公布日：2023.03.03
申請日：2022.12.08
分類號：C12P7/40(2006.01)I;C02F11/04(2006.01)I;C01B32/05(2017.01)I
摘要
本發明公開了一種促進剩余污泥厭氧發酵產短鏈脂肪酸的方法，涉及固廢處理技術領域。方法包括以下步驟：在進行厭氧發酵前，向剩余污泥中投加生物炭和過一硫酸鹽進行預處理。本發明利用生物炭活化過一硫酸鹽產生的SO4·-、·OH和1O2等一系列的活性氧自由基對污泥細胞結構進行破壞，使其釋放大量的有機物，提高水解階段的速率，強化產酸微生物的代謝，從而促進高質可回收短鏈脂肪酸的生成。實現剩余污泥的減量化、穩定化和資源化，不僅能夠以廢治廢，還不會引入新的污染物質。與現有技術相比，本發明具有成本低、厭氧消化時間短、無二次污染、實施容易等優點。解決了剩余污泥處理量大、危害高、資源化難等問題。
權利要求書
1.一種促進剩余污泥厭氧發酵產短鏈脂肪酸的方法，其特征在于，包括以下步驟：在進行厭氧發酵前，向剩余污泥中投加生物炭和過一硫酸鹽進行預處理。
2.根據權利要求1所述的促進剩余污泥厭氧發酵產短鏈脂肪酸的方法，其特征在于，所述生物炭為以剩余污泥為生物質材料制備的生物炭。
3.根據權利要求2所述的促進剩余污泥厭氧發酵產短鏈脂肪酸的方法，其特征在于，所述生物炭的制備方法包括以下步驟：將剩余污泥烘干后進行熱解處理，之后研磨過篩得到所述生物炭。
4.根據權利要求3所述的促進剩余污泥厭氧發酵產短鏈脂肪酸的方法，其特征在于，所述烘干具體為：60-105℃烘干2-12h；所述熱解處理具體為：惰性氣氛下，500-600℃熱解處理3-5h。
5.根據權利要求1所述的促進剩余污泥厭氧發酵產短鏈脂肪酸的方法，其特征在于，所述過一硫酸鹽為過一硫酸鉀或過一硫酸鈉。
6.根據權利要求1所述的促進剩余污泥厭氧發酵產短鏈脂肪酸的方法，其特征在于，所述生物炭的投加量為0.1-0.5g/gVSS；所述過一硫酸鹽的投加量為0.2-1g/gVSS。
7.根據權利要求1所述的促進剩余污泥厭氧發酵產短鏈脂肪酸的方法，其特征在于，所述預處理的時間為30-120min。
8.一種縮短剩余污泥厭氧發酵產短鏈脂肪酸過程中消化時間的方法，其特征在于，采用權利要求1所述的促進剩余污泥厭氧發酵產短鏈脂肪酸的方法。
9.一種提高剩余污泥厭氧發酵產短鏈脂肪酸過程中短鏈脂肪酸的積累量的方法，其特征在于，采用權利要求1所述的促進剩余污泥厭氧發酵產短鏈脂肪酸的方法。
發明內容
本發明的目的是提供一種促進剩余污泥厭氧發酵產短鏈脂肪酸的方法，以解決上述現有技術存在的問題，提高污泥厭氧消化效率，縮短消化時間，并提高短鏈脂肪酸的積累量。
為實現上述目的，本發明提供了如下方案：
本發明技術方案之一，一種促進剩余污泥厭氧發酵產短鏈脂肪酸的方法，包括以下步驟：
在進行厭氧發酵前，向剩余污泥中投加生物炭和過一硫酸鹽進行預處理。
進一步地，所述生物炭為以剩余污泥為生物質材料制備的生物炭。
進一步地，所述生物炭的制備方法包括以下步驟：
將剩余污泥烘干后進行熱解處理，之后研磨過篩得到所述生物炭。
進一步地，所述烘干具體為：60-105℃烘干2-12h；所述熱解處理具體為：惰性氣氛下，500-600℃熱解處理3-5h。
進一步地，所述過一硫酸鹽為過一硫酸鉀或過一硫酸鈉。
進一步地，所述生物炭的投加量為0.1-0.5g/gVSS(可揮發性懸浮物)；所述過一硫酸鹽的投加量為0.2-1g/gVSS。
進一步地，所述預處理的時間為30-120min。
本發明技術方案之二，一種縮短剩余污泥厭氧發酵產短鏈脂肪酸過程中消化時間的方法，采用上述的促進剩余污泥厭氧發酵產短鏈脂肪酸的方法。
本發明技術方案之三，一種提高剩余污泥厭氧發酵產短鏈脂肪酸過程中短鏈脂肪酸的積累量的方法，采用上述的促進剩余污泥厭氧發酵產短鏈脂肪酸的方法。
本發明公開了以下技術效果：
(1)本發明方法簡單，操作方便，較易實施，具有成本低、無二次污染的優點。
(2)利用本發明方法，消化污泥中的難生物降解有機污染物可通過污泥基生物炭活化過硫酸鹽的化學氧化作用得到去除，利于提高污泥無害化水平。
(3)本發明方法提高了污泥厭氧消化效率，縮短了消化時間，并提高了短鏈脂肪酸的積累量。
(4)本發明無需采用多步共同沉淀或浸漬燒結等傳統方式，也不需要額外采用載體負載過渡金屬，只需將污泥熱解即可獲得對過一硫酸鹽活化效果好的污泥基生物炭。
(5)本發明利用生物炭活化過一硫酸鹽產生的SO4·-、·OH和1O2等一系列的活性氧自由基對污泥細胞結構進行破壞，使其釋放大量的有機物，提高水解階段的速率，強化產酸微生物的代謝，從而促進高質可回收短鏈脂肪酸的生成。實現剩余污泥的減量化、穩定化和資源化，不僅能夠以廢治廢，還不會引入新的污染物質。與現有技術相比，本發明具有成本低、厭氧消化時間短、無二次污染、實施容易等優點。解決了剩余污泥處理量大、危害高、資源化難等問題。
（發明人：宋立杰;邰俊;歐陽創;周永泉;王川;夏旻;劉惠）
