[发明专利]一种提高剩余污泥厌氧发酵产氢的方法

摘要

本发明涉及固体废弃物资源化利用领域，具体涉及一种利用污水处理厂剩余污泥厌氧发酵产氢气的方法。所述方法通过在厌氧发酵系统中，使用亚硝酸盐和超声联合的技术进行生物制氢。具体方法为：以污水处理厂二沉池中的剩余污泥经重力沉降后作为发酵底物，维持系统在酸性，中温条件下进行厌氧发酵，通过比较单独使用亚硝酸盐预处理和单独使用超声预处理以及超声与亚硝酸盐联合预处理后的生物产氢量，最终提出了一种提高剩余污泥厌氧发酵产氢的方法。实验表明：此方法可以提高剩余污泥厌氧发酵氢气的产量，最高可达31.62mL/g VSS。本发明具有高效，安全，环保等优点，既可以提高剩余污泥厌氧发酵氢气的产量，同时促进了有机质污泥的资源化利用。

主权项

1.本发明的目的是提供一种提高剩余污泥厌氧发酵产氢的方法。在酸性厌氧发酵系统中通过比较单独使用亚硝酸盐预处理和单独使用超声预处理以及超声与亚硝酸盐联合预处理后剩余污泥的产氢量，提出一种提高剩余污泥厌氧发酵氢气产量的方法。该方法具有操作简单，高效，安全，环保，经济等优点。所述方法包括以下步骤：(1)本发明中用于厌氧发酵的污泥为取自城市污水处理厂二沉池中的剩余污泥，污泥的形态主要以絮状为主；(2)取出的污泥经过过筛处理(20目)后，去除污泥中的较大颗粒及其它杂质，便于后续的实验进行。随后在4℃的冰箱内静置浓缩24至48小时；(3)厌氧发酵所使用污泥的挥发性悬浮固体与总悬浮固体的比值在30％‑40％之间；(4)在超声细胞破碎仪上，将所处理后的污泥在超声强度为0.5‑2W/mL之间，超声时间为15‑20min的条件下进行超声处理，超声探头距液面以下1‑1.5cm；(5)经超声后的污泥放入厌氧反应器，加入亚硝酸盐(50±5‑200±10mg/L)，并且将厌氧发酵系统混合均匀；(6)在条件(5)的基础之上，调节发酵系统pH在5.0±0.2‑6.0±0.2之间，使之保持在酸性发酵系统；(7)在条件(6)的基础上，通过向发酵系统中充入氮气以保证系统的厌氧环境，并且维持系统在中温发酵条件(35‑38℃)下进行厌氧发酵；(8)厌氧发酵整个过程保持发酵反应器处于混合状态，并且每12±2h收集一次氢气产生量；(9)整个厌氧发酵过程持续15‑20天。