[发明专利]一种铝炭复合促进剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种铝炭复合促进剂及其制备方法和应用，在剩余污泥的厌氧消化产酸体系中接种实验室自行驯化并处理后的活性污泥，接种量为40%～45%，同时添加利用经过550～600℃煅烧处理氧化铝和100～105℃干燥处理的松木屑为原料以1：2合在650～700℃热解制备的一种新型铝炭复合促进剂。通过添加新型铝炭复合促进剂，剩余污泥厌氧发酵产酸系统中的产酸菌的代谢活性得到一定程度的强化，增强了厌氧发酵产酸的效率。本发明实现固体废物资源化利用的同时有效的提高了污泥厌氧发酵产酸的效果。

技术领域

本发明涉及一种铝炭复合促进剂及其制备方法和应用，属于环境保护技术领域。

背景技术

近年来，随着我国的城市化进程的快速发展，污水产量也在逐年增加。现阶段，活性污泥法仍是污水处理的重要手段之一。由于微生物的代谢和生物合成作用，污水处理过程中，活性污泥生物量不断增加，越来越多的剩余污泥被排出。剩余污泥中含有大量微生物自身氧化的残余物难以降解或尚未降解的无机和有机物。如得不到妥善的处置，则会对环境造成很大的危害。但是，处理这些剩余污泥需要较大的成本，据统计，污泥处理的相关运行和投资费用大约能占到整个污水处理厂运行费用的25%-40%。剩余污泥厌氧消化是一种有效的方法，其通过厌氧菌进行一系列生化反应，不仅可以实现分解剩余污泥有机质达到减量化，同时伴随产生沼气。

剩余污泥的厌氧消化通常分为三个阶段：有机物的溶解和水解、水解产物的酸化以及酸化产物的甲烷化。剩余污泥大部分有机物存在于污泥絮体中，溶解性较差，因此其水解阶段被认为是整个厌氧消化产酸的限速阶段。因此，加快污泥的水解酸化和抑制酸化产物的甲烷化是提高厌氧发酵的产酸量的关键。目前，大多数研究采用外加化学试剂（如NaOH、表面活性剂等）或者物理方法（如超声处理、热处理等）破坏剩余污泥的絮体结构，提高发酵效率。但此类方法都存在一定的局限性（如能量消耗和二次污染），在实际使用上存在较多的瓶颈。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种铝炭复合促进剂及其制备方法和应用，通过添加一定配比制备的新型铝炭复合促进剂，增强剩余污泥厌氧消化产酸量，并加快产酸进程，可有效的提高污泥厌氧发酵产酸效率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种铝炭复合促进剂的制备方法，包括：

将松木屑置于100～105℃的烘箱干燥20～24h；氧化铝置于马弗炉内以550～600℃焙烧1～1.5h以保证其稳定性；

将上述处理后的氧化铝和松木屑分别以质量比1：2混合均匀，在热解炉内以650～700℃热解制备铝炭复合促进剂。

优选地，所述热解在通氮气的过程中进行，氮气通入速率为80ml/min。

优选地，所述热解温度设定为700℃，升温速率为10℃/min，达到指定温度后恒温时间为10min。

本发明还提供一种上述的方法制备得到的铝炭复合促进剂。

本发明还提供一种强化剩余污泥厌氧消化产酸的方法，包括：

将厌氧活性污泥灭菌后放入培养箱内培养；

将剩余污泥和上述处理后的厌氧活性污泥接种于发酵罐内，接种量为40%～45%，加水调配至厌氧发酵体系总TS为5%～6%；

将铝炭复合促进剂称加入到厌氧发酵体系中，用氮气排尽发酵罐中空气放置于35±3℃的恒温培养箱中，定时搅拌，测定产酸量。

优选地，所述铝炭复合促进剂的添加量为5‰～8‰。

优选地，所述厌氧活性污泥在80～90℃灭菌锅内灭菌2.5～3h，放入35±3℃培养箱内培养20～24h。