CN106430887A - 一种高含固率污泥厌氧消化产甲烷的方法 - Google Patents
一种高含固率污泥厌氧消化产甲烷的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106430887A CN106430887A CN201610953308.7A CN201610953308A CN106430887A CN 106430887 A CN106430887 A CN 106430887A CN 201610953308 A CN201610953308 A CN 201610953308A CN 106430887 A CN106430887 A CN 106430887A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- solid content
- mud
- sludge
- high solid
- sludge digestion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000010802 sludge Substances 0.000 title claims abstract description 66
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 58
- 230000029087 digestion Effects 0.000 title claims abstract description 45
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 43
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- CKUAXEQHGKSLHN-UHFFFAOYSA-N [C].[N] Chemical compound [C].[N] CKUAXEQHGKSLHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- FCBUKWWQSZQDDI-UHFFFAOYSA-N rhamnolipid Chemical compound CCCCCCCC(CC(O)=O)OC(=O)CC(CCCCCCC)OC1OC(C)C(O)C(O)C1OC1C(O)C(O)C(O)C(C)O1 FCBUKWWQSZQDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 13
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 16
- 230000000696 methanogenic effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims description 12
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 8
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims description 7
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 7
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 7
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 7
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000010411 cooking Methods 0.000 claims description 4
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 claims description 4
- 239000010902 straw Substances 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 14
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 7
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 6
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 abstract description 2
