公布日：2022.01.07
申請日：2021.11.18
分類號：C02F11/00(2006.01)I;C02F11/04(2006.01)I
摘要
本發(fā)明涉及環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域，且公開了一種高壓均質(zhì)厭氧消化高含固率污泥的方法，包括以下步驟：步驟一、收集污泥，將污泥放入高壓設(shè)備內(nèi)高壓勻質(zhì)；步驟二、啟動高壓設(shè)備對內(nèi)部的污泥進行高壓均質(zhì)；步驟三、取出高壓均質(zhì)后的污泥密封放置；步驟四、取沼液加入污泥混合接種成為混合液；步驟五、將接種后的混合液進行厭氧發(fā)酵。
權(quán)利要求書
1.一種高壓均質(zhì)厭氧消化高含固率污泥的方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟一、收集污泥，將污泥放入高壓設(shè)備內(nèi)高壓勻質(zhì)；步驟二、啟動高壓設(shè)備對內(nèi)部的污泥進行高壓均質(zhì)；步驟三、取出高壓均質(zhì)后的污泥密封放置；步驟四、取沼液加入污泥混合接種成為混合液；步驟五、將接種后的混合液進行厭氧發(fā)酵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓均質(zhì)厭氧消化高含固率污泥的方法，其特征在于：所述污泥配置選用時含泥濃度為7％~10％的污泥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓均質(zhì)厭氧消化高含固率污泥的方法，其特征在于：所述污泥在高壓設(shè)備內(nèi)勻質(zhì)時，壓強為20～50MPa。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓均質(zhì)厭氧消化高含固率污泥的方法，其特征在于：所述污泥在高壓設(shè)備內(nèi)高壓均質(zhì)次數(shù)為1～4次。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓均質(zhì)厭氧消化高含固率污泥的方法，其特征在于：所述污泥和沼液質(zhì)量比為1：2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓均質(zhì)厭氧消化高含固率污泥的方法，其特征在于：所述沼液加入污泥混合接種時控制反應溫度為35~38℃。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓均質(zhì)厭氧消化高含固率污泥的方法，其特征在于：所述厭氧發(fā)酵厭氧條件下反應15~20d。
發(fā)明內(nèi)容
(一)解決的技術(shù)問題
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種高壓均質(zhì)厭氧消化高含固率污泥的方法，具備高壓均質(zhì)厭氧消化高含固污泥的方法，實現(xiàn)污泥的減量化、穩(wěn)定化與資源化等優(yōu)點，解決了上述技術(shù)的問題。
(二)技術(shù)方案
為實現(xiàn)上述高壓均質(zhì)厭氧消化高含固污泥的方法，實現(xiàn)污泥的減量化、穩(wěn)定化與資源化目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種高壓均質(zhì)厭氧消化高含固率污泥的方法，包括以下步驟：
步驟一、收集污泥，將污泥放入高壓設(shè)備內(nèi)高壓勻質(zhì)；
步驟二、啟動高壓設(shè)備對內(nèi)部的污泥進行高壓均質(zhì)；
步驟三、取出高壓均質(zhì)后的污泥密封放置；
步驟四、取沼液加入污泥混合接種成為混合液；
步驟五、將接種后的混合液進行厭氧發(fā)酵。
優(yōu)選的，所述污泥配置選用時含泥濃度為7％~10％的污泥。
通過上述技術(shù)方案，通過濃度為7％～10％的污泥，該濃度下可以高效進行厭氧發(fā)酵，且不堵塞均質(zhì)機，經(jīng)粉碎機粉碎大粒徑顆粒。
優(yōu)選的，所述污泥在高壓設(shè)備內(nèi)勻質(zhì)時，壓強為20～50MPa。
通過上述技術(shù)方案，通過采用高壓均質(zhì)機在20～50MPa的壓強條件和1～4次的均質(zhì)次數(shù)下破解高含固污泥，在不改變污泥的化學性質(zhì)情況下，使在短時間內(nèi)將污泥中微生物細胞壁破碎，迅速釋放蛋白質(zhì)、多糖等胞內(nèi)物質(zhì)，這些溶解性有機物容易被后續(xù)的厭氧消化利用。
優(yōu)選的，所述污泥在高壓設(shè)備內(nèi)高壓均質(zhì)次數(shù)為1～4次。
通過上述技術(shù)方案，通過1～4次的范圍選定，可以粉碎濃度在7％～10％的污泥中微生物的細胞壁，次數(shù)過多則浪費資源，利用高壓均質(zhì)預處理高含固污泥促進厭氧消化的方法，優(yōu)化了均質(zhì)壓強、均質(zhì)次數(shù)兩種工藝參數(shù)，均質(zhì)壓強越高，均質(zhì)后污泥SCOD越高，污泥破解效果越好，后續(xù)厭氧消化產(chǎn)氣量更高；均質(zhì)次數(shù)越高，均質(zhì)后污泥SCOD越高，污泥破解效果越好，然而增加均質(zhì)次數(shù)對后續(xù)厭氧消化產(chǎn)氣量提升有限。
優(yōu)選的，所述污泥和沼液質(zhì)量比為1：2。
通過上述技術(shù)方案，通過污泥和沼液1:2配比為最佳混合。
優(yōu)選的，所述沼液加入污泥混合接種時控制反應溫度為35~38℃。
通過上述技術(shù)方案，其中接種物取自厭氧消化池，通過35~38℃最有利于污泥處理產(chǎn)氣速率。
優(yōu)選的，所述厭氧發(fā)酵厭氧條件下反應15~20d。
通過上述技術(shù)方案，通過高含固污泥經(jīng)高壓均質(zhì)預處理后，SCOD濃度最高上升到10950mg/L，是原泥的46.9倍。經(jīng)過50MPa，均質(zhì)一次的污泥產(chǎn)氣量達到1991ml，比未經(jīng)預處理的污泥提高了34％；經(jīng)預處理后的污泥產(chǎn)氣速率明顯大于原泥；經(jīng)預處理后產(chǎn)氣中甲烷含量略有上升，甲烷產(chǎn)量提高31.78％。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種高壓均質(zhì)厭氧消化高含固率污泥的方法，具備以下有益效果：
該高壓均質(zhì)厭氧消化高含固率污泥的方法，通過采用可高效破解高含固污泥的高壓均質(zhì)技術(shù)，在不改變污泥的化學性質(zhì)情況下，使在短時間內(nèi)將污泥中微生物細胞壁破碎，迅速釋放蛋白質(zhì)、多糖等胞內(nèi)物質(zhì)，這些溶解性有機物容易被后續(xù)的厭氧消化利用，提高了污泥厭氧消化的效率。高含固污泥經(jīng)高壓均質(zhì)預處理后，SCOD濃度最高上升到10950mg/L，是原泥的46.9倍。經(jīng)過50MPa，均質(zhì)一次的污泥產(chǎn)氣量達到1991ml，比未經(jīng)預處理的污泥提高了34％；經(jīng)預處理后的污泥產(chǎn)氣速率明顯大于原泥；經(jīng)預處理后產(chǎn)氣中甲烷含量略有上升，甲烷產(chǎn)量提高31.78％，該工藝操作簡單、效果顯著、經(jīng)濟成本低廉，具有良好的應用前景達到了高壓均質(zhì)厭氧消化高含固污泥的方法，實現(xiàn)污泥的減量化、穩(wěn)定化與資源化的有益效果。
（發(fā)明人：戴家旗;張盼月;戴家鳳;湯紅泉;徐時紅;于德順）
