[发明专利]一种基于电化学技术检测厌氧消化的测试方法

说明书

本发明涉及厌氧消化体系的测试方法，特别涉及一种基于电化学技术检测厌氧消化的测试方法。该方法通过厌氧消化菌的培养、电极活化处理以及测试厌氧消化相关步骤进行。该方法检测时间简短、检测数据精确有效，更有利于分析分析厌氧消化过程，有效的解决了现有技术对厌氧消化指标测定的弊端，同时又获得了评定厌氧消化性能更加直接的指标。

技术领域

本发明涉及厌氧消化体系的测试方法，特别涉及一种基于电化学技术检测厌氧消化的测试方法。

背景技术

目前，我国利用厌氧消化技术进行固体废弃物处理已被广泛利用，例如农作物秸秆、养殖场粪便物等处理，既可以减少废弃物的产量，又可以产生清洁能源，但是厌氧消化过程复杂，受到多种因素的影响，例如温度、酸碱度、底物组分和有毒物质，从而导致厌氧消化产气率低，使资源无法得到有效的利用。现有技术的厌氧消化产气的分析研究大多通过COD、挥发性脂肪酸(VFAs)、甲烷产气量等因素来探究厌氧消化过程，或者通过各个影响因素之间的关系来探究厌氧消化体系；例如COD的测定，采用重铬酸钾或者分光光度法，实验中会采用大量的化学试剂，并且消解过程会消耗的时间长，测定的结果不准确；污泥中挥发性脂肪酸、总氮或总磷等指标的测定，不仅需要消耗化学试剂，同样消耗时间长，仪器设备复杂；总之，这些传统方法大多需要在厌氧消化期间每天进行指标的测定，基本都存在分析测定周期长、数据量繁冗以及测定结果精确度不高等弊端，同时在测定过程中会使用大量的化学试剂，从而会对环境造成污染和后续处理复杂。

电化学是指将两种活泼性不同的金属或者是一种金属与惰性电极用导线连接后，插入电解质溶液中，形成闭合回路，可以通过电极电位、电流、电压等物理量来检测溶液中物质的电化学性质及其迁移转换变化规律，但是现有技术中鲜少有将电化学方法应用到检测分析厌氧消化过程，并通过分析结果提高厌氧消化的产气效率。因此，提供一种快速、准确及环保的电化学方法来测试废弃物厌氧消化过程，具有重要意义。

发明内容

为了解决现有技术中的废弃物厌氧消化过程的测试方法存在周期长、数据量繁冗以及测定结果精确度不高的技术问题，本发明提供了一种基于电化学技术检测厌氧消化的测试方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于电化学技术检测厌氧消化的测试方法，具体包括以下步骤：

(1.1)厌氧消化菌的培养在厌氧消化培养容器中投加待测的厌氧消化的底物，同时加入一定比例的碳氮磷营养物质及污泥，进行菌种培养；

(1.2)电极活化处理采用Al₂O₃将工作电极进行抛光处理，之后在超声环境下水浴清洗，最后依次用乙醇、HNO₃和蒸馏水清洗后备用，将处理好的工作电极、参比电极和反电极与电化学工作站连接，采用硫酸对电极进行活化处理；

(1.3)测试厌氧消化将菌种培养好的上层接种物移至测试容器中，将活化处理后的三电极系统对测试容器内的接种物进行测试，测试接种物的厌氧消化过程，记录并输出电流、电压和氧化还原电位，获得评定指标。

三电极的具体种类没有具体的限制，可以根据具体需要进行选择，本发明选择工作电极为玻碳电极，参比电极为饱和甘汞电极，反电极为铂电极。

待测的厌氧消化的底物根据实际废弃物进行选择，本发明选用常见的废弃物甘蔗渣、白菜叶或农作物秸秆。

作为优选，步骤(1.1)中，碳氮磷比按照质量比为1000:5:1的比例进行投加。

作为优选，步骤(1.1)中，菌种培养结束后静置12h备用。