lehnig M,Schenk J,et al.Foam formation in biogasplants caused by anaerobic digestion of sugar beet[J].Bioresource Technology,2015,178:270-277.Subramanian B,Pagilla K,Wold D et al.Survey of causes andprevention/control of anaerobic digester foaming–A WERF study[J].Proceedingsof the Water Environment Federation,2012(6):7876-7900.)。起泡現象會帶來反應器有效容積下降、攪拌裝置及/或出氣管堵塞、產氣量及有機物去除率下降、甚至消化渣/液溢流等不良影響，引起嚴重的經濟、環境及操作問題。

鑒于此，預測起泡風險以采取應對措施預防起泡現象具有重要的實用意義。研究表明，泡沫是一種由污泥中的表面活性物質或表面活性劑(固體和可溶性成分)、消化池內的液體以及在消化池中產生的沼氣三部分組成的復雜三相混合體系；而起泡通常是三相體系中的沼氣無法順利自液相排出，在液體中形成分散體系，最終積累在液體表面形成穩定黏液層的現象(Kougias P G,Tsapekos P,Boe K,et al.Antifoaming effect ofchemical compounds in manure biogas reactors[J].Water Research,2013,47(16):6280-6288.)。鑒于此，消化液粘度和表面張力成為國內外研究中公認的評價起泡風險的重要指標。

然而，粘度和表面張力的測定步驟都非常繁瑣，且分別需要專業且昂貴的粘度計、表面張力儀進行測定。在測試儀器及技術人員都缺乏的全規模厭氧消化廠，測定上述指標來監控起泡風險實用性較差。更簡便的起泡風險評價方法受到研究者的廣泛關注。