專利名稱：一種提高污泥發(fā)酵揮發(fā)酸產(chǎn)量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提高污泥發(fā)酵揮發(fā)酸產(chǎn)量的方法。
背景技術(shù)：
隨著城鎮(zhèn)人口密度的增加以及城鎮(zhèn)規(guī)模的日益擴(kuò)大，需要處理的市政污水量也隨之增大，進(jìn)而造成污水廠面臨大量待處理的剩余污泥。剩余污泥中不僅含有病原微生物、重金屬等有害物質(zhì)，同時(shí)還存在無機(jī)鹽和大量有機(jī)物(主要為蛋白質(zhì)和碳水化合物)。目前常對(duì)剩余污泥進(jìn)行厭氧發(fā)酵以達(dá)到減量化、穩(wěn)定化和資源化的目的。 污泥中有機(jī)物經(jīng)厭氧發(fā)酵可以產(chǎn)生揮發(fā)酸、氫氣、甲烷等物質(zhì)，其中揮發(fā)酸可用于城市污水脫氮除磷的補(bǔ)充碳源、生物合成PHA的原料以及用來產(chǎn)生氫氣和甲烷。不經(jīng)任何輔助手段的簡單厭氧發(fā)酵只能使剩余污泥產(chǎn)生少量的揮發(fā)酸，為了盡可能的提高污泥厭氧發(fā)酵揮發(fā)酸產(chǎn)量，目前主要采用機(jī)械法(如超聲)、化學(xué)法(酸堿處理)、熱處理、酶解法等手段。腐殖酸是自然界中廣泛存在的大分子有機(jī)物質(zhì)，它是動(dòng)植物殘?bào)w經(jīng)過長期物理、化學(xué)、生物作用而形成的穩(wěn)定且復(fù)雜的有機(jī)物，被廣泛用于農(nóng)林牧、石油、化工、建材等領(lǐng)域。目前很多研究表明，腐殖酸不僅可以影響無機(jī)金屬的遷移轉(zhuǎn)化(見文獻(xiàn)Ore GeologyReviews, 1996，11(1-3) :1-31 !Applied Geochemistry, 2012, 27(2) :378-389)還可以促進(jìn)復(fù)雜有機(jī)物的生物降解(見文獻(xiàn) Applied Microbiology and Biotechnology, 2011, 91 (2):417-424 ;International Biodeterioration&Biodegradation, 2009, 63 (7): 923-927)。城鎮(zhèn)污水處理廠的剩余污泥含有許多成分復(fù)雜且難降解的有機(jī)物，結(jié)合本課題組以往研究成果(見文獻(xiàn) Environmental Science & Technology, 2006，40 (6) : 2025-2029)可以考慮在堿性條件下適當(dāng)投加一定量的腐殖酸來促進(jìn)污泥中有機(jī)物的分解產(chǎn)生更多的揮發(fā)酸，并且進(jìn)一步提高其穩(wěn)定化程度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種提高污泥發(fā)酵揮發(fā)酸產(chǎn)量的方法。本發(fā)明提出的提高污泥發(fā)酵揮發(fā)酸產(chǎn)量的方法，具體步驟如下
將市政污泥加入到反應(yīng)器中，并加入腐殖酸，控制反應(yīng)器內(nèi)底物堿性PH值、溫度和時(shí)間，進(jìn)行厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸；其中所述的腐殖酸濃度為每g污泥揮發(fā)性懸浮固體對(duì)應(yīng)加入
O.2 200 mg腐殖酸；pH值控制在7. 5 11 ;溫度控制在25。?；?5°C ;發(fā)酵天數(shù)為2 10d。本發(fā)明中，所述腐殖酸為天然腐殖酸提純物，外觀為黑褐色無定形粉末。本發(fā)明中腐殖酸投加量為每g污泥揮發(fā)性懸浮固體加入10mg，厭氧發(fā)酵pH值為10，溫度為35°C，發(fā)酵天數(shù)為6d。本發(fā)明的有益效果是
(I)提高了市政污泥厭氧發(fā)酵揮發(fā)酸總產(chǎn)量，較好的實(shí)施條件下較同樣條件不添加腐殖酸的對(duì)照組總揮發(fā)酸產(chǎn)量提高60%左右。(2)本發(fā)明操作條件簡單容易實(shí)施，所用腐殖酸價(jià)廉易得，較熱處理、超聲等提高揮發(fā)酸產(chǎn)量的方法節(jié)約成本。(3)本發(fā)明提高了市政污泥的資源化效率，進(jìn)一步促進(jìn)了污泥穩(wěn)定化。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)理解下面所舉的實(shí)例只是為了解釋說明本發(fā)明，并不包括本發(fā)明的所有內(nèi)容。實(shí)施例I
將市政污泥去除大塊雜物后濃縮至VSS 10g/L (TSS ^ 14g/L、pH ^ 6. 86、TCOD 14200mg/L)，取3L濃縮后的污泥加入體積為5L的有機(jī)玻璃厭氧反應(yīng)裝置，腐殖酸投加量為IOmg腐殖酸/g VSSdjffpH 7. 5，溫度25°C，厭氧攪拌4d。所得揮發(fā)酸濃度為483mg C0D/L。實(shí)施例2
市政污泥中投加比例為O. 2mg /g VSS的腐殖酸，調(diào)節(jié)pH 7. 5，溫度35°C，厭氧攪拌6d，其他操作同實(shí)施例I。所得揮發(fā)酸濃度為1153mg C0D/L。實(shí)施例3