- BPSQINQHASMTCT-UHFFFAOYSA-N 3,4,5,5-tetrachloro-6-hydroxy-n-phenylcyclohexa-1,3-diene-1-carboxamide Chemical compound ClC1=C(Cl)C(Cl)(Cl)C(O)C(C(=O)NC=2C=CC=CC=2)=C1 BPSQINQHASMTCT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 abstract 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 abstract 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 abstract 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000004061 uncoupling agent Substances 0.000 abstract 1
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 15
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 6
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 6
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 5
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 5
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 4
- 238000004166 bioassay Methods 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 4
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 4
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- WMIFMHBIJOJDKF-UHFFFAOYSA-N ClC1(C(C(C(=O)C2=CC=CC=C2)=CC(=C1Cl)Cl)O)Cl Chemical compound ClC1(C(C(C(=O)C2=CC=CC=C2)=CC(=C1Cl)Cl)O)Cl WMIFMHBIJOJDKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N N-phenyl amine Natural products NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000016383 Zea mays subsp huehuetenangensis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000010794 food waste Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 235000009973 maize Nutrition 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/02—Biological treatment
- C02F11/04—Anaerobic treatment; Production of methane by such processes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Abstract
本发明公开了一种高含固率污泥厌氧消化产甲烷的方法，属于污泥处理技术领域。本发明以城镇污水处理厂机械脱水后高含固率污泥为处理对象，调节碳氮比之后先进行中温预处理，然后按比例加入接种污泥，随后分阶段加入废铁屑、鼠李糖脂、烷基多苷、3,3,4,5‑四氯水杨酰苯胺(TCS)等，定期翻搅，控制温度为34～38℃，进行厌氧消化。高含固率污泥在经过上述处理过程后，污泥内部传质效率在厌氧消化过程中得到提高，甲烷产量增加显著。本发明采用的药剂材料包括生产废物、生物可降解表面活性剂和低毒性化学解偶联剂，可有效促进高含固率污泥厌氧消化产甲烷，降低环境风险，提高污泥资源化和能源化利用程度。
Description
技术领域
本发明属于污泥处理技术领域，更具体地说，涉及一种高含固率污泥厌氧消化产甲烷的方法。
背景技术
水处理过程中会产生大量的污泥，污泥的处理处置已成为不可回避的重要问题。在污泥减量化、无害化、资源化的大背景下，厌氧消化技术已成为研究热点。污泥经过厌氧消化处理一方面可以降低污泥中有机物含量，促进污泥稳定，另一方面消化产生的沼气经热电联产可实现污泥中能源回收。《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南(试行)》、《“十二五”期间污泥处置建议》和《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行)》等近年来相关政策文件均鼓励城镇污水处理厂采用厌氧消化技术，但目前全国经过厌氧处理的污泥不足2％。常见的厌氧消化法处理的污泥含固率通常在3％～5％，导致建设和运行成本较高，近年来高含固率的污泥消化(高固消化)已得到越来越多的重视，提高厌氧消化污泥的含固率可显著降低建设所需投资，同时可降低加热费用，具有显著的经济优势。
