CN104860495B - 一种以调节碱与碳氮比同步提高甲烷产量与甲烷百分含量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于环境保护技术领域，涉及一种以调节碱与碳氮比同步提高甲烷产量与甲烷百分含量的方法。本发明将剩余污泥与黑麦草（切成1‑2cm的小块）进行充分混合，调节不同的碳氮比（C/N）,以实现厌氧消化系统内有机质与微量元素的平衡，保障厌氧消化工艺稳定运行；同时调节系统不同的初始pH值，以促进剩余污泥与黑麦草的水解、酸化。通过厌氧消化系统的碳氮比（C/N）与初始pH值的联合作用，不仅为厌氧消化系统增加了碳源，促进了污泥与黑麦草的水解酸化，从而提高了甲烷产量；还提高了污泥中蛋白质的转化，提高了氢气的产量，促进了二氧化碳的溶解，从而提高了沼气中甲烷的百分含量。所以，碳氮比（C/N）与初始pH值的联合作用能同时实现甲烷产量与甲烷百分含量的提高。
Description
技术领域
本发明属于环境保护技术领域，涉及一种以调节碱与碳氮比同步提高甲烷产量与甲烷百分含量的方法。
背景技术
根据2013年的中国环境状况公报，截至2013年底，全国城市污水处理率为89.21%，形成污水处理能力约1.24亿立方米/日，与此同时污水厂产生了大量的剩余污泥，以含水率80%计，年产污泥将突破3000万吨，2020年污泥产量将达到6000~9000万吨,污泥的处理与处置已成为一个亟待解决的问题。污泥厌氧消化技术不仅可以实现污泥的稳定化，还可以高效回收生物质能（如沼气），已成为一种污泥处理的常用方式。世界能源危机发生以来，厌氧消化技术得到了长足的发展，并且日趋成熟。然而基于单一底物的厌氧消化技术仍有许多问题，这主要是由单一底物自身性质造成的。以污泥为例，污泥的有机质含量低，转化率低，导致产气量低；污泥的C/N比低，容易引发氨抑制；污泥中存在重金属、药物、病原菌等有毒有害物质，对厌氧微生物的新陈代谢有着不利影响。联合厌氧消化，即同时对两种或两种以上的物质进行厌氧消化，是解决单一底物厌氧消化不足的重要手段。在联合厌氧消化过程中，底物的选择非常重要，如果两种或两种以上底物在性质上能够互补，且能实现系统内常量和微量元素的平衡，维持厌氧消化微生物生长适宜的碳氮比（C/N），避免酸抑制、氨抑制的发生，稀释有毒有害物质等不利于厌氧消化的因素，就能实现“1+1>2”的协同效应。
近年来，国内外学者对污泥与有机固废的联合厌氧消化做了大量研究，但大多数是集中在污泥与餐厨垃圾、城市生活垃圾、油脂类物质的联合厌氧消化，污泥与草本类植物的联合厌氧消化的研究较少，仅有的一些研究也主要集中在探求不同的工艺参数条件下，污泥与草本类植物联合厌氧消化的可行性，通过调节不同的碳氮比（C/N）与初始pH值来提高污泥与黑麦草协同厌氧消化的甲烷产量与甲烷百分含量尚未有人研究。
发明内容
本发明要解决剩余污泥产甲烷效率不高、沼气中甲烷百分含量偏低的技术问题，提供一种以调节碱与碳氮比同步提高甲烷产量与甲烷百分含量，实现甲烷产量与甲烷百分含量同时最大化的方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种以调节碱与碳氮比同步提高甲烷产量与甲烷百分含量的方法，具体步骤如下：
黑麦草切成1-2cm的小块，将剩余污泥与黑麦草充分混合，调节其碳氮比为9/1-17/1，控制其初始pH值为4-13，在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷；控制厌氧消化时间为20-30d。
本发明中，所述碳氮比为17/1，控制其初始pH值为12，在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷；控制厌氧消化时间为20-30d。
本发明中，所述碳氮比为15/1，控制其初始pH值为11，在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷；控制厌氧消化时间为20-30d。
本发明具有以下有益效果：
本发明以一种以调节碱与碳氮比同步提高甲烷产量与甲烷百分含量的方法，不仅能同时处理这两种废物，减少废弃物处理分支流程，还能提高厌氧消化的效率，更高效的回收沼气等生物质能并产生经济效益。本发明能显著提高厌氧发酵沼气中甲烷的产量与甲烷的百分含量，有利于后续沼气的提纯与利用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
为促进剩余污泥与黑麦草协同厌氧消化实现甲烷产量最大化，本发明经过反复多次实验，发现采用本发明以一种以调节碱与碳氮比的方法，可以显著的提高厌氧消化中甲烷产量与甲烷百分含量。
本发明以调节碱与碳氮比同步提高甲烷产量与甲烷百分含量的方法，包括以下步骤：
本发明方法将剩余污泥与黑麦草按照碳氮比（C/N）为9/1、12/1、15/1、17/1和20/1混合，在每个碳氮比（C/N）下分别调节其初始pH值为4、5、6、7、8、9、10、11、12、13，在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷；控制厌氧消化时间为20-30d。不同于以往其他研究者们仅研究C/N比（污泥与草本植物混合）对甲烷产量或甲烷百分含量的影响；或者仅研究初始pH值对甲烷产量或甲烷百分含量的影响，本发明通过大量实验探究碳氮比（C/N）与初始pH值对甲烷产量与甲烷百分含量的协同影响作用，发现甲烷产量与甲烷百分含量同时最大的最优碳氮比（C/N）与初始pH值条件。本发明发现最优C/N比与初始pH值是协同作用的，并且是缺一不可的，本发明的结论不能由控制单一的碳氮比条件或控制单一的初始pH值条件来实现。
通过实验发现，将剩余污泥与黑麦草按照碳氮比（C/N）为17/1混合，调节其初始pH值为12，在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，甲烷产量与甲烷百分含量最大，并且此时的甲烷产量远远大于单一污泥或单一黑麦草厌氧消化时的甲烷产量，表现出良好的协同效应；将剩余污泥与黑麦草按照碳氮比（C/N）为15/1混合，调节其初始pH值为11，在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，甲烷产量与甲烷百分含量也较高，表现出较好的协同效应。
实施例1
将1kg碳氮比（C/N）为9/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为4,厌氧消化时间为30d时，甲烷产量为159.6 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为52.5%。
实施例2
将1kg碳氮比（C/N）为9/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为5，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为201.6 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为55.6%。
实施例3
将1kg碳氮比（C/N）为9/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为6，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为225.5 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为61.5%。
实施例4
将1kg碳氮比（C/N）为9/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为7，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为227.2 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为62.2%。
实施例5
将1kg碳氮比（C/N）为9/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为8，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为231.8 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为66.8%。
实施例6
将1kg碳氮比（C/N）为9/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为9，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为240.8 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为69.4%。
实施例7
将1kg碳氮比（C/N）为9/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为10，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为267.7 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为74.3%。
实施例8
将1kg碳氮比（C/N）为9/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为11，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为236.5 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为82.6%。
实施例9
将1kg碳氮比（C/N）为9/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为12，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为157.6 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为79.0%。
实施例10
