申请日2016.10.18
公开(公告)日2017.03.22
IPC分类号C02F11/04; C12P7/52; C12P7/54; C02F3/34
摘要
本发明提供了一种预处理强化剩余污泥厌氧发酵产酸的方法，其通过游离亚硝酸和鼠李糖联合预处理，所述方法步骤如下：步骤一、用自来水将污泥清洗三次，然后静置后去除上清液，留污泥备用;步骤二、利用游离亚硝酸预处理所述污泥;步骤三、向游离亚硝酸预处理后的所述污泥中加入鼠李糖进行厌氧发酵产挥发性脂肪酸。将最佳发酵产酸时间大大缩短，这大大节省了产酸能耗和成本，得到挥发性脂肪酸主要是丙酸和乙酸，此富集乙酸和丙酸的发酵液可作为外加碳源加入到污水中以提高脱氮除磷效果，对降低剩余污泥资源化利用的费用及提高回报率有一定的参考价值。
摘要附图
权利要求书
1.一种预处理强化剩余污泥厌氧发酵产酸的方法，其特征在于，其通过游离亚硝酸和鼠李糖联合预处理，所述方法步骤如下：
步骤一、用自来水将污泥清洗三次，然后静置后去除上清液，留污泥备用;
步骤二、利用游离亚硝酸预处理所述污泥;
步骤三、向游离亚硝酸预处理后的所述污泥中加入鼠李糖进行厌氧发酵产挥发性脂肪酸。
2.根据权利要求1所述的预处理强化剩余污泥厌氧发酵产酸的方法，其特征在于，所述步骤二中的预处理时间为1-2天。
3.根据权利要求1所述的预处理强化剩余污泥厌氧发酵产酸的方法，其特征在于，所述步骤三中加入的鼠李糖浓度为0.04g/g-TSS。
4.根据权利要求1所述的预处理强化剩余污泥厌氧发酵产酸的方法，其特征在于，在所述步骤二中，在预处理过程中保持污泥中的游离亚硝酸浓度为0.13～0.81mg/mL。
5.根据权利要求1所述的预处理强化剩余污泥厌氧发酵产酸的方法，其特征在于，所述步骤三中的厌氧发酵时间为10天。
6.根据权利要求1所述的预处理强化剩余污泥厌氧发酵产酸的方法，其特征在于，在所述步骤一中，需要在4℃环境下静置24小时后取上层清液。
7.根据权利要求1所述的预处理强化剩余污泥厌氧发酵产酸的方法，其特征在于，在所述步骤二中，在预处理过程中保持污泥中的游离亚硝酸浓度为0.67mg/L。
8.根据权利要求1所述的预处理强化剩余污泥厌氧发酵产酸的方法，其特征在于，在所述步骤三中，对反应容器去氧充氮并在恒温振荡器中实现厌氧发酵。
9.根据权利要求1所述的预处理强化剩余污泥厌氧发酵产酸的方法，其特征在于，在所述步骤二中，通过加入亚硝酸钠获得游离亚硝酸浓度。
10.根据权利要求1所述的预处理强化剩余污泥厌氧发酵产酸的方法，其特征在于，将所述步骤三得到的富集乙酸和丙酸的发酵液作为外加碳源加入到污水中以提高脱氮除磷效果。
说明书
一种预处理强化剩余污泥厌氧发酵产酸的方法
技术领域
本发明涉及有机固体废弃物资源化利用领域，尤其涉及一种游离亚硝酸和鼠李糖联合预处理强化剩余污泥厌氧发酵产酸的方法。
背景技术
国内外的污水处理厂多采用活性污泥技术，然而此技术会不可避免的产生大量剩余污泥，对其稳定化和减量化的费用已高达整个污水处理厂运行费用的60%。对剩余污泥的不恰当的处理处置方式会造成严重的环境问题，比如污染水，土壤，空气等，还会因此威胁到人类健康。通过厌氧发酵处理剩余污泥，既能减少污泥对环境造成的二次污染，又能实现资源的回收，产生的挥发性脂肪酸可以作为优良的外加碳源加进污水处理厂的进水，以提高脱氮除磷效能。
厌氧发酵包括溶解、水解、酸化和甲烷化四个步骤，为提高挥发性脂肪酸的产量需要提高溶解、水解和酸化的效率，同时抑制甲烷化的发生。为达成此目的大量预处理方法已经被尝试，其中包括超声、微波、臭氧和酸碱等。虽然这些预处理方法取得了一定的效果，但是它们或需要较高的能量投入或需要大量的投入化学药剂，还会对环境产生不利影响，因此均难以大规模利用。游离亚硝酸可以通过厌氧消化液的亚硝化反应产生，是一种可再生和低成本的化学物质，其可以有效地促进污泥的溶解和水解。然而用游离亚硝酸预处理的污泥进行厌氧发酵仍会存在少量的甲烷化反应。鼠李糖是一种高效、环保并且廉价的生物表面活性剂，其在厌氧发酵中能有效地抑制产甲烷菌的活性，但是在促进有机物溶解和水解方面差强人意。因此，将游离亚硝酸预处理的污泥和鼠李糖联合进行厌氧发酵可能会有效地提高挥发性脂肪酸的产量。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种游离亚硝酸和鼠李糖联合预处理强化剩余污泥厌氧发酵产酸的方法，提高污泥处理效率，节省资源，节省产酸成本，提高能源利用率。
为实现上述目的，本发明提供了一种预处理强化剩余污泥厌氧发酵产酸的方法，其特征在于，其通过游离亚硝酸和鼠李糖联合预处理，所述方法步骤如下：
步骤一、用自来水将污泥清洗三次，然后静置后去除上清液，留污泥备用;
步骤二、利用游离亚硝酸预处理所述污泥;通过厌氧消化液的亚硝化反应产生，是一种可再生和低成本的化学物质，其可以有效地促进污泥的溶解和水解;
步骤三、向游离亚硝酸预处理后的所述污泥中加入鼠李糖进行厌氧发酵产挥发性脂肪酸;在步骤二的基础上联合鼠李糖抑制产甲烷菌的活性。
优选的，为了分离充分，在所述步骤一中，需要在4℃环境下静置24小时后取上层清液。
优选的，步骤二中的预处理时间为1-2天;
优选的，在预处理过程中保持污泥中的游离亚硝酸浓度为0.13～0.81mg/mL，最优良的浓度为0.67mg/mL。
优选的，可以通过加入亚硝酸钠获得游离亚硝酸浓度。
优选的，所述步骤三中加入的鼠李糖浓度为0.04g/g-TSS。
优选的，所述步骤三中的厌氧发酵时间为10天。
优选的，采用对反应容器去氧充氮并在恒温振荡器中实现厌氧发酵。
优选的，在步骤三中，厌氧发酵后获得富集乙酸和丙酸的发酵液，可将其作为外加碳源加入到污水中以提高脱氮除磷效果，从而提高了原料利用率，降低了成本。
本发明的上述技术方案的有益效果在于：
上述方案，利用游离亚硝酸和鼠李糖联合处理污泥时将最佳发酵产酸时间大大缩短，这大大节省了产酸能耗和成本，得到挥发性脂肪酸主要是丙酸和乙酸，此富集乙酸和丙酸的发酵液可作为外加碳源加入到污水中以提高脱氮除磷效果，对降低剩余污泥资源化利用的费用及提高回报率有一定的参考价值。
