CN101319230A - 一种促进有机废水或有机废弃物厌氧发酵产沼气的方法 - Google Patents

一种促进有机废水或有机废弃物厌氧发酵产沼气的方法 Download PDF

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陈坚
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Abstract

一种促进有机废水或有机废弃物厌氧发酵产沼气的方法，属于有机废弃物生物处理技术领域。本发明采用模拟有机废水为处理对象，通过在厌氧反应器中添加微量金属元素螯合剂，改善产甲烷菌必需的微量金属元素的生物有效度，促进产甲烷菌的生长及其活性，从而提高系统的甲烷产量和污染物质的转化率。由于微量金属元素螯合剂的添加量极其微量，因此，本发明方法不仅操作简便和高效，而且成本低，可望在工程实践中得到广泛运用。

Description

一种促进有机废水或有机废弃物厌氧发酵产沼气的方法
技术领域
一种促进有机废水或有机废弃物厌氧发酵产沼气的方法，涉及一种通过在厌氧反应器中添加产甲烷菌必需的微量金属元素螯合剂促进有机物最大限度转化为甲烷的方法，属于有机废弃物生物处理技术领域。
背景技术
作为一种重要的可再生能源，以厌氧消化为核心技术、以废弃物资源化为目的沼气工程已成为处理、利用城市垃圾、工业有机废水、畜禽粪便和污水厂剩余污泥最有效、前景最广阔的手段之一。在上世纪七十年代，我国曾经进行过沼气推广应用，但后来由于运行不稳定，冬季产气少等原因在许多地区沼气工程未能得到普遍的推广。
在有机物厌氧消化过程中，产甲烷菌不仅需要足够的有机营养，还要有适量的微量元素。缺乏必要的微量元素会导致生物活力下降，进而影响整个厌氧反应器的运行效果和稳定性。向厌氧生物反应器中适量投加微量金属元素，可以提高甲烷产率和反应器的处理效率。
然而，由于废水或废弃物及其处理过程中常会产生或含有硫化物，而硫化物及其他一些阴离子如磷酸根和碳酸根等能与金属离子生成沉淀，沉淀形式的金属元素无法被产甲烷菌所利用，因此在厌氧反应器中维持一定量的生物可用的微量金属元素是十分重要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于有机废水或有机废弃物厌氧发酵提高沼气产量的方法，通过改善反应器中产甲烷菌必需的微量金属元素的生物有效度，促使废水及废弃物中的生物质能最大限度的以甲烷的形式回收，进而消除其对环境的污染。
本发明的技术方案：一种促进有机废水或有机废弃物厌氧发酵产沼气的方法，通过添加微量金属元素螯合剂改善厌氧反应器中微量元素的生物有效度，促进产甲烷菌的生长及其活性，从而提高系统的甲烷产量；以模拟有机废水为反应器进水，进水水质如下：COD浓度为4500～9800mg/L，COD∶N∶P为150-250∶5∶1，初始污泥浓度为5～6gVSS/L，pH值为6.5～7.5，温度为30～35℃，甲烷产率提高34％～49％。
添加的微量金属元素螯合剂为次氨基三乙酸或其钠盐，添加量为1～100μmol/L；
或所述添加的微量金属元素螯合剂为柠檬酸，添加量为1～100μmol/L；
或所述添加的微量金属元素螯合剂为乙二胺四乙酸，添加量为1～100μmol/L。
本发明的有益效果：本发明的关键点是通过添加产甲烷菌必需的微量金属元素螯合剂，提高反应器中微量金属元素的生物有效度，可以大大提高厌氧发酵的甲烷产量，理论依据充分，大大改善了废水中有机物的转化率，消减了污染物的排放量。与未添加微量金属元素螯合剂的普通厌氧产甲烷过程对照实验相比，甲烷产量提高了34％～49％。由于微量金属元素螯合剂的添加量极其微量，因此，本发明方法不仅操作简便和高效，而且成本低，可望在工程实践中得到广泛运用。
具体实施方式
对照实例：
处理同类废水(或废弃物)的普通厌氧发酵的甲烷产率为0.29m3/kgCOD。
实施例1
底物以乙酸盐计，浓度为7g/L，COD浓度约为4500mg/L，温度为30～35℃，COD∶N∶P为200∶5∶1，初始污泥浓度为5gVSS/L，初始pH为6.5，次氨基三乙酸的添加量为10μmol/L，发酵初期添加。在相同的实验条件和测定方法下，发酵结束时，添加次氨基三乙酸的试验中，甲烷产率为0.43m3/kgCOD，比对照实例提高了48％。
实施例2
底物以乙酸盐计，浓度为10g/L，COD浓度约为6900mg/L，温度为30～35℃，COD∶N∶P为200∶5∶1，初期污泥浓度为6gVSS/L，初始pH为7.5，柠檬酸的添加量为10μmol/L，发酵初期添加。在相同的实验条件和测定方法下，发酵结束时，添加柠檬酸的试验中，甲烷产率为0.39m3/kgCOD，比对照实例提高了34％。
实施例3
底物以乙酸盐计，浓度为7g/L，COD浓度约为9800mg/L，温度为30～35℃，COD∶N∶P为200∶5∶1，初始污泥浓度为5gVSS/L，初始pH为7.0，乙二胺四乙酸的添加量为100μmol/L，发酵初期添加。在相同的实验条件和测定方法下，发酵结束时，添加乙二胺四乙酸的试验中，甲烷产率为0.40m3/kgCOD，比对照实例提高了38％。

Claims (1)

1、一种促进有机废水或有机废弃物厌氧发酵产沼气的方法，其特征是通过添加微量金属元素螯合剂改善厌氧反应器中微量元素的生物有效度，促进产甲烷菌的生长及其活性，从而提高系统的甲烷产量；以模拟有机废水为反应器进水，进水水质如下：COD浓度为4500～9800mg/L，COD∶N∶P为150-250∶5∶1，初始污泥浓度为5～6gVSS/L，pH值为6.5～7.5，温度为30～35℃，甲烷产率提高34％～49％；
所添加的微量金属元素螯合剂选用次氨基三乙酸或其钠盐，柠檬酸或乙二胺四乙酸，添加量为1～100μmol/L。
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