将1kg碳氮比（C/N）为9/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为13，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为3.7 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为63.1%。
实施例11
将1kg碳氮比（C/N）为12/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为4，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为139.8 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为52.2%。
实施例12
将1kg碳氮比（C/N）为12/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为5，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为198.6 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为53.9%。
实施例13
将1kg碳氮比（C/N）为12/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为6，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为210.0 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为59.1%。
实施例14
将1kg碳氮比（C/N）为12/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为7，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为216.2 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为60.9%。
实施例15
将1kg碳氮比（C/N）为12/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为8，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为239.5 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为64.1%。
实施例16
将1kg碳氮比（C/N）为12/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为9，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为245.6 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为67.4%。
实施例17
将1kg碳氮比（C/N）为12/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为10，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为269.1 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为70.6%。
实施例18
将1kg碳氮比（C/N）为12/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为11，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为263.5 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为72.5%。
实施例19
将1kg碳氮比（C/N）为12/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为12，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为260.3 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为77.4%。
实施例20
将1kg碳氮比（C/N）为12/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为13，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为10.5 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为62.8%。
实施例21
将1kg碳氮比（C/N）为15/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为4，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为17.0 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为50.7%。
实施例22
将1kg碳氮比（C/N）为15/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为5，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为73.0 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为50.9%。
实施例23
将1kg碳氮比（C/N）为15/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为6，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为107.7 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为51.0%。
实施例24
将1kg碳氮比（C/N）为15/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为7，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为211.3 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为52.8%。
实施例25
将1kg碳氮比（C/N）为15/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为8，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为230.9 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为62.5%。
实施例26
将1kg碳氮比（C/N）为15/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为9，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为250.2 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为65.0%。
实施例27
将1kg碳氮比（C/N）为15/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为10，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为272.7 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为68.0%。
实施例28
将1kg碳氮比（C/N）为15/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为11，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为292.4 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为70.8%。
实施例29
将1kg碳氮比（C/N）为15/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为12，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为278.0 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为75.0%。
实施例30
将1kg碳氮比（C/N）为15/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为13，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为187 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为62.7%。
实施例31
将1kg碳氮比（C/N）为17/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为4，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为11.8 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为45.2%。
实施例32
将1kg碳氮比（C/N）为17/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为5，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为65.3 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为47.0%。