市政污泥中投加比例為2mg /g VSS的腐殖酸，調(diào)節(jié)pH 8，溫度35°C，厭氧攪拌6d，其他操作同實(shí)施例I。所得揮發(fā)酸濃度為1885mg C0D/L。實(shí)施例4
市政污泥中投加比例為5mg /g VSS的腐殖酸，調(diào)節(jié)pH 8，溫度35°C，厭氧攪拌2d，其他操作同實(shí)施例I。所得揮發(fā)酸濃度為1031mg C0D/L。實(shí)施例5
市政污泥中投加比例為30mg /g VSS的腐殖酸，調(diào)節(jié)pH 9，溫度25°C，厭氧攪拌4d，其他操作同實(shí)施例I。所得揮發(fā)酸濃度為1450mg C0D/L。實(shí)施例6
市政污泥中投加比例為O. 2mg /g VSS的腐殖酸，調(diào)節(jié)pH 9，溫度35°C，厭氧攪拌8d，其他操作同實(shí)施例I。所得揮發(fā)酸濃度為2089mg C0D/L。實(shí)施例7
市政污泥中投加比例為2mg /g VSS的腐殖酸，調(diào)節(jié)pH 10，溫度35°C，厭氧攪拌6d，其他操作同實(shí)施例I。所得揮發(fā)酸濃度為3255mg C0D/L。實(shí)施例8
市政污泥中投加比例為IOmg /g VSS的腐殖酸，調(diào)節(jié)pH 10，溫度35°C，厭氧攪拌6d，其他操作同實(shí)施例I。所得揮發(fā)酸濃度為4276mg C0D/L。實(shí)施例9
市政污泥中投加比例為IOOmg /g VSS的腐殖酸，調(diào)節(jié)pH 10，溫度35°C，厭氧攪拌4d，其他操作同實(shí)施例I。所得揮發(fā)酸濃度為2813mg C0D/L。實(shí)施例10
市政污泥中投加比例為200mg /g VSS的腐殖酸，調(diào)節(jié)pH 10，溫度25°C，厭氧攪拌10d，其他操作同實(shí)施例I。所得揮發(fā)酸濃度為2667mg C0D/L。實(shí)施例11市政污泥中投加比例為50mg /g VSS的腐殖酸，調(diào)節(jié)pH 11，溫度25°C，厭氧攪拌2d，其他操作同實(shí)施例I。所得揮發(fā)酸濃度為720mg COD/L。實(shí)施例12
市政污泥中投加比例為IOmg /g VSS的腐殖酸，調(diào)節(jié)pH 11，溫度35°C，厭氧攪拌4d，其他操作同實(shí)施例I。所得揮發(fā)酸濃度為1989mg C0D/L。上述對(duì)實(shí)施例的描述是為了便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說明的 一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，對(duì)于本發(fā)明做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種提高污泥發(fā)酵揮發(fā)酸產(chǎn)量的方法，其特征在于具體步驟如下 將市政污泥加入到反應(yīng)器中，并加入腐殖酸，控制反應(yīng)器內(nèi)底物堿性PH值、溫度和時(shí)間，進(jìn)行厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸；其中所述的腐殖酸濃度為每g污泥揮發(fā)性懸浮固體對(duì)應(yīng)加入O.2 200 mg腐殖酸；pH值控制在7. 5 11 ;溫度控制在25。。或35°C ;發(fā)酵天數(shù)為2 10d。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述的腐殖酸為天然腐殖酸提純物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于腐殖酸投加量為每g污泥揮發(fā)性懸浮固體加入10 mg、厭氧發(fā)酵pH控制在10、溫度為35 、發(fā)酵天數(shù)為6d。
全文摘要
本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提高污泥發(fā)酵揮發(fā)酸產(chǎn)量的方法。將市政污泥加入到反應(yīng)器中，并加入腐殖酸，控制反應(yīng)器內(nèi)底物堿性pH值、溫度和時(shí)間，進(jìn)行厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸；其中所述的腐殖酸濃度為每g污泥揮發(fā)性懸浮固體對(duì)應(yīng)加入0.2~200mg腐殖酸；pH值控制在7.5~11；溫度控制在25℃或35℃；發(fā)酵天數(shù)為2~10d。本發(fā)明在一定腐殖酸加入量及合適的工藝條件下，可使污泥發(fā)酵產(chǎn)生的揮發(fā)酸量提高60%左右。
文檔編號(hào)C12P7/00GK102776240SQ20121024981
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月19日
發(fā)明者劉坤, 孟凡松, 牧輝, 王懷臣, 陳銀廣 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)