公布日：2023.03.03
申请日：2022.12.08
分类号：C12P7/40(2006.01)I;C02F11/04(2006.01)I;C01B32/05(2017.01)I
摘要
本发明公开了一种促进剩余污泥厌氧发酵产短链脂肪酸的方法，涉及固废处理技术领域。方法包括以下步骤：在进行厌氧发酵前，向剩余污泥中投加生物炭和过一硫酸盐进行预处理。本发明利用生物炭活化过一硫酸盐产生的SO4·-、·OH和1O2等一系列的活性氧自由基对污泥细胞结构进行破坏，使其释放大量的有机物，提高水解阶段的速率，强化产酸微生物的代谢，从而促进高质可回收短链脂肪酸的生成。实现剩余污泥的减量化、稳定化和资源化，不仅能够以废治废，还不会引入新的污染物质。与现有技术相比，本发明具有成本低、厌氧消化时间短、无二次污染、实施容易等优点。解决了剩余污泥处理量大、危害高、资源化难等问题。
权利要求书
1.一种促进剩余污泥厌氧发酵产短链脂肪酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：在进行厌氧发酵前，向剩余污泥中投加生物炭和过一硫酸盐进行预处理。
2.根据权利要求1所述的促进剩余污泥厌氧发酵产短链脂肪酸的方法，其特征在于，所述生物炭为以剩余污泥为生物质材料制备的生物炭。
3.根据权利要求2所述的促进剩余污泥厌氧发酵产短链脂肪酸的方法，其特征在于，所述生物炭的制备方法包括以下步骤：将剩余污泥烘干后进行热解处理，之后研磨过筛得到所述生物炭。
4.根据权利要求3所述的促进剩余污泥厌氧发酵产短链脂肪酸的方法，其特征在于，所述烘干具体为：60-105℃烘干2-12h；所述热解处理具体为：惰性气氛下，500-600℃热解处理3-5h。
5.根据权利要求1所述的促进剩余污泥厌氧发酵产短链脂肪酸的方法，其特征在于，所述过一硫酸盐为过一硫酸钾或过一硫酸钠。
6.根据权利要求1所述的促进剩余污泥厌氧发酵产短链脂肪酸的方法，其特征在于，所述生物炭的投加量为0.1-0.5g/gVSS；所述过一硫酸盐的投加量为0.2-1g/gVSS。
7.根据权利要求1所述的促进剩余污泥厌氧发酵产短链脂肪酸的方法，其特征在于，所述预处理的时间为30-120min。
8.一种缩短剩余污泥厌氧发酵产短链脂肪酸过程中消化时间的方法，其特征在于，采用权利要求1所述的促进剩余污泥厌氧发酵产短链脂肪酸的方法。
9.一种提高剩余污泥厌氧发酵产短链脂肪酸过程中短链脂肪酸的积累量的方法，其特征在于，采用权利要求1所述的促进剩余污泥厌氧发酵产短链脂肪酸的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种促进剩余污泥厌氧发酵产短链脂肪酸的方法，以解决上述现有技术存在的问题，提高污泥厌氧消化效率，缩短消化时间，并提高短链脂肪酸的积累量。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明技术方案之一，一种促进剩余污泥厌氧发酵产短链脂肪酸的方法，包括以下步骤：
在进行厌氧发酵前，向剩余污泥中投加生物炭和过一硫酸盐进行预处理。
进一步地，所述生物炭为以剩余污泥为生物质材料制备的生物炭。
进一步地，所述生物炭的制备方法包括以下步骤：
将剩余污泥烘干后进行热解处理，之后研磨过筛得到所述生物炭。
进一步地，所述烘干具体为：60-105℃烘干2-12h；所述热解处理具体为：惰性气氛下，500-600℃热解处理3-5h。
进一步地，所述过一硫酸盐为过一硫酸钾或过一硫酸钠。
进一步地，所述生物炭的投加量为0.1-0.5g/gVSS(可挥发性悬浮物)；所述过一硫酸盐的投加量为0.2-1g/gVSS。
进一步地，所述预处理的时间为30-120min。
本发明技术方案之二，一种缩短剩余污泥厌氧发酵产短链脂肪酸过程中消化时间的方法，采用上述的促进剩余污泥厌氧发酵产短链脂肪酸的方法。
本发明技术方案之三，一种提高剩余污泥厌氧发酵产短链脂肪酸过程中短链脂肪酸的积累量的方法，采用上述的促进剩余污泥厌氧发酵产短链脂肪酸的方法。
本发明公开了以下技术效果：
(1)本发明方法简单，操作方便，较易实施，具有成本低、无二次污染的优点。
(2)利用本发明方法，消化污泥中的难生物降解有机污染物可通过污泥基生物炭活化过硫酸盐的化学氧化作用得到去除，利于提高污泥无害化水平。
(3)本发明方法提高了污泥厌氧消化效率，缩短了消化时间，并提高了短链脂肪酸的积累量。
(4)本发明无需采用多步共同沉淀或浸渍烧结等传统方式，也不需要额外采用载体负载过渡金属，只需将污泥热解即可获得对过一硫酸盐活化效果好的污泥基生物炭。
(5)本发明利用生物炭活化过一硫酸盐产生的SO4·-、·OH和1O2等一系列的活性氧自由基对污泥细胞结构进行破坏，使其释放大量的有机物，提高水解阶段的速率，强化产酸微生物的代谢，从而促进高质可回收短链脂肪酸的生成。实现剩余污泥的减量化、稳定化和资源化，不仅能够以废治废，还不会引入新的污染物质。与现有技术相比，本发明具有成本低、厌氧消化时间短、无二次污染、实施容易等优点。解决了剩余污泥处理量大、危害高、资源化难等问题。
（发明人：宋立杰;邰俊;欧阳创;周永泉;王川;夏旻;刘惠）
