[发明专利]一种利用右旋糖酐制药废水产沼气的方法

说明书

技术领域

本发明涉及污水的处理和能源化利用领域，尤其涉及右旋糖酐制药废水的能源化利用。

背景技术

右旋糖苷制药废水是一种较为特殊的制药废水，废水组成成分复杂，COD浓度可高达70,000～140,000mg/L，废水中果糖含量极高，BOD/COD值接近1，可生化性强。但是由于右旋糖苷制药废水营养单一，C/N比值严重失调(高碳低氮)，其他营养成分缺乏，在进行发酵时容易出现故障，使得反应不能持续正常运行。

目前，除了厌氧处理方法外，还有人将右旋糖酐制药废水用于制作工业酒精或味精，但是生产工业酒精和味精的运行成本较高。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种利用右旋糖苷制药废水产沼气的方法。

为了解决上述问题，本发明的利用右旋糖酐制药废水产沼气的方法是在沼气发酵装置中厌氧发酵右旋糖酐制药废水，向废水中加入氮和磷。

氮和磷是沼气发酵微生物细胞的必要组成部分，对于氮和磷缺乏的废水而言，必须人为地向废水中补充氮和磷，才能保障产甲烷菌正常生长所需氮源和磷源。通常以尿素或铵盐作为氮源，以磷酸盐为磷源。

右旋糖酐制药废水中C/N比值严重失调，氮和磷的含量极低，向废水中添加了氮和磷之后，厌氧发酵装置中的微生物所需要的营养源就基本可以得到保证。这样，这些微生物就可以发酵利用右旋糖酐制药废水中的果糖等物质，在厌氧条件下，将果糖等物质代谢得到甲烷，使得产沼气能够连续稳定进行。

本发明的利用右旋糖苷制药废水产沼气的方法，大大节省了废水处理的运行成本，为后期的好氧处理节省大量能量，同时可以进行能源回收利用，达到较好的经济效益和环境效益。右旋糖酐制药废水初始COD为70,000～140,000mg/L，经过厌氧发酵产沼气后，出水COD为2000～6000mg/L，废水的COD去除率可达90％以上。同时，每m³废水可产沼气40～70m³，沼气中的甲烷含量为50～60％，按沼气现在的市场价格1.0元/m³计算，则每m³废水可收益40～70元。

作为本发明的一种改进，不仅向废水中加入氮源和磷源，而且向废水中加入Co²⁺和Ni²⁺。

厌氧发酵过程中起重要作用的是产甲烷菌，产甲烷菌所需要的微量金属元素的量非常少，但微量金属元素的缺乏却能够导致生物活力下降，进而影响整个厌氧反应器的运行效果和稳定性。因此，在厌氧反应器中维持足够的微量金属元素的浓度是十分必要的。产甲烷菌对镍和钴等元素的需求相对较高，右旋糖酐制药废水由于营养单一，废水中镍元素和钴元素的含量极少，不能满足甲烷菌生长代谢对镍元素和钴元素的要求。甲烷菌对Ni的需要是其他微量元素不能替代的，Ni是甲烷菌细胞中的F₄₃₀的唯一金属成分，而该酶正是催化甲基辅酶M生成甲烷所必需的；钴元素能激活甲基营养产甲烷菌和乙酸菌。

为了得到更好的产沼气的效果，本发明的利用右旋糖酐制药废水产沼气的方法中向废水中加入氮和磷的量为：每m³废水中加入氮源0.5～2kg(以氮元素计)，每m³废水中加入磷源0.1～0.8kg/L(以磷元素计)。

为了得到更好的产甲烷的效果，本发明的利用右旋糖酐制药废水产沼气的方法中向废水中加入Co²⁺和Ni²⁺的量为：每m³废水中加入Co²⁺1～5g(以钴元素计)，每m³废水中加入Ni²⁺1～5g(以镍元素计)。

为了维持较好的发酵状态，发酵过程中，发酵装置内温度维持在25～55℃，pH维持在pH6.8～7.3。

为了维持发酵过程的稳定，发酵过程中废水进水的负荷为沼气发酵装置容积的1％～5％(体积百分比)。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例一