[發明專利]一種誘導蛋白質鹽析沉淀的沼液高效固液分離處理方法

在審

• 申請號: 202210094892.0
• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN114455681A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 武博然;汪浩;柴曉利;戴曉虎
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;C02F1/66;C02F11/143
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 顧艷哲

本發明涉及一種誘導蛋白質鹽析沉淀的沼液高效固液分離處理方法，包括：首先將沼液與酸性溶液混合，得到酸處理沼液；再向酸處理沼液中加入鹽析劑，攪拌混合，得到鹽析處理沼液；最后離心處理鹽析處理沼液，得到含鹽析劑的上清液與沼渣。與現有技術相比，本發明利用強酸使沼液中細胞裂解同時中和蛋白質的質子結合位點，此時加入鹽析劑奪取已酸化蛋白質的水化層使其聚集并沉淀析出，從而提高沼液的固液分離性能，所得沼渣泥餅含水率低于60％，出水SS低于2000mg/L，高效降低沼渣含水率、實現出水處理水量大幅削減。

技術領域

本發明屬于污水處理技術領域，涉及一種誘導蛋白質鹽析沉淀的沼液高效固液分離處理方法。

背景技術

隨著人民生活水平的日益提高和國家廢棄物資源化政策的大力推進，日常生活水中產量巨大有機餐廚垃圾業已被單獨收集，易腐敗、高含水的特點使其無法直接被填埋、焚燒處理。因此，有機餐廚垃圾處理對我國環境污染防治及社會資源的可持續利用構成了嚴峻挑戰，而發酵技術可以實現易腐敗物質降解，高含水物質減容。

有機餐廚垃圾經厭氧消化后，厭氧微生物將有機物充分利用轉化為二氧化碳和甲烷，有機固廢的體量和危害性大大降低，然而，在此過程中產生了大量的厭氧消化沼液。厭氧消化沼液具有高含固率，高化學需氧量以及高氮、高磷。其中，懸浮型固體在總固體中占比較高，且貢獻了大部分的化學需氧量、氮、磷。一般來說，需在厭氧消化液進入后續生化單元前對其進行固液分離處理，避免高有機負荷對處理單元的沖擊和破壞，造成微生物生態系統崩潰和出水水質惡化。然而，厭氧消化過程中微生物代謝產生的溶解性殘余物以及微生物為了適應環境而分泌出的外層包被物共同形成了厭氧消化沼液中持水性的胞外聚合物，其帶有大量負電荷和高度親水，導致了厭氧消化沼液結合水含量高，粘度大，難于機械脫水，過濾性能極差。大量高度親水的懸浮型固體固液分離問題嚴重限制了厭氧消化在有機餐廚垃圾領域的工程化應用。

傳統的基于混凝/絮凝的沼液脫水技術手段包括以聚合氯化鋁(PAC)、聚合氯化鐵(PFC)、聚丙烯酰胺(PAM)為代表的混凝劑、絮凝劑仍是廣泛使用的沼液混/絮凝調理劑，其通過電性中和與吸附架橋作用改變沼液固體顆粒的表面電性與聚集狀態，使得沼液中穩定存在的膠體體系失穩，失穩膠體顆粒聚集，進一步形成大絮體聚沉，但采用上述傳統調理劑后，再進行機械離心，出水SS僅能降低至6000～8000mg/L。再者，焚燒因其減量化、穩定化、能源化效益顯著而逐漸成為我國固廢終處置的發展方向，但聚合氯化鋁(PAC)、聚合氯化鐵(PFC)的投加向污泥中引入大量氯離子，加劇了沼渣焚燒工藝中的二噁英生成風險，Fe³⁺的引入則會造成沼液處理設備的腐蝕，上述缺陷嚴重限制了傳統混/絮凝調理劑在沼液固液分離+焚燒工藝中的可持續推廣應用。另外，對于沼液固液分離工藝而言，生石灰作為混凝調理藥劑而得以廣泛使用，但投加量通常達污泥濕重的10-15wt.％，投加量高、增容比大、調節沼液pH值至堿性等構成了傳統混凝調理劑制約沼液后續資源化利用與處理效率的主要因素。因此，開發一種低成本、環境友好的厭氧消化沼液脫水調理技術可以助力有機固廢安全處理處置與資源化，構建生態循環的城市有機固廢消納體系。

發明內容

本發明的目的就是提供一種誘導蛋白質鹽析沉淀的沼液高效固液分離處理方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種誘導蛋白質鹽析沉淀的沼液高效固液分離處理方法，包括以下步驟：

1)將沼液與酸性溶液混合，得到酸處理沼液；

2)向酸處理沼液中加入鹽析劑，攪拌混合，得到鹽析處理沼液；

3)離心處理鹽析處理沼液，得到含鹽析劑的上清液與沼渣。

進一步地，步驟1)中，所述的沼液為有機餐廚垃圾發酵產生的沼液。

進一步地，步驟1)中，所述的沼液的含水率為80-96.5％。