一种利用市政污泥生产沼气的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用市政污泥生产沼气的方法，将明胶生产中产生的磷钙废水的pH值调节至8～10，然后通入厌氧消化气，发生沉淀反应，得到包含碳酸钙和碳酸镁混合载体；所述厌氧消化气中的二氧化碳的体积含量大于80％；将所述混合载体与亚铁盐、钴盐、镍盐、沼液和厌氧消化底料混合，得到混合料液，将所述混合料液进行厌氧消化，制备沼气；所述厌氧消化底料包括市政污泥和牛粪。该方法利用市政污泥制备了沼气，使市政污泥也得到了有效的稳定化、减量化和资源化，同时产生的沼气可作为能源使用，不会产生二次污染，且实现了废弃物的综合利用。

【技术实现步骤摘要】
一种利用市政污泥生产沼气的方法
本专利技术属于环保
，尤其涉及一种利用市政污泥生产沼气的方法。
技术介绍
随着我国经济和城市化的快速发展，市政污水的产生及其数量急剧增加，作为市政污水处理的必然副产物，市政污泥的产量也不断增加。市政污泥中含有大量的微生物及病毒，不进行稳定化处理将对环境造成污染。传统的污泥处置方法包括填埋、焚烧、农用、海洋倾倒等。近年来，发展出一些新的污泥处置方法，如以污泥为原料制砖、生产生态水泥、制备成陶粒等。然而常规的污泥处置方法，已不能满足日益严格的生态环境建设标准，无法适应环境经济的发展需求，如污泥中含有重金属，进行填埋易造成二次污染；又如污泥中的细菌和病毒处理不当，会使以污泥为原料的产品也带有病菌，直接威胁到人类健康。此外，由于近年来，市政污泥产量急剧增加，减量化处理不及时，占用大量土地，也易造成二次污染。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用市政污泥生产沼气的方法，采用本专利技术所提供的方法能够将市政污泥有效减量化处理，且能够产生沼气，不会产生二次污染。本专利技术提供了一种利用市政污泥生产沼气的方法，包括以下步骤：将明胶生产中产生的磷钙废水的pH值调节至8～10，然后通入厌氧消化气，发生沉淀反应，得到包含碳酸钙和碳酸镁的混合载体；所述厌氧消化气中的二氧化碳的体积含量大于80％；将所述混合载体与亚铁盐、钴盐、镍盐、沼液和厌氧消化底料混合，得到混合料液，将所述混合料液进行厌氧消化，制备沼气；所述厌氧消化底料包括市政污泥和牛粪。优选的，所述混合载体的平均粒径为50～100μm。优选的，所述混合料液中混合载体的总浓度为1～5g/L。优选的，所述亚铁盐、钴盐和镍盐的比例以对应金属离子的质量比计为(5～30):(0.25～4):1。优选的，所述混合料液中镍盐的浓度以镍离子计为0.1～2.0mg/L。优选的，所述市政污泥的固体成分与牛粪的固体成分的质量比为8～10:1。优选的，所述沼液的固体成分与所述厌氧消化底料的固体成分的质量之比为0.2～0.6:1。优选的，所述厌氧消化的温度为30～40℃。优选的，所述厌氧消化的周期为25～50d。优选的，所述厌氧消化的pH值为6.5～7.5。本专利技术提供了一种利用市政污泥生产沼气的方法，将明胶生产中产生的磷钙废水的pH值调节至8～10，然后通入厌氧消化气，发生沉淀反应，得到包含碳酸钙和碳酸镁混合载体；所述厌氧消化气中的二氧化碳的体积含量大于80％；将所述混合载体与亚铁盐、钴盐、镍盐、沼液和厌氧消化底料混合，得到混合料液，将所述混合料液进行厌氧消化，制备沼气；所述厌氧消化底料包括市政污泥和牛粪。该方法利用市政污泥制备了沼气，使市政污泥也得到了有效的稳定化、减量化和资源化，同时产生的沼气可作为能源使用，不会产生二次污染。此外，本专利技术所提供的利用市政污泥生产沼气的方法，向明胶生产中产生的磷钙废水中通入CO2体积含量大于80％的厌氧消化气，将废水中的钙离子和镁离子转化为载体，供厌氧消化使用，不仅有效利用了CO2体积含量大于80％的厌氧消化气，减少了温室气体的排放，同时有效利用了磷钙废水中的钙盐和镁盐，减小了磷钙废水的处理压力，实现了废弃物的综合利用。附图说明图1本专利技术实施例和对比例的厌氧消化过程中辅酶F420的浓度变化趋势图。具体实施方式本专利技术提供了一种利用市政污泥生产沼气的方法，包括以下步骤：将明胶生产中产生的磷钙废水的pH值调节至8～10，然后通入厌氧消化气，发生沉淀反应，得到包含碳酸钙和碳酸的镁混合载体；所述厌氧消化气中的二氧化碳的体积含量大于80％；将所述混合载体与亚铁盐、钴盐、镍盐、沼液和厌氧消化底料混合，得到混合料液，将所述混合料液进行厌氧消化，制备沼气；所述厌氧消化底料包括市政污泥和牛粪。本专利技术将明胶生产中产生的磷钙废水的pH值调节至8～10，然后通入厌氧消化气，发生沉淀反应，得到碳酸钙和碳酸的镁混合载体。本专利技术对明胶生产中产生的磷钙废水没有特殊要求，任意工艺制备明胶过程中产生的磷钙废水均可。在本专利技术中，所述磷钙废水的pH值为3.0～5.0。在本专利技术中，所述磷钙废水中的Ca2+浓度优选为10～16g/L，更优选为12～15g/L。