[发明专利]热碱预处理市政污泥与餐厨垃圾协同厌氧处理的方法有效

专利信息
申请号: 201810639783.6 申请日: 2018-06-20
公开(公告)号: CN108821531B 公开(公告)日: 2020-04-03
发明(设计)人: 邓清华;黄宇钊;张健;冼萍;李桃 申请(专利权)人: 广西大学
主分类号: C02F11/04 分类号: C02F11/04;C12M1/107;C12M1/00
代理公司: 北京汇信合知识产权代理有限公司 11335 代理人: 张焕响
地址: 530004 广西壮族*** 国省代码: 广西;45
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摘要:
搜索关键词: 预处理 市政 污泥 垃圾 协同 处理 方法
【说明书】:

发明公开了一种热碱预处理市政污泥与餐厨垃圾协同厌氧处理的方法,对市政污泥进行热碱预处理,然后将热碱预处理后的市政污泥与餐厨垃圾混合依次分别进行产酸相厌氧消化和产甲烷相厌氧消化。本发明采用热碱预处理可以有效破坏市政污泥絮体及微生物细胞结构,加速有机物的溶出;热碱预处理后的市政污泥和餐厨垃圾的协同厌氧有利于提高厌氧消化产甲烷量和消化效率,减少抑制效应,同时采用的两相厌氧消化工艺与单相厌氧消化工艺相比具有明显优势,将产酸相厌氧消化与产甲烷相厌氧消化分开,VS去除率、甲烷产率和系统稳定性均高于单相厌氧消化系统,具有较为广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于市政工程/环境保护技术领域,具体涉及一种热碱预处理市政污泥与餐厨垃圾协同厌氧处理的方法。

背景技术

近年来,随着我国经济社会的不断发展,城镇化率不断提升,市政污泥和餐厨垃圾已成为固体废物的主要污染物,产量呈不断上升趋势,对其进行安全高效的资源化和稳定化处理的需求日益迫切。

我国大多数城市的市政污泥有机质含量较低(VS/TS<50%),单独进行厌氧消化时因细胞内有机质难以溶出造成产气效率较低,并且易产生氨氮抑制。而餐厨垃圾有机质含量高,厌氧消化系统极易出现酸抑制。市政污泥和餐厨垃圾在单独的厌氧消化过程中均存在一定的制约因素,将两者进行厌氧消化协同处理能够实现两者的资源化和稳定化,逐渐成为研究的热点。但是目前对于经过热碱预处理后的市政污泥与餐厨垃圾协同厌氧消化的研究及应用鲜有报道。

发明内容

本发明针对市政污泥和餐厨垃圾单独处理存在的弊端,提供一种热碱预处理市政污泥与餐厨垃圾协同厌氧处理的方法,该方法通过热碱预处理和协同两相厌氧消化相结合,提高了厌氧消化产甲烷量和消化效率,减少抑制效应,解决了市政污泥和餐厨垃圾单独处理时候存在的破壁困难、抑制因素多、系统不稳定、产气效率低等问题。

本发明的目的,通过以下技术方案予以实现:

本发明热碱预处理市政污泥与餐厨垃圾协同厌氧处理的方法,对市政污泥进行热碱预处理,然后将热碱预处理后的市政污泥与餐厨垃圾混合依次分别进行产酸相厌氧消化和产甲烷相厌氧消化。

优选地,所述热碱预处理的工艺条件为:温度50~90℃,时间40~120min,pH为8~12。

更优选地,所述热碱预处理的工艺条件为:温度90℃,时间104min,pH=12。

优选地,所述热碱预处理后的市政污泥与餐厨垃圾混合的比例按TS比为4:1~16。

更优选地,所述热碱预处理后的市政污泥与餐厨垃圾混合的比例按TS比为2:3。

优选地,所述产酸相厌氧消化的水力停留时间为2~6d,所述产甲烷相厌氧消化的水力停留时间为10~30d。

更优选地,所述产酸相厌氧消化的水力停留时间为3d,所述产甲烷相厌氧消化的水力停留时间为10d。

上述方法,包括以下步骤:

S1.对市政污泥进行热碱预处理,所述热碱预处理的工艺条件为:温度50~90℃,时间40~120min,pH为8~12;

S2.将热碱预处理后的市政污泥与餐厨垃圾按TS比为4:1~16混合后作为产酸相反应器的发酵底物,发酵底物浓度以TS计为45~55g/L,混合物料与产酸接种污泥按TS比为1:1~1.5进行接种,调节pH至5.8~6.3,温度为34.5~35.5℃,水力停留时间为2~6d,进行产酸相厌氧消化;

S3.将步骤S2产酸相反应器的出料作为产甲烷相反应器的进料,发酵底物浓度以TS计为45~55g/L,进料与产甲烷接种泥按TS比为1:1~1.5进行接种,调节pH至7.3~7.8,温度为35℃,水力停留时间为10~30d,进行产甲烷相厌氧消化。

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