[发明专利]一种金属导电材料联合污泥预处理促进剩余污泥厌氧消化产甲烷的方法

说明书

一种金属导电材料联合污泥预处理促进剩余污泥厌氧消化产甲烷的方法，属于微生物利用废弃生物质制备甲烷领域。本发明要现有污泥厌氧消化产甲烷工艺存在水解速率低及甲烷产率低的问题。本发明方法如下：一、金属网剪碎，去除表面氧化薄膜，清洗至中性，烘干；二、将二沉池的剩余污泥自然沉降12h～24h，排除上清液后调节污泥浓度，调pH值至10～11；三、金属材料强化污泥厌氧消化产甲烷；四、然后回收金属网，直接用于厌氧消化产甲烷。本发明在厌氧消化体系通过污泥预处理和利用内置导电材料诱导污泥中产甲烷菌和互营产甲烷微生物的富集，提高甲烷产量及产率。

技术领域

本发明微生物利用废弃生物质制备甲烷领域；具体涉及一种金属导电材料联合污泥预处理促进剩余污泥厌氧消化产甲烷的方法。

背景技术

随着经济的发展和生活质量的提高，剩余污泥作为污水处理过程中的主要副产物其产量也逐年增加。剩余污泥厌氧消化是目前污泥处理处置的主要途径之一，其合理的能源化利用有望满足污水处理厂“能源自给”的需求。然而，剩余污泥中的有机物主要存在于胞外聚合物或者细胞中，微生物很难利用并将其转化为产甲烷菌能够利用的底物，从而导致传统污泥厌氧消化工艺存在着厌氧消化周期长、产甲烷速率低等限制因素。目前，常规的物理、化学处理方式可以有效的提高剩余污泥厌氧消化效能，但会显著增加剩余污泥的处理成本及厌氧消化工艺的复杂程度。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有污泥厌氧消化产甲烷工艺存在水解速率低及甲烷产率低的问题，而提供了一种金属导电材料联合污泥预处理促进剩余污泥厌氧消化产甲烷的方法。

为解决上述技术问题，本发明的金属导电材料联合污泥预处理促进剩余污泥厌氧消化产甲烷的方法是按照以下步骤进行的：

步骤一、将金属网裁剪成为6.25mm×6.25mm，然后去除表面氧化薄膜，清洗至中性，烘干；

步骤二、将二沉池的剩余污泥自然沉降12h～24h，排除上清液后将污泥浓度调节至10g/L～14g/L，再用NaOH溶液调节pH值至10～11；

步骤三、将步骤一处理后的金属网和经步骤二处理的剩余污泥混合后放入厌氧消化反应器中，曝氮气除去氧气，再置于恒温水浴摇床中，进行厌氧消化15天；

步骤四、然后将金属网回收后，直接用于处理按照步骤二方法处理的二沉池的剩余污泥，厌氧消化产甲烷；

其中，步骤一所述金属网为镍网(Ni-M)、不锈钢网(SS-M)或者铜网(Cu-M)中的一种或其中几种的按任意比组合，

进一步地限定，步骤一金属网的目数为200目。

进一步地限定，步骤一用3mol/L～6mol/LHCl中浸泡24h-48h以去除表面氧化薄膜。

进一步地限定，步骤一中清洗用蒸馏水超声清洗；或者依次用乙醇和蒸馏水超声清洗。

进一步地限定，步骤一在真空干燥箱中40℃烘干。

进一步地限定，步骤二用浓度为4mol/L～6mol/L的NaOH溶液调节pH值，每10min调节一次，共调节3次。

进一步地限定，步骤三中金属网投加量为每300mL～350mL经步骤二处理的剩余污泥投加金属网的总面积为100cm²～200cm²。

进一步地限定，步骤三中运行期间，反应器不进泥不排泥。

进一步地限定，步骤三中在温度为35±2℃，摇床震荡频率为105rpm下厌氧消化。

本发明金属网可以通过20～40目的筛网进行回收，反复使用。