[发明专利]一种采用分离胞外有机质促进污泥厌氧消化产甲烷的方法

说明书

一种采用分离胞外有机质促进污泥厌氧消化产甲烷的方法，该方法的实施步骤为：向剩余污泥中加入0.1～0.3mL/g·TS福尔马林溶液，1h后在步骤S1中，加入5～20mL/g·TS碱液，3h后将步骤S2中的污泥按12000～15000r/min转速进行高速离心，离心后剩余固体命名为C‑EOS；将上步骤中的C‑EOS按重量比1:1掺混软化水进行热预处理并按800～1000r/min转速搅拌；将第三步骤中的EOS和第四步骤中搅拌后的C‑EOS分别调节pH值为7.5～8.0，并分别移入2个密闭的厌氧消化设备中，在30～40℃中温条件或50～60℃高温条件下通过搅拌的方式进行厌氧消化；本发明采用的分离EOS促进污泥厌氧消化的方法使污泥中的有机质得到充分的利用和分解，能有效的强化污泥厌氧消化效率，提高单位有机质的产甲烷量。

技术领域

本发明涉及市政污泥厌氧消化处理方法领域，尤其是一种采用分离胞外有机质促进污泥厌氧消化产甲烷的方法。

背景技术

当前，随着城市污水处理厂的规模与日俱增，大量的市政污泥产生,据不完全统计，2015年污泥的年产量已经接近3500万吨(以含水率80％计)，且以每年10％的速度增加。厌氧消化被认为是一种最受欢迎的污泥处理方法，其主要是在无氧的条件下，由兼性厌氧菌和专性厌氧菌降解有机质，并将有机质转化为二氧化碳和甲烷。在此过程中，污泥中的有害物质得到分解，污泥总量得以降低并且获得了氢气、甲烷等能源气体，在实现污泥稳定化的同时实现了污泥资源化利用。然而，众所周知，污泥厌氧消化所需的周期长(30天以上)，单位有机质(VS)产生的甲烷产量低(180～220mL/g VS)以及有机质的降解程度低(仅能去除30％～40％的VS)，极大的限制了污泥厌氧消化技术的推广应用。为了提高污泥厌氧消化效率，常常需要采用一定的预处理方法来提高污泥有机质的水解速率。当前，大量的研究采用水热处理、超声处理、碱处理、高压处理以及多种方法组合处理等方法进行污泥厌氧消化。这些处理方法在一定程度上增加了污泥有机质的溶出，但针对不同的污泥却常常出现不同的处理效果甚至会产生更多的不易降解有机质。有的处理方法比如高压均相预处理，在一定程度上提高了污泥厌氧消化性能，但其由于能耗高、成本高、反应条件苛刻且具有一定的危险性，限制了规模化的应用。

实际上，污泥中的主要有机质是废弃的生物膜与污水中被生物膜所吸附的有机质(Abiotic Organic Subtances,AOS)，而生物膜则主要有2部分组成：微生物细胞(Cell，C)和由微生物细胞分泌的胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances,EPS)，因此，AOS和EPS构成了污泥中的胞外有机质(Extracellular Organic Substances,EOS)。其中，微生物细胞镶嵌在EPS中，并且，EPS占据整个生物膜有机质的90％左右，对于保护微生物细胞和维持生物膜的物化和生化特性具有重要的作用和意义，考虑到破坏微生物细胞，提高污泥有机质的降解程度并且强化甲烷的产生，需要首先破坏或剔除污泥中EPS的保护作用，然后分别对EOS和微生物细胞(包括残留的EOS)进行厌氧消化处理，以此来强化污泥的厌氧产甲烷。

本发明就是为了解决以上问题而提出的一种新型促进污泥厌氧消化产甲烷的方法。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种能减少了污泥对环境的污染、提高单位有机质产甲烷量、提高了污泥厌氧消化效率的采用分离胞外有机质促进污泥厌氧消化产甲烷的方法。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种采用分离胞外有机质促进污泥厌氧消化产甲烷的方法，该方法的实施步骤为：

S1、向剩余污泥中加入0.1～0.3mL/g·TS福尔马林溶液，放置在4℃条件下按100～500r/min转速搅拌1h；

S2、1h后在步骤S1中，加入5～20mL/g·TS碱液，放置在4℃条件下按800～1200r/min转速搅拌3h；