实施例33
将1kg碳氮比（C/N）为17/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为6，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为73.3 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为47.3%。
实施例34
将1kg碳氮比（C/N）为17/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为7，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为74.6 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为50.0%。
实施例35
将1kg碳氮比（C/N）为17/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为8，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为224.6 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为58.2%。
实施例36
将1kg碳氮比（C/N）为17/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为9，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为234.9 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为62.1%。
实施例37
将1kg碳氮比（C/N）为17/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为10，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为250.7 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为65.2%。
实施例38
将1kg碳氮比（C/N）为17/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为11，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为257.3 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为67.3%。
实施例39
将1kg碳氮比（C/N）为17/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为12，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为308.8 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为74.2%。
实施例40
将1kg碳氮比（C/N）为17/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为13，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为185 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为58.7%。
实施例41
将1kg碳氮比（C/N）为20/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为4，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为7.97 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为44.5%。
实施例42
将1kg碳氮比（C/N）为20/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为5，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为11 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为45.2%。
实施例43
将1kg碳氮比（C/N）为20/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为6，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为18.3 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为46.3%。
实施例44
将1kg碳氮比（C/N）为20/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为7，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为41.8 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为48.8%。
实施例45
将1kg碳氮比（C/N）为20/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为8，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为52.3 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为49.1%。
实施例46
将1kg碳氮比（C/N）为20/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为9，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为125.5 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为49.6%。
实施例47
将1kg碳氮比（C/N）为20/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为10，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为147.2 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为55.0%。
实施例48
将1kg碳氮比（C/N）为20/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为11，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为155.6 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为58.1%。
实施例49
将1kg碳氮比（C/N）为20/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为12，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为248.6 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为65.5%。
实施例50
将1kg碳氮比（C/N）为20/1的污水厂剩余污泥与黑麦草混合物加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，调节其初始pH值为4-13，发现在初始pH值为13，厌氧消化时间30d时，甲烷产量为1.76 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为52.3%。
实施例51
将1kg污水厂剩余污泥（碳氮比为7/1）加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，甲烷产量为173.6 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为63.1%。
实施例52
将1kg黑麦草（碳氮比为26/1）加入到2L的反应器中（玻璃钢材质，工作容积为1.5L，内径10cm，高26cm，呈圆柱形），在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷，控制厌氧消化时间为20-30d，甲烷产量为90 L/kgVSadd，此时的甲烷百分含量为48.6%。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种以调节碱与碳氮比同步提高甲烷产量与甲烷百分含量的方法，其特征在于，具体步骤如下：
黑麦草切成1-2cm的小块，将剩余污泥与黑麦草充分混合，调节其碳氮比为9/1-17/1，控制其初始pH值大于7，小于等于13，在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷；控制厌氧消化时间为20-30d。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述碳氮比为17/1，控制其初始pH值为12，在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷；控制厌氧消化时间为20-30d。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述碳氮比为15/1，控制其初始pH值为11，在温度为35-37℃下进行厌氧消化产甲烷；控制厌氧消化时间为20-30d。
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