[发明专利]禽畜粪污氢烷发酵耦合资源化工艺

摘要

本发明公开了禽畜粪污氢烷发酵耦合资源化工艺，通过全混合厌氧反应器加厌氧膜生物反应器两相氢烷发酵系统，一级厌氧对水解菌及酸化菌筛选驯化，同时产生氢气及有机酸和二氧化碳。二级发酵内乙酸营养型及氢营养型产甲烷菌得以充足底物进行高效代谢。再采用厌氧消化液三电极电解流控回收磷酸铵镁和鸟粪石。本发明相比较于传统的厌氧沼气生产，本系统产生的氢烷气体热值高更，进一步提升了禽畜粪便资源能源回用率。同耦合工艺针对消化液中富磷富氮进行三电极电解，牺牲阳极离子化镁棒，产生高效农肥(鸟粪石)的同时对消化液进一步降解。

主权项

1.禽畜粪污氢烷发酵耦合资源化工艺，其特征在于按照以下步骤进行：步骤1：一级全混合厌氧反应器高温快速水解，进行微生物高温驯化，以有机负荷递增法实现一级反应器的快速稳定，控制水利停留时间确保水解彻底；步骤2：氨氮水解产率与产氢气产甲烷的协调控制，监控消化液中的氨氮浓度变化，采用食微比调控策略将氨氮浓度控制在水解菌及酸化菌抑制阈值6000mg/L内；步骤3：二级厌氧膜生物反应器强化甲烷发酵，二级厌氧将一级厌氧中的溶解性有机质快速降解，同时对未降解的TS进一步水解，二级厌氧通过调控污泥停留时间实现优势功能菌的截留和富集，实现降解粪污的功能；步骤4：厌氧膜生物反应器中优质聚四氟乙烯中空膜组件调控，采用高强度聚四氟乙烯中空纤维膜的固定组件，配置的反冲洗泵定期对膜清洗；步骤5：厌氧膜生物反应器中实现生物沼气原位提纯，原位转化CO2，一级厌氧产酸产氢反应器产生的气体通过气泵通入厌氧膜生物反应器中建立一条气体循环路径，实现气提的同时对一段产生的二氧化碳和氢气通过二级流加富集的氢营养型产甲烷菌部分转化为甲烷气，在反应器中实现原位提纯生物沼气；步骤6：一级厌氧产气量提升，通过建立的循环气路吹脱增加膜丝振动幅度；步骤7：控制氢烷组分中氢气占比，通过一级厌氧反应器循环气量的控制及提高二级厌氧产甲烷效率实现整体氢烷产量；步骤8：厌氧消化液三电极电解流控回收磷酸铵镁和鸟粪石回收。