[发明专利]一种微生物电化学原位沼气脱硫的方法

摘要

本发明涉及一种微生物电化学原位沼气脱硫的方法，通过阳极电化学功能微生物催化氧化硫化氢生成硫酸盐，阻止硫化氢释放到沼气中，完成沼气原位脱硫，提高沼气中甲烷纯度；同时，通过利用硫化物氧化释放的电子和H+用于阴极固定二氧化碳合成甲烷，降低沼气中二氧化碳浓度，实现同步原位脱硫与沼气提纯。

主权项

一种微生物电化学原位沼气脱硫的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤一、阳极硫氧化生物膜驯化步骤构建双室微生物电解池，向阳极室中注入阳极培养液，所述阳极培养液成分为0.25g/L NH4Cl，0.5g/L NaH2PO4，2.0g/L NaHCO3，0.25g/L乙酸盐，2.5～15mM Na2S，接种硫氧化微生物，包括脱硫球茎菌(Desulfobulbus),脱硫单胞菌(Desulfuromonas),硫杆菌(Thiobacillus)中的一种或多种组合；随后启动恒电位仪，控制阳极电势为0.3V，向阴极室中注入阴极培养液，所述阴极培养液成分为0.25g/L NH4Cl，0.5g/L NaH2PO4，2.0g/L NaHCO3；当阳极室硫化物转化为硫酸盐的量达到90％时，更换培养液，直到外电路中的电流呈现周期性变化时，阳极硫氧化生物膜驯化成功；步骤二、组建电极步骤将上述驯化好的作为为阳极的硫氧化生物膜转移到厌氧消化反应器，并配置同样大小的阴极，以Ag/AgCl作为参比电极；按照厌氧消化的体积配置适当比例的阳极电极面积，两者比例为0.5～20：1(m3/m2)；阳极与阴极的间距为3cm～50cm；步骤三、微生物电化学原位沼气脱硫体系的启动与运行步骤在厌氧消化反应器中组建电极后，通过恒电位仪控制阳极电势，其中阳极电势设定在0.1～0.6V；配制化学需氧量COD为1000～5000mg/L、Na2S浓度为2.5～15mM的有机废水，并接种厌氧污泥和沼渣，在批式运行的条件下启动厌氧消化产甲烷原位脱硫体系；每天监测分析甲烷和硫酸盐含量，当甲烷含量达到60～70％，并且硫酸盐转化率达到50～60％时，换液、继续批式运行3至5次，确保反应体系顺利启动。