[发明专利]一种促进剩余污泥厌氧发酵产短链脂肪酸的方法

说明书

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。

技术领域

本发明涉及固废处理技术领域，特别是涉及一种促进剩余污泥厌氧发酵产短链脂肪酸的方法。

背景技术

基于活性污泥的生物污水处理方法是目前应用最广泛的污水生物处理技术，但该方法一直存在产生大量剩余污泥的弊端。且剩余污泥成分复杂，由无机物质、有机物质、细胞及胶体物质等混合体组成，并含有难降解的有机物、重金属、少量的致病微生物(病原体、寄生虫、有害虫卵)等，如果不进行处理和处置，随意堆放，一方面会占用大量土地资源，另一方面剩余污泥极易发酵，产生的渗滤液会污染土壤和地下水及河流、湖泊等地表水体，给环境造成严重的二次污染。

厌氧消化技术可以有效实现污泥的减量化与资源化，目前得到了广泛应用。将剩余污泥在厌氧条件下发酵产生的短链脂肪酸回用于污水处理流程是有效的就地补充进水碳源的一种方法。由于污泥中大部分有机物包含在微生物细胞内，导致厌氧消化水解阶段的速率慢，成为制约厌氧消化的主要因素，最终使厌氧消化工艺对污泥的增溶和减量效果不显著。因此，寻求高效的污泥溶胞技术，促进剩余污泥厌氧发酵产短链脂肪酸具有重要的现实意义。

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。