一种利用零价铁强化剩余污泥和秸秆快速固态厌氧消化的方法

摘要

本发明公开了一种利用零价铁强化剩余污泥和秸秆快速固态厌氧消化的方法，是在厌氧反应器中分层加入驯化成熟的种子污泥以及剩余污泥、秸秆和零价铁粉末的混合物，密封后置于55℃环境中培养，然后每5天搅拌一次，厌氧消化持续时间约为15‑25天，沼气中平均甲烷含量为55％左右，剩余污泥和秸秆中挥发性固体降解率为50％‑60％，单位VS产气量为600mL/gVS左右，产气高峰期与产甲烷高峰期一致。本发明实现剩余污泥和农作物秸秆资源化和能源化利用，具有厌氧消化启动快、消化过程稳定、设备简单、成本低的优点。

主权项

一种利用零价铁强化剩余污泥和秸秆快速固态厌氧消化的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)原料准备：将单质铁粉碎，获得80‑200目的零价铁粉，备用；从污水处理厂获取脱水后含水率为75‑85％的剩余污泥，测定其中的挥发性有机质和氮的含量，备用；将秸秆粉碎至1‑3cm大小，然后向秸秆中加入三倍体积的水浸泡5天，备用；(2)种子污泥培养：将占反应器体积20％的普通厌氧产甲烷污泥置于厌氧反应器中，再加入占反应器体积40％的剩余污泥和浸泡后的秸秆的混合物，搅拌均匀；将反应器置于恒温培养箱中，在35℃下恒温培养10天，之后每3天将温度升高1℃，直到55℃；在培养期间，每5天补充剩余污泥和浸泡后的秸秆的混合物，搅拌均匀，并保持反应器内反应混合物的含水率为75‑85％；当每天的沼气产量是有效反应器体积的五倍以上且维持10天以上时，表明种子污泥驯化完成，获得驯化成熟的种子污泥；(3)原料混合：将剩余污泥和浸泡后的秸秆按碳氮比25～30:1的比例调配，然后按占剩余污泥和浸泡后的秸秆干物质质量0.01‑0.1％的比例加入零价铁粉，混合均匀，得混合料，加热到55℃，备用；(4)原料接种：将加热后的混合料和驯化成熟的种子污泥通过层状交叉排列的方式按照一层混合料、一层驯化成熟的种子污泥的顺序铺设至反应器内；混合料和驯化成熟的种子污泥的总体积占反应器体积的4/5；(5)固态厌氧消化：接种完毕后将反应器密封，加热至55℃，进行厌氧消化，每5天在隔绝空气的情况下进行一次混合，厌氧消化在55℃条件下持续15‑25天，连续收集沼气作为能源使用，收集消化降解完成后残渣供农用或林用。