[发明专利]一种提升污泥厌氧消化性能同步杀灭病原微生物的方法

说明书

本发明涉及环境保护与资源回收领域，具体涉及一种提升污泥厌氧消化性能同步杀灭病原微生物的方法。本发明利用高电化学电位完成对污泥中病原微生物的短时杀灭，同时优化厌氧系统的电子传递过程；然后调节到满足厌氧消化的适宜pH范围，有利于产甲烷菌的生长与代谢过程；最后通过低电化学电位来富集功能电活性微生物，强化有机物分解与甲烷生成，提升了污泥厌氧消化的性能，同时实现了对污泥中病原微生物的持续有效杀灭。

技术领域

本发明涉及环境保护与资源回收领域，特别是涉及一种提升污泥厌氧消化性能同步杀灭病原微生物的方法。

背景技术

经济社会的快速发展带来资源的快速消耗，绿色可持续发展以及资源回收是全世界的研究热点。据研究报道，部分病原微生物能通过粪便传播，并可能在污水处理后进入污泥中富集，而同时污泥作为污水中生物质以及氮、磷等资源的“储存仓库”，兼具“污染”与“资源”双重属性。因此，如何实现污泥的无害化、卫生化处理以及资源化利用，是推进我国生态文明建设与社会可持续发展的重要议题。

目前，杀灭污泥中病原微生物的方法有物理法、化学法和生物法等，而考虑到污泥资源回收与土地利用的潜力，较为温和和经济性的处理方法更具有应用的价值。中国专利“一种污水处理厂污泥中病原微生物的削减方法”(CN201210038805.6)公开了一种利用微波预处理+厌氧消化+高压二氧化碳处理+蚯蚓堆肥削减污泥中病原微生物的方法，但流程复杂且经济性差；中国专利“一种电化学灭活污泥中病原微生物的方法”(CN201911384756.X)公开了一种利用电化学高级氧化技术处理污泥的方法，但无法保证污泥中病原微生物的持续有效杀灭，且未能实现污泥中资源物质的回收与利用。

因此，急需一种能杀灭污泥中病原微生物的同时回收资源和能源，实现污泥无害化处理与资源化处置的有效技术。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种提升污泥厌氧消化性能同步杀灭病原微生物的方法，所述方法不仅可以持续有效杀灭污泥中病原微生物，而且提升了污泥厌氧消化的性能，实现了污泥无害化处理与资源化处置。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种提升污泥厌氧消化性能同步杀灭病原微生物的方法，包括以下步骤：

(1)将污泥进行排氧处理；

(2)将所述步骤(1)中排氧处理后的污泥在高电化学电位下暴露；所述的高电化学电位为10～30V；

(3)将所述步骤(2)中在高电化学电位下暴露后的污泥调节pH值至6.5～7.5；

(4)将所述步骤(3)中调节pH值后的污泥在低电化学电位下暴露，同时进行厌氧消化；所述的低电化学电位为0.3～1.5V。

优选的，所述步骤(2)中在高电化学电位下暴露的时间为1～4h。

优选的，所述步骤(4)中厌氧消化的周期为15～35d；

所述厌氧消化的搅拌频率为每搅拌0.5～2min停1～8min，搅拌速率为80～150r/min。

优选的，所述步骤(4)中厌氧消化的温度为30～60℃。

优选的，所述步骤(1)中污泥包括污水处理过程得到的初沉泥、二沉泥和剩余污泥中的一种或多种。

优选的，所述步骤(1)中污泥的挥发性固体含量为总固体含量的40wt％以上。

优选的，所述步骤(2)中提供高电化学电位的设备、所述(4)中提供低电化学电位的设备包括阳极和阴极；

所述阳极包括铁电极或铂碳电极；

所述阴极包括石墨电极或铂电极。