公布日：2023.12.29
申请日：2023.09.22
分类号：C02F11/04(2006.01)I;C12P5/02(2006.01)I
摘要
本发明公开了一种铁基MOF强化污泥厌氧消化产甲烷效能的方法，将剩余污泥体系中添加导电材料0，100，150和200mg/gVS在温度为37±1℃和初始pH为7.0的条件下进行厌氧消化30天，本发明首次将MIL-88A(Fe)应用于剩余污泥厌氧消化体系中，MIL-88A(Fe)增强厌氧消化体系中有机物水解速率以及甲烷产生速率；MIL-88A(Fe)通过促进厌氧消化体系中细胞色素C分泌和导电菌毛的产生来介导DIET途径，从而强化体系微生物之间电子传输能力。本发明能提高甲烷产量、缓解挥发性脂肪酸的积累以及抑制作用、促进厌氧消化过程中产酸速率和胞内外电子传输速率，强化厌氧消化系统对CO2的原位转化，提高甲烷产率，为污水生物处理工艺产生的剩余污泥及固体有机废物高效资源化利用提供新思路。
权利要求书
1.一种铁基MOF强化污泥厌氧消化产甲烷效能的方法，其特征在于，包括以下步骤：将废活性污泥、接种物及MIL-88A(Fe)混合，再调节pH值，得厌氧消化体系，然后吹入氮气至厌氧消化体系内无氧气，再在密闭的条件下进行厌氧消化反应，完成铁基MOF强化污泥厌氧消化产甲烷效能。
2.根据权利要求1所述的铁基MOF强化污泥厌氧消化产甲烷效能的方法，其特征在于，呈现介孔结构的MIL-88A(Fe)为微生物的附着提供条件，且表面的官能团有利于微生物生长繁殖，促进种间电子转移，提高其传递速率，加速污泥降解及甲烷的产生，提高甲烷产量。
3.根据权利要求1所述的铁基MOF强化污泥厌氧消化产甲烷效能的方法，其特征在于，所述MIL-88A(Fe)的制备过程为：将FeCl3和富马酸溶于蒸馏水中，再进行搅拌，然后进行水热反应，得到MIL-88A(Fe)。
4.根据权利要求3所述的铁基MOF强化污泥厌氧消化产甲烷效能的方法，其特征在于，所述FeCl3及富马酸的质量比为0.580g：1.352g。
5.根据权利要求3所述的铁基MOF强化污泥厌氧消化产甲烷效能的方法，其特征在于，水热反应的温度为65℃。
6.根据权利要求3所述的铁基MOF强化污泥厌氧消化产甲烷效能的方法，其特征在于，反应时间为24h。
7.根据权利要求3所述的铁基MOF强化污泥厌氧消化产甲烷效能的方法，其特征在于，搅拌时间为12h。
8.根据权利要求1所述的铁基MOF强化污泥厌氧消化产甲烷效能的方法，其特征在于，调节pH值至7。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种铁基MOF强化污泥厌氧消化产甲烷效能的方法，该方法能够解决厌氧消化剩余污泥产甲烷效能低的问题。
为达到上述目的，本发明公开了一种铁基MOF强化污泥厌氧消化产甲烷效能的方法，包括以下步骤：
将废活性污泥、接种物及MIL-88A(Fe)混合，再调节pH值，得厌氧消化体系，然后吹入氮气至厌氧消化体系内无氧气，然后在密闭的条件下进行厌氧消化反应，完成铁基MOF强化污泥厌氧消化产甲烷效能。
呈现介孔结构的MIL-88A(Fe)为微生物的附着提供条件，且表面的官能团有利于微生物生长繁殖，促进种间电子转移，提高其传递速率，加速污泥降解及甲烷的产生，提高甲烷产量。
所述MIL-88A(Fe)的制备过程为：
将FeCl3和富马酸溶于蒸馏水中，再进行搅拌，然后进行水热反应，得到MIL-88A(Fe)。
所述FeCl3及富马酸的质量比为0.580g：1.352g。
水热反应的温度为65℃，反应时间为24h，搅拌时间为12h。
调节pH值至7。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的铁基MOF强化污泥厌氧消化产甲烷效能的方法在具体操作时，将MIL-88A(Fe)应用于厌氧消化，强化厌氧消化系统对CO2的原位转化，提高甲烷产率，突破传统厌氧消化周期长，水解速率低等问题，操作简单，处理能力强，为MOF应用于厌氧消化方面提供良好的研究基础。同时MIL-88A(Fe)通过促进厌氧消化体系中细胞色素C分泌和导电菌毛的产生来介导DIET途径，从而强化体系微生物之间电子传输能力。
（发明人：张明宽;刘亚鹏;周明飞;侯智昊;王璟;毛进;李亚娟;逯佳琪;闫升;郭娉;吴火强）