目前研究人员对提高污泥厌氧消化效率进行了大量的研究，改善手段包括热处理、超声处理、工艺改进等。王志军等人研究采用130～210℃，0～70min条件下热水解预处理污泥后SCOD/TCOD比例明显上升，170℃热水解半小时以上产气量增加50％(王志军等，热水解预处理改善污泥的厌氧消化性能.环境科学.2005(01):68-71)。刘吉宝等人研究发现，微波-过氧化氢-碱组合可提高甲烷产量及速率(刘吉宝，倪晓棠，魏源送，等.微波及其组合工艺强化污泥厌氧消化研究.环境科学.2014(09):3455-3460)。王国华通过采用两相厌氧消化技术，即将产酸阶段与产甲烷阶段分置于两个反应器中进行，VS的去除率得到显著提高(王国华，王磊，谭学军，等.餐厨垃圾与污泥两相中温厌氧消化试验研究.净水技术.2014(01):54-57)。
中国专利申请号200910195302.8公开了一种污泥生产甲烷的方法，将污泥在碱性条件下厌氧发酵4～12天，然后将pH调节至中性，加入百分比8～15％的厌氧颗粒污泥，在30～40℃下继续发酵6～14天产甲烷。该方法为传统的污泥厌氧发酵方法，只控制了厌氧消化过程中的pH、接种和温度，控制手段较为单一，更适合于泥质合适、含固率低于8％的污水处理产生的剩余污泥。中国专利申请号201510003850.1公开了一种硫酸铜促进剩余污泥厌氧消化产甲烷的方法，该方法以城镇污水处理厂的剩余污泥为原料，首先投加硫酸铜对污泥进行浸泡，然后通过淘洗将铜离子去除，最后将淘洗后的污泥加入到厌氧反应器中进行厌氧消化。该方法利用了铜离子对微生物结构的破坏，促进有机物的释放进而为水解产酸菌提供更多底物。但是铜离子为重金属，为尽量保证淘洗效果需使用大量去离子水同时要多次对铜离子含量进行检测，该项成本巨大，另外即便经过淘洗铜离子也会有残余，重金属的积累不可避免，实际意义有限。因此，提供一种低能耗、高负荷、环境友好、容易操作的污泥厌氧消化方法具有重要意义。
发明内容
1.要解决的问题
针对现有的污泥厌氧消化容积负荷低，产气效率低的问题，本发明的目的是提供一种高含固率污泥厌氧消化产甲烷的方法，以含固率为12～16％的机械脱水污泥为处理对象，在传统的厌氧消化控制工艺手段基础上，通过按比例按阶段加入多种调节剂，可极大提高厌氧消化反应器单位容积产甲烷率。
2.技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种高含固率污泥厌氧消化产甲烷的方法，其步骤为：
步骤一、对待处理污泥进行总有机碳和全氮检测，调整污泥碳氮比在适宜范围内，适宜的碳氮比范围为(20～40)：1；
步骤二、将待处理污泥进行中温预热，预热后将待处理污泥和接种污泥按比例加入至反应器内；
步骤三、控制反应温度，按比例加入鼠李糖脂、烷基多苷、3,3,4,5-四氯水杨酰苯胺(TCS)，搅拌均匀，封闭反应器进行厌氧发酵；反应1～3天后投加铁屑；
步骤四、厌氧发酵产生气体通过碱液吸收得到甲烷气体。
更进一步地，步骤一中若待处理污泥的碳氮比不在适宜范围内，则采用厨余垃圾、植物秸秆进行调节至适宜范围内。
更进一步地，步骤一中所述的待处理污泥为含固率12～16％的污泥。
更进一步地，步骤一中所述的待处理污泥为水处理过程中经离心机脱水或带式压滤机脱水后含固率12～16％的污泥。
更进一步地，步骤二中所述的中温预热是将待处理污泥在33～37℃环境中保持0.5～1d。
更进一步地，步骤二中所述的接种污泥为污水处理厂水解酸化池或厌氧塔污泥、沼气池污泥，接种量为15～30％。
更进一步地，步骤三中所述的温度为34～38℃，鼠李糖脂为工业级，有效含量在18～50％。
更进一步地，步骤三中鼠李糖脂、烷基多苷和3,3,4,5-四氯水杨酰苯胺的投加量分别为1～5g/L、0.1～0.2g/L和0.1～1mg/L。
更进一步地，步骤三中铁屑投加量为1～3g/L，以有效铁计。
更进一步地，步骤三中投加铁屑后，每隔一周补投加一次步骤三中所投加的物质。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明创新的以含固率为12～16％的机械脱水污泥为厌氧消化处理对象，反应器体积可比现有的低含固率污泥厌氧消化反应器降低40～50％，可极大降低污泥消化建设成本；
(2)本发明在传统的厌氧消化控制手段如温度、pH等基础上以通过泥质初调节(碳氮比调节)、中温预处理等工艺手段，结合工业生产废物(废铁屑)、可生物降解表面活性剂(鼠李糖脂、烷基多苷)、低毒性化学解偶联剂(TCS)批次投加，既明显增加了厌氧消化产甲烷的效率，又降低了添加剂的环境风险，还可体现以废治废的环境资源循环理念，提高污泥资源化和能源化利用程度，在污泥资源化与能源化领域具有广泛应用前景。
附图说明
图1为本发明具体操作流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
实施例1
如图1所示，从某城市污水处理厂采取经带式压滤机脱水后的污泥，含固率12％，开展厌氧消化实验。
步骤一、根据TOC测定仪测定和土壤全氮测定标准方法测得该污泥的碳氮比为22，在合适的范围内，故不再额外添加碳氮比调节剂。
