申请日2019.11.28
公开(公告)日2020.02.25
IPC分类号C02F11/04
摘要
本发明提供了一种市政污泥厌氧消化的增效方法和应用，涉及污泥处理技术领域，包括将餐饮垃圾和市政污泥按照绝干比为1:8～1:2混合后进行厌氧消化，市政污泥和餐饮垃圾的混合物的含水率为88～92wt%;厌氧消化的温度为30～40℃。该增效方法有效的提高了市政污泥厌氧消化的有机物降解率，具有工艺简单，能耗低，能够提高沼气产量的优点。
权利要求书
1.一种市政污泥厌氧消化的增效方法，其特征在于，所述增效方法包括将餐饮垃圾和市政污泥按照绝干比为1:8～1:2混合后进行厌氧消化;市政污泥和餐饮垃圾的混合物的含水率为88～92wt%;厌氧消化的温度为30～40℃。
2.根据权利要求1所述的增效方法，其特征在于，市政污泥和餐饮垃圾的混合物的pH为6.8～7.8。
3.根据权利要求1所述的增效方法，其特征在于，所述厌氧消化的温度为32～38℃。
4.根据权利要求1所述的增效方法，其特征在于，所述厌氧消化的时间为18～24天;
优选地，所述厌氧消化的进泥方式采用间歇式进泥;
优选地，每天进泥5～10次。
5.根据权利要求1所述的增效方法，其特征在于，所述市政污泥的含固率为18～22wt%;
优选地，所述市政污泥的有机质含量为48～60wt%;
优选地，所述市政污泥的pH为6.5～7.5。
6.根据权利要求1所述的增效方法，其特征在于，所述餐饮垃圾的含固率为12～15wt%;
优选地，所述餐饮垃圾的有机质含量为85～90wt%;
优选地，所述餐饮垃圾的pH为4.5～6.5。
7.根据权利要求1所述的增效方法，其特征在于，所述餐饮垃圾中固体物质的粒径小于等于8mm。
8.根据权利要求1-7任一项所述的增效方法，其特征在于，所述增效方法包括如下步骤：
(a)将市政污泥脱水至含水率为78～82wt%;
(b)将去除了杂质的餐饮垃圾破碎成固体物质的粒径小于等于8mm的餐饮垃圾浆液;
(c)将餐饮垃圾浆液和市政污泥按照绝干比为1:8～1:2进行混合，混合液的含水率调整至88～92wt%，温度升高至32～38℃;
(d)将混合液泵入厌氧发酵罐中，反应温度为32～38℃，pH维持在6.8～7.8，停留时间为18～24天;进泥方式为间歇式进泥，每天进泥5～10次。
9.权利要求1-8任一项所述的市政污泥厌氧消化的增效方法在市政污泥处理中的应用。
10.权利要求1-8任一项所述的市政污泥厌氧消化的增效方法在生产沼气中的应用。
说明书
市政污泥厌氧消化的增效方法和应用
技术领域
本发明涉及污泥处理技术领域，尤其是涉及一种市政污泥厌氧消化的增效方法和应用。
背景技术
近年来，随着我国城镇化水平的不断提高，污水处理的建设与普及得到了高速的发展，同时也使得污泥产量剧增。截至2018年年底，全国污水处理能力达1.9亿立方米/日，年产含水率80%的污泥5000多万吨(不含工业污泥4000多万吨)。污泥作为污水中大部分污染物的载体，若不能合理处理处置，节能减排的效果将大打折扣。
厌氧消化指有机质在无氧条件下，由厌氧细菌和兼性细菌将可生物降解的有机物分解为CH4、CO2、H2O和H2S的消化技术。在目前较成熟的污泥处理技术中，厌氧消化技术不仅可实现污泥的稳定化、减量化、无害化，同时还可产生绿色能源-沼气，因此被一致认为是一种更具优势的处理方式。
然而，我国市政污泥具有有机质含量低、C/N低、生物降解性能差等特点，污泥的厌氧消化系统中受水解步骤的限制，有机颗粒物的降解率较低，微生物的代谢潜能没有得到充分释放，有机物降解率也仅有40%左右。为了缓解污泥的厌氧消化过程中存在的问题，科研人员对市政污泥的厌氧消化过程进行了大量的研究，目前大多采取预处理的手段改善市政污泥的性状，如：高温热水解、低温热水解、碱处理破壁法、高电压破壁法、微波法、不同等级的射线照射法等。但以上预处理手段能量消耗大、设备要求高、工艺路线复杂、投资和运行成本高。因此改进市政污泥厌氧消化的方法，是目前亟需解决的问题。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种市政污泥厌氧消化的增效方法，该增效方法有效的提高了市政污泥厌氧消化的有机物降解率，提高了沼气产量。
