[發明專利]一種強化剩余污泥厭氧發酵效能的聯合預處理方法

有效

• 申請號: 202110482861.8
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113003909B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 赫俊國;張鵬飛;鄒祥;鐘毅杰;潘鑫磊
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: C02F11/04
• 分類號: C02F11/04;C02F11/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 李紅媛

一種強化剩余污泥厭氧發酵效能的聯合預處理方法，本發明涉及一種強化剩余污泥厭氧發酵效能的聯合預處理方法。本發明是要解決現有厭氧消化剩余污泥水解預處理方法耗能高，藥劑投入大且無法回收，綜合成本高、效費比較低的問題，本發明方法為：采用陽離子交換樹脂脫除高價陽離子以剝離剩余污泥胞外聚合物，同時耦合溶菌酶對剩余污泥的微生物細胞進行破壁溶胞強化其水解效果。本發明溶菌酶投量較低，不引入酸堿藥劑，除混合攪拌外無需輸入能量，不對后續微生物厭氧發酵產生負面影響，提高污泥水解后的底物濃度，強化發酵產酸效能，綠色環保，成本較低。本發明應用于剩余污泥厭氧發酵效能的預處理領域。

技術領域

本發明涉及一種強化剩余污泥厭氧發酵效能的聯合預處理方法。

背景技術

我國城鎮污水廠每年產生大量的剩余污泥，剩余污泥中富含有機質，厭氧消化是應用最廣泛的剩余污泥資源化的處理方法，不僅能夠使污泥減量化和穩定化，同時可以獲得短鏈脂肪酸(short-chainfattyacids，SCFAs)或沼氣等資源物質，其中SCFAs是重要的資源產物，具有較高的利用價值。

厭氧水解階段主要涉及剩余污泥胞外聚合物(Extracellularpolymericsubstances，EPS)破解和微生物細胞的溶胞裂解，是剩余污泥厭氧消化處理過程的關鍵限速步驟。剩余污泥絮體屬于難降解不溶性的高分子復雜有機物聚集體，自身生物水解速率較慢，限制了厭氧發酵工藝的整體效能，有效的溶胞破壁作用，可促進SCFAs高效積累，提高污泥內碳源提取及回收效率，提升污泥厭氧發酵處理速率和效能。

現如今主要預處理方法包含熱處理、超聲處理等物理方法，酸堿處理、表面活性劑等化學方法和投加生物酶、微生物菌劑等生物方法。其中，物理方法一般需要輸入大量能量，在資源和能量回收上得不償失?；瘜W方法需要投加大量酸、堿或表面活性劑，藥劑投入成本增加的同時，會對后續厭氧生物發酵階段產生一定的制約。投加生物水解酶、微生物菌劑的生物方法效果較好，其中投加溶菌酶可使細菌細胞壁水解，胞體破裂，進一步提高水解后溶解性有機物含量。但由于剩余污泥成分復雜，水解酶投加劑量大，菌劑投加后效果產生成本也居高不下，且在剩余污泥中的微生物在EPS的包裹阻礙下，溶菌酶分子難以到達細胞壁發揮水解作用，制約了生物方法的實際應用。

發明內容

本發明的目的是要解決現有厭氧消化剩余污泥水解預處理方法耗能高，藥劑投入大且無法回收，綜合成本高、效費比較低的問題，提供一種強化剩余污泥厭氧發酵效能的聯合預處理方法。

本發明一種強化剩余污泥厭氧發酵效能的聯合預處理方法，是按以下步驟完成的：一、以0.25～3g/gTSS的投量向剩余污泥中投加Na⁺型陽離子交換樹脂，攪拌，然后在密封狀態、20～35℃條件下反應4～24h，得到混合物A；二、以50～150mg/gTSS的投量向混合物A中投加溶菌酶，攪拌，然后在密封狀態、20～35℃條件下反應1～4h，得到混合物B；三、將混合物B過篩，然后進行厭氧發酵，即完成強化剩余污泥厭氧發酵效能的聯合預處理方法。