步骤二、由于实验时正值夏天，白天平均气温约37℃，将待消化污泥密封放于室温下保持一天。接种污泥来自该城市污水处理厂水解酸化池，经沉淀浓缩后SS为14g/L。取800mL脱水污泥，加入200mL接种污泥，进行混合。
步骤三、向混合后的污泥中加入鼠李糖脂1g、烷基多苷0.1g、TCS 1mg，然后将混合物加入到1L的厌氧反应器中，用氮气排除反应器内空气后密封，用导管将产生的气体导出。反应器温度控制为35±1℃，记录日期，开展厌氧发酵。开始三天后通过加药口加入废铁屑1g(以有效铁计)，搅拌均匀。随后每隔一周补充等量上述添加剂并翻搅一次。
步骤四、将导气管导出的气体通过氢氧化钠配置的碱液洗涤得粗甲烷。反应运行25天，甲烷产生量为5.76L，反应器日甲烷产生量最大可达380mL/L。
实施例2
从某城市污水处理厂采取经离心机脱水后的污泥，含固率16％，开展厌氧消化实验。
步骤一、根据TOC测定仪测定和土壤全氮测定标准方法测得该污泥的碳氮比为15，取某员工食堂打碎后的厨余垃圾，同样方法测定其碳氮比后经计算按比例与待消化污泥混合，使碳氮比为20，待用。
步骤二、将待消化污泥密封放置于37℃烘箱内，恒温处理一天。接种污泥来自某城市污水处理厂水解酸化池，经沉淀浓缩后SS为12g/L。取4L脱水污泥，加入1L接种污泥，进行混合。
步骤三、向混合后的污泥中加入鼠李糖脂15g、烷基多苷1g、TCS 0.5mg，然后将混合物加入到5L的厌氧反应器中，用氮气排除反应器内空气后密封，用导管将产生的气体导出。反应器温度控制为35±1℃，记录日期，开展厌氧发酵。开始三天后通过加药口加入废铁屑10g(以有效铁计)，搅拌均匀。随后每隔一周补充等量上述添加剂，每三天翻搅一次。
步骤四、将导气管导出的气体通过氢氧化钠配置的碱液洗涤得粗甲烷，反应运行25天，甲烷产生量为24.6L，反应器日甲烷产生量最大可达400mL/L。
实施例3
从某制药厂污水处理工段采取经离心机脱水后的污泥，含固率14％，开展厌氧消化实验。
步骤一、根据TOC测定仪测定和土壤全氮测定标准方法测得该污泥的碳氮比为8，取某员工食堂打碎后的厨余垃圾，同样方法测定其碳氮比后经计算按比例与待消化污泥混合，使碳氮比为40，待用。
步骤二、将待消化污泥密封放置于37℃烘箱内，恒温处理0.5天。接种污泥来自某城市污水处理厂水解酸化池，经沉淀浓缩后SS为16g/L。取3.3L脱水污泥，加入1.7L接种污泥，进行混合。
步骤三、向混合后的污泥中加入鼠李糖脂20g、烷基多苷0.8g、TCS 2mg，然后将混合物加入到5L的厌氧反应器中，用氮气排除反应器内空气后密封，用导管将产生的气体导出。反应器温度控制为35±1℃，记录日期，开展厌氧发酵。开始三天后通过加药口加入废铁屑4g(以有效铁计)，搅拌均匀。随后每隔一周补充等量上述添加剂，每三天翻搅一次。
步骤四、将导气管导出的气体通过氢氧化钠配置的碱液洗涤得粗甲烷，反应运行25天，甲烷产生量为20.5L，反应器日甲烷产生量最大可达500mL/L。
实施例4
从某乡镇污水处理厂采取经离心机脱水后的污泥，含固率12％，开展厌氧消化实验。
步骤一、根据TOC测定仪测定该污泥的碳氮比为15，通过加入粉碎的玉米秸秆调节碳氮比至25，保存待用。
步骤二、将待消化污泥密封放置于37℃烘箱内，恒温处理0.5天。接种污泥来自该乡镇污水处理厂水解酸化池，经沉淀浓缩后SS为11g/L。取4L脱水污泥，加入1L接种污泥，进行混合。
步骤三、向混合后的污泥中加入鼠李糖脂15g、烷基多苷0.75g、TCS 3mg，然后将混合物加入到5L的厌氧反应器中，用氮气排除反应器内空气后密封，用导管将产生的气体导出。反应器温度控制为35±1℃，记录日期，开展厌氧发酵。开始三天后通过加药口加入废铁屑12g(以有效铁计)，搅拌均匀。随后每隔一周补充等量上述添加剂，每三天翻搅一次。
步骤四、将导气管导出的气体通过氢氧化钠配置的碱液洗涤得粗甲烷，反应运行25天，甲烷产生量为19.7L，反应器日甲烷产生量最大可达380mL/L。
实施例5
从某小区污水处理站采取经带式压滤机脱水后的污泥，含固率12％，开展厌氧消化实验。
步骤一、根据TOC测定仪测定和土壤全氮测定标准方法测得该污泥的碳氮比为25，在合适的范围内，故不再额外添加碳氮比调节剂。
步骤二、将待消化污泥密封放35℃烘箱内保持1天。接种污泥来自某水处理工程厌氧消化塔，沉淀浓缩后SS为16g/L。取4.25L脱水汚泥，加入750mL接种污泥，混合均匀。
步骤三、向混合后的污泥中加入鼠李糖脂25g、烷基多苷0.8g、TCS 5mg，然后将混合物加入到5L的厌氧反应器中，用氮气排除反应器内空气后密封，用导管将产生的气体导出。反应器温度控制为35±1℃，记录日期，开展厌氧发酵。开始三天后通过加药口加入废铁屑15g(以有效铁计)，搅拌均匀。随后每隔一周补充等量上述添加剂，每三天翻搅一次。
步骤四、将导气管导出的气体通过氢氧化钠配置的碱液洗涤得粗甲烷。反应运行25d，甲烷产生量为30.5L，反应器日甲烷产生量最大可达420mL/L。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的操作并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种高含固率污泥厌氧消化产甲烷的方法，其步骤为：