本发明的第二目的在于提供上述市政污泥厌氧消化的增效方法在市政污泥处理中的应用。
本发明的第三目的在于提供上述市政污泥厌氧消化的增效方法在生产沼气中的应用。
为解决上述技术问题，本发明特采用如下技术方案：
根据本发明的一个方面，本发明提供了一种市政污泥厌氧消化的增效方法，所述增效方法包括将餐饮垃圾和市政污泥按照绝干比为1:8～1:2混合后进行厌氧消化;市政污泥和餐饮垃圾的混合物的含水率为88～92wt%;厌氧消化的温度为30～40℃。
优选地，市政污泥和餐饮垃圾的混合物的pH为6.8～7.8。
优选地，所述厌氧消化的温度为32～38℃。
优选地，所述厌氧消化的时间为18～24天;
优选地，所述厌氧消化的进泥方式采用间歇式进泥;
优选地，每天进泥5～10次。
优选地，所述市政污泥的含固率为18～22wt%;
优选地，所述市政污泥的有机质含量为48～60wt%;
优选地，所述市政污泥的pH为6.5～7.5。
优选地，所述餐饮垃圾的含固率为12～15wt%;
优选地，所述餐饮垃圾的有机质含量为85～90wt%;
优选地，所述餐饮垃圾的pH为4.5～6.5。
优选地，所述餐饮垃圾中固体物质的粒径小于等于8mm。
优选地，所述增效方法包括如下步骤：
(a)将市政污泥脱水至含水率为78～82wt%;
(b)将去除了杂质的餐饮垃圾破碎成固体物质的粒径小于等于8mm的餐饮垃圾浆液;
(c)将餐饮垃圾浆液和市政污泥按照绝干比为1:8～1:2进行混合，混合液的含水率调整至88～92wt%，温度升高至32～38℃;
(d)将混合液泵入厌氧发酵罐中，反应温度为32～38℃，pH维持在6.8～7.8，停留时间为18～24天;进泥方式为间歇式进泥，每天进泥5～10次。
根据本发明的另一个方面，本发明还提供了上述的市政污泥厌氧消化的增效方法在市政污泥处理中的应用。
根据本发明的另一个方面，本发明还提供了上述的市政污泥厌氧消化的增效方法在生产沼气中的应用。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明提供了一种市政污泥厌氧消化的增效方法，该增效方法通过将餐饮垃圾和市政污泥按照绝干比为1:8～1:2混合后调整混合物的含水率为88～92wt%，在30～40℃的温度条件下厌氧共消化，提高了市政污泥的消化效果。餐饮垃圾作为一种良好的发酵营养剂，优化了厌氧消化体系，使市政污泥的有机物降解率提高了10～44%，有效改善了市政污泥单独厌氧消化有机物降解率低和产气不足等问题。
本发明提供的市政污泥厌氧消化的增效方法中，餐饮垃圾无需进行高温预处理和三相分离，节省了设备投资，删除了大量的蒸汽加热环节，降低了能源消耗。且餐饮垃圾作为市政污泥厌氧消化系统的营养剂，不仅实现了餐饮废弃物与市政污泥高效稳定处理，同时实现了能源的回收和资源的循环利用，产生的沼气用于弥补污泥厂能耗，达到能源自给自足。将餐饮垃圾和市政污泥进行厌氧共消化，有效的改善了市政污泥单独厌氧消化有机物降解率低，产气不足等问题，且工艺路线简单。
上述增效方法能够提高市政污泥处理中厌氧消化步骤中有机物降解率，且该增效方法工艺流程简单、无需特殊设备、能耗低，方便和市政污泥处理过程中其他步骤配合使用，将上述市政污泥厌氧消化的增效方法应用于市政污泥处理，能够提高市政污泥处理整个过程的效率。
将上述市政污泥厌氧消化的增效方法应用于生产沼气，能够促进废物和垃圾的二次利用，节约了资源，并且缓解了市政污泥和餐饮垃圾的过剩堆积。（发明人张波涛;刘圣;王晓阳;张振旺;陈曦;侯汉宗;潘越齐）