[发明专利]一种强化剩余污泥厌氧发酵效能的联合预处理方法

说明书

一种强化剩余污泥厌氧发酵效能的联合预处理方法，本发明涉及一种强化剩余污泥厌氧发酵效能的联合预处理方法。本发明是要解决现有厌氧消化剩余污泥水解预处理方法耗能高，药剂投入大且无法回收，综合成本高、效费比较低的问题，本发明方法为：采用阳离子交换树脂脱除高价阳离子以剥离剩余污泥胞外聚合物，同时耦合溶菌酶对剩余污泥的微生物细胞进行破壁溶胞强化其水解效果。本发明溶菌酶投量较低，不引入酸碱药剂，除混合搅拌外无需输入能量，不对后续微生物厌氧发酵产生负面影响，提高污泥水解后的底物浓度，强化发酵产酸效能，绿色环保，成本较低。本发明应用于剩余污泥厌氧发酵效能的预处理领域。

技术领域

本发明涉及一种强化剩余污泥厌氧发酵效能的联合预处理方法。

背景技术

我国城镇污水厂每年产生大量的剩余污泥，剩余污泥中富含有机质，厌氧消化是应用最广泛的剩余污泥资源化的处理方法，不仅能够使污泥减量化和稳定化，同时可以获得短链脂肪酸(short-chainfattyacids，SCFAs)或沼气等资源物质，其中SCFAs是重要的资源产物，具有较高的利用价值。

厌氧水解阶段主要涉及剩余污泥胞外聚合物(Extracellularpolymericsubstances，EPS)破解和微生物细胞的溶胞裂解，是剩余污泥厌氧消化处理过程的关键限速步骤。剩余污泥絮体属于难降解不溶性的高分子复杂有机物聚集体，自身生物水解速率较慢，限制了厌氧发酵工艺的整体效能，有效的溶胞破壁作用，可促进SCFAs高效积累，提高污泥内碳源提取及回收效率，提升污泥厌氧发酵处理速率和效能。

现如今主要预处理方法包含热处理、超声处理等物理方法，酸碱处理、表面活性剂等化学方法和投加生物酶、微生物菌剂等生物方法。其中，物理方法一般需要输入大量能量，在资源和能量回收上得不偿失。化学方法需要投加大量酸、碱或表面活性剂，药剂投入成本增加的同时，会对后续厌氧生物发酵阶段产生一定的制约。投加生物水解酶、微生物菌剂的生物方法效果较好，其中投加溶菌酶可使细菌细胞壁水解，胞体破裂，进一步提高水解后溶解性有机物含量。但由于剩余污泥成分复杂，水解酶投加剂量大，菌剂投加后效果产生成本也居高不下，且在剩余污泥中的微生物在EPS的包裹阻碍下，溶菌酶分子难以到达细胞壁发挥水解作用，制约了生物方法的实际应用。

发明内容

本发明的目的是要解决现有厌氧消化剩余污泥水解预处理方法耗能高，药剂投入大且无法回收，综合成本高、效费比较低的问题，提供一种强化剩余污泥厌氧发酵效能的联合预处理方法。

本发明一种强化剩余污泥厌氧发酵效能的联合预处理方法，是按以下步骤完成的：一、以0.25～3g/gTSS的投量向剩余污泥中投加Na⁺型阳离子交换树脂，搅拌，然后在密封状态、20～35℃条件下反应4～24h，得到混合物A；二、以50～150mg/gTSS的投量向混合物A中投加溶菌酶，搅拌，然后在密封状态、20～35℃条件下反应1～4h，得到混合物B；三、将混合物B过筛，然后进行厌氧发酵，即完成强化剩余污泥厌氧发酵效能的联合预处理方法。