步骤一、对待处理污泥进行总有机碳和全氮检测，调整污泥碳氮比在适宜范围内，适宜的碳氮比范围为(20～40)：1；
步骤二、将待处理污泥进行中温预热，预热后将待处理污泥和接种污泥按比例加入至反应器内；
步骤三、控制反应温度，按比例加入鼠李糖脂、烷基多苷、3,3,4,5-四氯水杨酰苯胺，搅拌均匀，封闭反应器进行厌氧发酵；反应1～3天后投加铁屑；
步骤四、厌氧发酵产生气体通过碱液吸收得到甲烷气体。
2.根据权利要求1所述的一种高含固率污泥厌氧消化产甲烷的方法，其特征在于：步骤一中若待处理污泥的碳氮比不在适宜范围内，则采用厨余垃圾、植物秸秆进行调节至适宜范围内。
3.根据权利要求1或2所述的一种高含固率污泥厌氧消化产甲烷的方法，其特征在于：步骤一中所述的待处理污泥为含固率12～16％的污泥。
4.根据权利要求3所述的一种高含固率污泥厌氧消化产甲烷的方法，其特征在于：步骤一中所述的待处理污泥为水处理过程中经离心机脱水或带式压滤机脱水后含固率12～16％的污泥。
5.根据权利要求1所述的一种高含固率污泥厌氧消化产甲烷的方法，其特征在于：步骤二中所述的中温预热是将待处理污泥在33～37℃环境中保持0.5～1d。
6.根据权利要求1或5所述的一种高含固率污泥厌氧消化产甲烷的方法，其特征在于：步骤二中所述的接种污泥为污水处理厂水解酸化池或厌氧塔污泥、沼气池污泥，接种量为15～30％。
7.根据权利要求1所述的一种高含固率污泥厌氧消化产甲烷的方法，其特征在于：步骤三中所述的温度控制在34～38℃，鼠李糖脂为工业级，有效含量在18～50％。
8.根据权利要求1所述的一种高含固率污泥厌氧消化产甲烷的方法，其特征在于：步骤三中鼠李糖脂、烷基多苷和3,3,4,5-四氯水杨酰苯胺的投加量分别为1～5g/L、0.1～0.2g/L和0.1～1mg/L。
9.根据权利要求1或7或8中所述的一种高含固率污泥厌氧消化产甲烷的方法，其特征在于：步骤三中铁屑投加量为1～3g/L，以有效铁计。
10.根据权利要求9所述的一种高含固率污泥厌氧消化产甲烷的方法，其特征在于：步骤三中投加铁屑后，每隔一周补投加一次步骤三中所投加的物质。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610953308.7A CN106430887B (zh) | 2016-11-03 | 2016-11-03 | 一种高含固率污泥厌氧消化产甲烷的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610953308.7A CN106430887B (zh) | 2016-11-03 | 2016-11-03 | 一种高含固率污泥厌氧消化产甲烷的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106430887A true CN106430887A (zh) | 2017-02-22 |
| CN106430887B CN106430887B (zh) | 2019-10-08 |
Family
ID=58180954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610953308.7A Active CN106430887B (zh) | 2016-11-03 | 2016-11-03 | 一种高含固率污泥厌氧消化产甲烷的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106430887B (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106381315A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-02-08 | 太原理工大学 | 采用生锈铁屑强化喹啉厌氧降解并产甲烷的方法 |
| CN108585401A (zh) * | 2018-04-13 | 2018-09-28 | 华南理工大学 | 一种低温热水解结合铁盐强化污泥厌氧消化的方法 |
| CN109650689A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-04-19 | 西安建筑科技大学 | 一种高含固污泥的预处理及厌氧消化处理方法 |
| CN110436729A (zh) * | 2019-08-27 | 2019-11-12 | 中国科学院生态环境研究中心 | 用于剩余污泥胞外聚合物剥离和资源化的装置及方法 |
| CN111705087A (zh) * | 2020-05-22 | 2020-09-25 | 同济大学 | 一种利用鼠李糖脂提高剩余污泥产生氢气的方法与装置 |
| CN111825301A (zh) * | 2019-04-16 | 2020-10-27 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于解偶联剂3,3’,4’,5-四氯水杨酰苯胺调质的强化污泥脱水过程的方法 |
