[發明專利]一種金屬導電材料聯合污泥預處理促進剩余污泥厭氧消化產甲烷的方法

有效

• 申請號: 202010985869.1
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112250271B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 楊春雪;王羚
• 申請（專利權）人: 哈爾濱學院
• 主分類號: C02F11/04
• 分類號: C02F11/04
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 張金珠

一種金屬導電材料聯合污泥預處理促進剩余污泥厭氧消化產甲烷的方法，屬于微生物利用廢棄生物質制備甲烷領域。本發明要現有污泥厭氧消化產甲烷工藝存在水解速率低及甲烷產率低的問題。本發明方法如下：一、金屬網剪碎，去除表面氧化薄膜，清洗至中性，烘干；二、將二沉池的剩余污泥自然沉降12h～24h，排除上清液后調節污泥濃度，調pH值至10～11；三、金屬材料強化污泥厭氧消化產甲烷；四、然后回收金屬網，直接用于厭氧消化產甲烷。本發明在厭氧消化體系通過污泥預處理和利用內置導電材料誘導污泥中產甲烷菌和互營產甲烷微生物的富集，提高甲烷產量及產率。

技術領域

本發明微生物利用廢棄生物質制備甲烷領域；具體涉及一種金屬導電材料聯合污泥預處理促進剩余污泥厭氧消化產甲烷的方法。

背景技術

隨著經濟的發展和生活質量的提高，剩余污泥作為污水處理過程中的主要副產物其產量也逐年增加。剩余污泥厭氧消化是目前污泥處理處置的主要途徑之一，其合理的能源化利用有望滿足污水處理廠“能源自給”的需求。然而，剩余污泥中的有機物主要存在于胞外聚合物或者細胞中，微生物很難利用并將其轉化為產甲烷菌能夠利用的底物，從而導致傳統污泥厭氧消化工藝存在著厭氧消化周期長、產甲烷速率低等限制因素。目前，常規的物理、化學處理方式可以有效的提高剩余污泥厭氧消化效能，但會顯著增加剩余污泥的處理成本及厭氧消化工藝的復雜程度。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有污泥厭氧消化產甲烷工藝存在水解速率低及甲烷產率低的問題，而提供了一種金屬導電材料聯合污泥預處理促進剩余污泥厭氧消化產甲烷的方法。

為解決上述技術問題，本發明的金屬導電材料聯合污泥預處理促進剩余污泥厭氧消化產甲烷的方法是按照以下步驟進行的：

步驟一、將金屬網裁剪成為6.25mm×6.25mm，然后去除表面氧化薄膜，清洗至中性，烘干；

步驟二、將二沉池的剩余污泥自然沉降12h～24h，排除上清液后將污泥濃度調節至10g/L～14g/L，再用NaOH溶液調節pH值至10～11；

步驟三、將步驟一處理后的金屬網和經步驟二處理的剩余污泥混合后放入厭氧消化反應器中，曝氮氣除去氧氣，再置于恒溫水浴搖床中，進行厭氧消化15天；

步驟四、然后將金屬網回收后，直接用于處理按照步驟二方法處理的二沉池的剩余污泥，厭氧消化產甲烷；

其中，步驟一所述金屬網為鎳網(Ni-M)、不銹鋼網(SS-M)或者銅網(Cu-M)中的一種或其中幾種的按任意比組合，

進一步地限定，步驟一金屬網的目數為200目。

進一步地限定，步驟一用3mol/L～6mol/LHCl中浸泡24h-48h以去除表面氧化薄膜。

進一步地限定，步驟一中清洗用蒸餾水超聲清洗；或者依次用乙醇和蒸餾水超聲清洗。

進一步地限定，步驟一在真空干燥箱中40℃烘干。

進一步地限定，步驟二用濃度為4mol/L～6mol/L的NaOH溶液調節pH值，每10min調節一次，共調節3次。

進一步地限定，步驟三中金屬網投加量為每300mL～350mL經步驟二處理的剩余污泥投加金屬網的總面積為100cm²～200cm²。

進一步地限定，步驟三中運行期間，反應器不進泥不排泥。

進一步地限定，步驟三中在溫度為35±2℃，搖床震蕩頻率為105rpm下厭氧消化。

本發明金屬網可以通過20～40目的篩網進行回收，反復使用。