[发明专利]厌氧消化液起泡潜能的快速测定方法

说明书

本发明公开了一种厌氧消化液起泡潜能的快速测定方法，在厌氧消化液样品中投加起泡剂，诱导该厌氧消化液样品充分起泡，记录起泡的最大体积V₃；以该起泡的最大体积V₃表征该厌氧消化液样品的起泡潜能，或以该起泡的最大体积V₃与厌氧消化液样品的体积V₁的比值表征该厌氧消化液样品的起泡潜能。本发明的厌氧消化液起泡潜能的快速测定方法，具有以下优点：1)操作简便，对专业仪器设备和技术人员没有要求，所有实验仪器、药品简单易得，操作步骤少，实验流程简单，易懂易学；2)检测快速；3)结果可靠。该方法测出的起泡潜能与消化液粘度和表面张力相关性好，可以准确表征两个参数的变化，准确预警起泡风险。

技术领域

本发明属于有机废物厌氧消化处理技术领域，具体的为一种厌氧消化液起泡潜能的快速测定方法。

背景技术

厌氧消化技术可以在处理废物的同时回收资源和能源，是我国大力推广的有机垃圾处理技术。然而，厌氧消化反应器极易出现起泡现象。有研究者对丹麦、德国和美国的全规模厌氧消化厂进行调研，均发现80％以上的厌氧消化厂频繁出现起泡现象(Kougias PG,Boe K,O-Thong S,et al.Anaerobic digestion foaming in full-scale biogasplants:a survey on causes and solutions[J].Water Science and Technology,2014,69(4):889-895.Moeller L,Lehnig M,Schenk J,et al.Foam formation in biogasplants caused by anaerobic digestion of sugar beet[J].Bioresource Technology,2015,178:270-277.Subramanian B,Pagilla K,Wold D et al.Survey of causes andprevention/control of anaerobic digester foaming–A WERF study[J].Proceedingsof the Water Environment Federation,2012(6):7876-7900.)。起泡现象会带来反应器有效容积下降、搅拌装置及/或出气管堵塞、产气量及有机物去除率下降、甚至消化渣/液溢流等不良影响，引起严重的经济、环境及操作问题。

鉴于此，预测起泡风险以采取应对措施预防起泡现象具有重要的实用意义。研究表明，泡沫是一种由污泥中的表面活性物质或表面活性剂(固体和可溶性成分)、消化池内的液体以及在消化池中产生的沼气三部分组成的复杂三相混合体系；而起泡通常是三相体系中的沼气无法顺利自液相排出，在液体中形成分散体系，最终积累在液体表面形成稳定黏液层的现象(Kougias P G,Tsapekos P,Boe K,et al.Antifoaming effect ofchemical compounds in manure biogas reactors[J].Water Research,2013,47(16):6280-6288.)。鉴于此，消化液粘度和表面张力成为国内外研究中公认的评价起泡风险的重要指标。

然而，粘度和表面张力的测定步骤都非常繁琐，且分别需要专业且昂贵的粘度计、表面张力仪进行测定。在测试仪器及技术人员都缺乏的全规模厌氧消化厂，测定上述指标来监控起泡风险实用性较差。更简便的起泡风险评价方法受到研究者的广泛关注。