[发明专利]一种提升高含固污泥厌氧消化性能方法

权利要求书

1.一种提升高含固污泥厌氧消化性能方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将高含固污泥进行热水解预处理，以此对高含固污泥进行传质改善和有机物强化溶出，其中，所述高含固污泥中总固体质量的含量为15~25wt%，所述高含固污泥中挥发性固体质量占总固体质量的比例为40~65%；

S2：将步骤S1预处理后得到的产物作为底物，进行产酸发酵，产酸过程耦合第一级微生物电解池，构成一级耦合增强模组，其中电解池阳极微生物中水解酸化细菌为优势微生物，阴极微生物产氢菌为优势微生物；

S3：将步骤S2发酵产酸后得到的液相与气相产物再次作为底物，进行厌氧消化产甲烷，产甲烷过程耦合第二级微生物电解池，构成二级耦合增强模组，其中电解池阳极微生物中产氢产乙酸细菌为优势微生物，阴极微生物中产甲烷菌为优势微生物，其中，以S2发酵产酸后得到的液相发酵产物作为底物，在第二级微生物电解池的阳极发生反应，以S2发酵产酸后得到的气相产物作为底物，在第二级微生物电解池的阴极发生反应。

2.根据权利要求1所述的一种提升高含固污泥厌氧消化性能方法，其特征在于，S1、S2、S3中所采用的整个系统为序批式系统，或半连续式/连续式进出料系统。

3.根据权利要求1所述的一种提升高含固污泥厌氧消化性能方法，其特征在于，S1中所述热水解的条件为：温度120~200 ℃，压力0.4~0.7 MPa，时间15~45min，搅拌速度100~200rpm，其中温度升至设定温度后开始计时，到达设定时间后停止加热。

4.根据权利要求1所述的一种提升高含固污泥厌氧消化性能方法，其特征在于，S2和S3中，均以厌氧消化后的稳定化污泥作为接种污泥；

其中接种污泥的总固体质量占接种污泥总质量的比例为2~5%，挥发性固体质量占总固体质量的比例为30~50%，底物与接种污泥中挥发性固体的质量比为0.5~5。

5.根据权利要求1所述的一种提升高含固污泥厌氧消化性能方法，其特征在于，S2和S3中，第一级微生物电解池和第二级微生物电解池的电极材料均为铁电极、铁碳电极、石墨电极、玻碳电极中的一种或其中不相同的两种，第一级微生物电解池和第二级微生物电解池的外加电压大为0.3~1.5V，其中第一级微生物电解池的外加电压高于第二级。

6.根据权利要求1所述的一种提升高含固污泥厌氧消化性能方法，其特征在于，S2中，发酵产酸过程的控制条件为：温度25~55℃，pH 5.0~6.5，停留时间为2~8天。

7.根据权利要求1所述的一种提升高含固污泥厌氧消化性能方法，其特征在于，S2中，所述一级耦合增强模组中，液相发酵产物中挥发性脂肪酸累积产量大于150 mg/g VS，气相产物中以H₂和CO₂为主，H₂和CO₂相对含量大于80%。

8.根据权利要求1所述的一种提升高含固污泥厌氧消化性能方法，其特征在于，S3中，所述厌氧产甲烷过程的控制条件为：温度35~45℃，pH 6.5~7.5，停留时间为10~35天。

9.根据权利要求1所述的一种提升高含固污泥厌氧消化性能方法，其特征在于，S3中，所述构成二级耦合增强模组中，累积甲烷产量大于250 mL/g VS。