| CN113896389A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-01-07 | 江苏新天鸿集团有限公司 | 高压均质厌氧消化高含固率污泥的方法 |
| CN114133125A (zh) * | 2021-12-02 | 2022-03-04 | 中国市政工程华北设计研究总院有限公司 | 一种基于泥质特征的污泥高级厌氧消化系统动态运行方法 |
| CN115159677A (zh) * | 2022-08-01 | 2022-10-11 | 河南农业大学 | 一种提高有机废水厌氧消化效率的方法及其应用 |
| CN117228917A (zh) * | 2023-10-25 | 2023-12-15 | 同济大学 | 利用预处理-水热炭调控实现厌氧消化产甲烷功能菌群富集的方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103011542A (zh) * | 2012-12-13 | 2013-04-03 | 清华大学 | 一种加热法预处理高含固率污泥厌氧消化装置及工艺 |
| CN105800897A (zh) * | 2016-05-11 | 2016-07-27 | 合肥工业大学 | 一种利用零价铁强化剩余污泥和秸秆快速固态厌氧消化的方法 |
-
2016
- 2016-11-03 CN CN201610953308.7A patent/CN106430887B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103011542A (zh) * | 2012-12-13 | 2013-04-03 | 清华大学 | 一种加热法预处理高含固率污泥厌氧消化装置及工艺 |
| CN105800897A (zh) * | 2016-05-11 | 2016-07-27 | 合肥工业大学 | 一种利用零价铁强化剩余污泥和秸秆快速固态厌氧消化的方法 |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106381315A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-02-08 | 太原理工大学 | 采用生锈铁屑强化喹啉厌氧降解并产甲烷的方法 |
| CN106381315B (zh) * | 2016-11-25 | 2019-11-05 | 太原理工大学 | 采用生锈铁屑强化喹啉厌氧降解并产甲烷的方法 |
| CN108585401A (zh) * | 2018-04-13 | 2018-09-28 | 华南理工大学 | 一种低温热水解结合铁盐强化污泥厌氧消化的方法 |
| CN109650689A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-04-19 | 西安建筑科技大学 | 一种高含固污泥的预处理及厌氧消化处理方法 |
| CN111825301A (zh) * | 2019-04-16 | 2020-10-27 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于解偶联剂3,3’,4’,5-四氯水杨酰苯胺调质的强化污泥脱水过程的方法 |
| CN111825301B (zh) * | 2019-04-16 | 2022-04-22 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于解偶联剂3,3’,4’,5-四氯水杨酰苯胺调质的强化污泥脱水过程的方法 |
| CN110436729A (zh) * | 2019-08-27 | 2019-11-12 | 中国科学院生态环境研究中心 | 用于剩余污泥胞外聚合物剥离和资源化的装置及方法 |
| CN111705087A (zh) * | 2020-05-22 | 2020-09-25 | 同济大学 | 一种利用鼠李糖脂提高剩余污泥产生氢气的方法与装置 |
| CN113896389A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-01-07 | 江苏新天鸿集团有限公司 | 高压均质厌氧消化高含固率污泥的方法 |
| CN114133125A (zh) * | 2021-12-02 | 2022-03-04 | 中国市政工程华北设计研究总院有限公司 | 一种基于泥质特征的污泥高级厌氧消化系统动态运行方法 |
| CN114133125B (zh) * | 2021-12-02 | 2022-11-18 | 中国市政工程华北设计研究总院有限公司 | 一种基于泥质特征的污泥高级厌氧消化系统动态运行方法 |
| CN115159677A (zh) * | 2022-08-01 | 2022-10-11 | 河南农业大学 | 一种提高有机废水厌氧消化效率的方法及其应用 |
| CN115159677B (zh) * | 2022-08-01 | 2024-01-16 | 河南农业大学 | 一种提高有机废水厌氧消化效率的方法及其应用 |