在本专利技术中，所述磷钙废水中的Mg2+浓度优选为200～400mg/L，更优选为300～350mg/L。在本专利技术中，所述磷钙废水中Ca2+和Mg2+的摩尔比优选为25～80:1，更优选为40～60:1。在本专利技术中，优选采用NaOH调节磷钙废水的pH值。本专利技术优选将NaOH配制为NaOH水溶液，再调节所述磷钙废水的pH值。在本专利技术中，所述NaOH水溶液的质量浓度优选10～15wt.％。在本专利技术中，所述厌氧消化气中的二氧化碳的体积含量大于80％。本专利技术对厌氧消化气的来源没有特殊要求，可以是任意以有机基质厌氧消化产生的厌氧消化气。在本专利技术中，所述厌氧消化气为本专利技术厌氧消化过程前5天产生的消化气。在本专利技术中，优选在厌氧消化反应器的出口连接集气袋，收集厌氧消化气，用于制备混合载体。厌氧消化前5天产生的消化气被称为厌氧消化气，通常作为废气被排放至空气中，本专利技术将该部分消化气充分利用，减少了温室气体的排放。在本专利技术中，以500mL磷钙废水计，通入所述厌氧消化气的速率优选为40～70mL/min，更优选为50～60mL/min。在本专利技术中，本领域技术人员可以根据磷钙废水的量适当调整厌氧消化气的通入速率，当磷钙废水的量较大时，可以增大通入速率，反之，可适当减小通入速率。在本专利技术中，当磷钙废水中不再有沉淀产生时，停止通入厌氧消化气，收集沉淀物，所述沉淀物包括含有碳酸钙和碳酸镁的混合载体。本专利技术优选采用过滤的方式收集沉淀物，然后将沉淀物干燥，得到包含碳酸钙和碳酸镁的混合载体。本专利技术对所述干燥的方式没有特殊要求，采用本领域技术人员常用的干燥方式均可，如鼓风干燥、真空干燥等。在本专利技术中，所述干燥的方式优选为鼓风干燥。在本专利技术中，所述干燥的温度优选为100～110℃。在本专利技术中，所述干燥的时间优选为2～3h。在本专利技术中，所述混合载体的平均粒径为50～100μm，更优选65～75μm。在本专利技术中，混合载体为微生物的生长提供载体。得到混合载体后，本专利技术将所述混合载体与亚铁盐、钴盐、镍盐、沼液和厌氧消化底料混合，得到混合料液。本专利技术对混合的顺序没有特殊要求，可以采用任意的顺序进行混合。在本专利技术中，所述混合料液中混合载体的总浓度优选为1～5g/L，更优选2.5～4.0g/L。在本专利技术中，所述亚铁盐优选为Fe(NO3)2、FeSO4和FeCl2中的一种或多种，更优选FeCl2。在本专利技术中，所述钴盐优选为Co(NO3)2、CoSO4和CoC2O4中的一种或多种，更优选CoC2O4。在本专利技术中，所述镍盐优选为Ni(NO3)2、CoSO4和NiCl2中的一种或多种，更优选CoSO4。在本专利技术中，所述亚铁盐、钴盐和镍盐的比例以对应金属离子的质量比计优选为(5～30):(0.25～4):1，更优选(10～20):(1～3):1。在本专利技术中，所述混合料液中镍盐的浓度以镍离子计优选为0.1～2.0mg/L，更优选0.5～1.5mg/L。在本专利技术中，所述厌氧消化底料包括市政污泥和牛粪。本专利技术对市政污泥的来源没有特殊要求，可以是任意地区的市政污泥。在本专利技术中，所述市政本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用市政污泥生产沼气的方法，包括以下步骤：将明胶生产中产生的磷钙废水的pH值调节至8～10，然后通入厌氧消化气，发生沉淀反应，得到包含碳酸钙和碳酸镁的混合载体；所述厌氧消化气中的二氧化碳的体积含量大于80％；将所述混合载体与亚铁盐、钴盐、镍盐、沼液和厌氧消化底料混合，得到混合料液，将所述混合料液进行厌氧消化，制备沼气；所述厌氧消化底料包括市政污泥和牛粪。

【技术特征摘要】
1.一种利用市政污泥生产沼气的方法，包括以下步骤：将明胶生产中产生的磷钙废水的pH值调节至8～10，然后通入厌氧消化气，发生沉淀反应，得到包含碳酸钙和碳酸镁的混合载体；所述厌氧消化气中的二氧化碳的体积含量大于80％；将所述混合载体与亚铁盐、钴盐、镍盐、沼液和厌氧消化底料混合，得到混合料液，将所述混合料液进行厌氧消化，制备沼气；所述厌氧消化底料包括市政污泥和牛粪。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合载体的平均粒径为50～100μm。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述混合料液中混合载体的总浓度为1～5g/L。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述亚铁盐、钴盐和镍盐的比例以对应金属离...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庆芳，贾小宁，孔秀琴，赵霞，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：甘肃,62