[發(fā)明專利]一種提高污泥厭氧消化甲烷產(chǎn)氣量同時(shí)降低重金屬生態(tài)毒性的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010869747.6
• 申請(qǐng)日: 2020-08-26
• 公開（公告）號(hào): CN112142284B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王云才;張敏
• 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;C02F11/00;C02F101/20
• 代理公司: 北京挺立專利事務(wù)所(普通合伙) 11265
• 代理人: 許翠玲

1.一種提高污泥厭氧消化甲烷產(chǎn)氣量同時(shí)降低重金屬生態(tài)毒性的方法，其特征在于，步驟如下：

(1)秸稈生物炭BC的制備：

將玉米秸稈置于管式爐內(nèi)，在無氧條件下使管式爐升溫至600℃后恒溫保持180min，自然風(fēng)干后研磨并過80目篩，制得秸稈生物炭BC；

(2)鐵錳氧化物納米顆粒負(fù)載生物炭材料FMBC的制備：

在攪拌條件下，將5.56g FeSO₄·7H₂O和0.5g秸稈生物炭BC加入至70mL去離子水中得溶液R1，將1.053g KMnO₄加入到60mL去離子水中得溶液R2；將溶液R2在不斷攪拌下逐滴加入到溶液R1中，然后于室溫陳化120min，反應(yīng)過程中加入適量的NaOH溶液以始終保持反應(yīng)體系的pH在9.6，反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)離心、洗滌、干燥得鐵錳氧化物納米顆粒負(fù)載生物炭材料FMBC；

(3)厭氧消化：

將脫水污泥和消化污泥按照VS比值為1:2.6進(jìn)行混合得混合污泥，在室溫條件下用去離子水將混合污泥的TS含量調(diào)至10％，得混合污泥水溶液，將混合污泥水溶液加入到消化裝置中，在厭氧環(huán)境下于37±1℃下厭氧發(fā)酵39天，其中，在厭氧發(fā)酵的第4～6天，向消化裝置中投加步驟(2)制備的FMBC；FMBC的投加量為0.112～0.151g/g混合污泥干物質(zhì)，其中，混合污泥完全脫水后的質(zhì)量即為混合污泥干物質(zhì)的質(zhì)量；添加FMBC后，可改變消化裝置的混合污泥中消化后污泥的微生物群落結(jié)構(gòu)，使微生物群落中屬于乙酸發(fā)酵型的甲烷八疊球菌增加，其可直接接受電子參與物種間的電子轉(zhuǎn)移從而增加甲烷產(chǎn)量并增強(qiáng)消化過程的穩(wěn)定性，從而使消化過程中微生物的代謝途徑以乙酸發(fā)酵型甲烷化為主，從而提高有機(jī)物的轉(zhuǎn)化率，增加甲烷產(chǎn)氣量。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的管式爐的升溫速率為15～18k/min。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的脫水污泥的特質(zhì)為p H:6.9；T S:11.9％；VS:55.9％TS；重金屬含量：As 11.21mg/kg、Cr 579.21mg/kg、Ni 172.56mg/kg、Cu227.23mg/kg、Cd 3.02mg/kg。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的消化污泥的特質(zhì)為p H:6.5；T S:12.3％；VS:57.2％TS ；重金屬含量：As 13.92mg/kg、Cr 529.85mg/kg、Ni 169.06mg/kg、Cu192.91mg/kg、Cd 2.72mg/kg。