| CN117228917A (zh) * | 2023-10-25 | 2023-12-15 | 同济大学 | 利用预处理-水热炭调控实现厌氧消化产甲烷功能菌群富集的方法 |
| CN117228917B (zh) * | 2023-10-25 | 2024-02-09 | 同济大学 | 利用预处理-水热炭调控实现厌氧消化产甲烷功能菌群富集的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106430887B (zh) | 2019-10-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106430887B (zh) | 一种高含固率污泥厌氧消化产甲烷的方法 | |
| CN105855275A (zh) | 一种污泥与餐厨垃圾的处理方法 | |
| CN205687770U (zh) | 一种污泥与餐厨垃圾的处理装置 | |
| CN112159063A (zh) | 一种污泥热解安全资源化利用工艺 | |
| CN104909530A (zh) | 一种厌氧消化污泥调质系统及方法 | |
| CN101880118A (zh) | 一种能源回收式污泥减量方法 | |
| CN102190417A (zh) | 基于微波-过氧化氢协同作用的剩余污泥处理方法与装置 | |
| CN1269747C (zh) | 一种剩余污泥的处理方法 | |
| CN202369479U (zh) | 一种污泥厌氧消化处理设备 | |
| CN108624623A (zh) | 一种强化剩余活性污泥厌氧发酵产氢的方法 | |
| CN109680012A (zh) | 一种增强剩余污泥厌氧发酵产生氢气的方法 | |
| CN110818214A (zh) | 一种生物炭强化高含固餐厨垃圾和城市剩余污泥共发酵装置 | |
| CN105060669A (zh) | 厌氧发酵与碳化处理相结合技术进行污泥综合利用的方法 | |
| CN105255506A (zh) | 一种调理剂强化水热碳化制备污泥炭的方法 | |
| CN102500608A (zh) | 一种高浓度餐厨垃圾厌氧处理工艺 | |
| Sunyoto et al. | Transient performance during start-up of a two-phase anaerobic digestion process demonstration unit treating carbohydrate-rich waste with biochar addition | |
| CN101337758B (zh) | 水华蓝藻厌氧发酵的方法 | |
| CN101219843B (zh) | 一种处理废水的碳源的制备方法 | |
| CN103992015B (zh) | 一种改善生化剩余污泥脱水性能的工艺 | |
| CN203284246U (zh) | 一种用于垃圾渗滤液处理的厌氧反应器 | |
| CN104862342A (zh) | 利用污泥调控果蔬废弃物强化单相发酵产沼气的方法 | |
| CN109231443B (zh) | 一种基于磁铁矿强化的工业废水厌氧脱硫装置及工艺 | |
| CN110204161A (zh) | 一种利用十二烷基苯磺酸钠（sdbs）提高污泥产生氢气的方法 | |
| CN104609691B (zh) | 一种利用造纸剩余污泥沼气化的工艺方法 | |
| CN104357486B (zh) | 酸性条件产甲烷的快速构建方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20170419 Address after: Huankeyuan garden 214200 Yixing Road, Jiangsu city of Wuxi province No. 501 environmental science and technology building A, 1-4 layer Applicant after: Yixing Environmental Protection Research Institute, Nanjing University Applicant after: Nanjing University Address before: Huankeyuan garden 214200 Yixing Road, Jiangsu city of Wuxi Province Environmental Protection Science and technology building A, No. 501 Applicant before: Jiangsu Zhongyi Kim Environmental Protection Industry Technology Research Institute Limited Applicant before: Nanjing University |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |