一种提高厌氧污泥产甲烷性能的方法技术

本发明专利技术提供了一种提高厌氧污泥产甲烷性能的方法，属于废水厌氧生物处理领域，所述方法包括以下步骤：步骤(1)、制备真菌载菌小球；步骤(2)、将所述步骤(1)制备的载菌小球与厌氧活性污泥以1:(2～15)的体积比例混合，构建真菌‑细菌耦合废水厌氧处理系统进行培养；所述真菌为兼性厌氧或厌氧真菌。该方法将真菌与厌氧污泥系统中的细菌耦合，使两种不同类型的微生物之间产生协同作用，真菌的加入有效强化了厌氧污泥系统中细菌分解有机物的能力，进而显著提高厌氧污泥系统的产甲烷效率。

A method to improve the methane production performance of anaerobic sludge

The present invention provides a method for improving the performance of methane production of anaerobic sludge, which belongs to the field of wastewater treatment, the method comprises the following steps: (1), preparation of fungal ball; step (2), the step (1) of the samplesprepared microorganisms and anaerobic activated sludge 1: (2~15) mixed volume ratio, building fungi bacteria coupled anaerobic wastewater treatment system for culture; the fungi for anaerobic fungi. The method of bacteria fungi and anaerobic sludge coupling system, made between two different types of microorganisms produce synergistic effect, effectively enhanced the ability of fungi with organic matter decomposition bacteria anaerobic sludge system, and improve the system of anaerobic sludge methane production efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种提高厌氧污泥产甲烷性能的方法
本专利技术属于废水厌氧生物处理领域，具体地，涉及一种利用真菌提高厌氧污泥产甲烷性能的方法。
技术介绍
厌氧生物处理技术是在厌氧条件下，兼性厌氧和厌氧微生物群体将有机物转化为甲烷和二氧化碳的过程，又称为厌氧消化。由于该技术能耗低，剩余污泥产量少，并可回收生物质能(甲烷)，在废水处理中得到了广泛关注与应用。随着废水厌氧生物处理技术的发展，废水中有机物的去除已经可以基本满足出水水质的要求。然而，废水中所蕴藏的能量没有被充分发掘成为限制废水厌氧处理工艺发展的一个瓶颈。作为厌氧生物处理的主体-厌氧污泥，其高效的生物产甲烷性能不仅是厌氧生物处理工艺高效运行的保障，也很可能为未来能源开发提供新的途径。常见的提高厌氧污泥产甲烷性能的方法有：1)酸、碱、热等预处理，2)利用反应器外加电、磁场；3)投加化学药剂；4)改进反应器内流场分布；5)添加生物酶、菌剂等。经检索，现有技术已公布了较多的技术方案，中国专利申请号CN201310708986.3，公告日为2014.04.09的申请案公布了一种利用剩余污泥快速产甲烷的方法，其先碱解预处理后的剩余污泥，使其中的有机物液化，再液化消化甲烷，反应周期短，可以在短时间内快速完成产甲烷过程，然而该方法在进行碱解处理前需要将污泥进行预处理以使其含水率提高至96％～99％，操作工艺较为复杂，且添加化学试剂后，剩余污泥处理难度增加。中国专利申请号CN201410170001.0，公告日为2016.04.06的申请案公布了利用异化金属还原菌促进产甲烷菌产甲烷的方法，该申请案以厌氧污泥、水底沉积物或污水为接种物富集异化金属还原菌浓缩，然后与产甲烷菌接种物和厌氧消化污泥按一定的比例混合装入厌氧发酵罐，以有机废弃物为原料发酵产甲烷，该申请案利用异化金属还原菌代谢产甲烷菌所不能利用的小分子有机化合物(如葡萄糖、氨基酸、丁酸、丙酸、乳酸及乙醇等)，产生乙酸以供食乙酸型产甲烷菌利用产甲烷，同时提高了发酵过程中甲烷的生成量及有机物向甲烷转化的转化率，然而采用的菌剂需持续添加，进一步增加了成本。真菌是一种具有细胞核和细胞壁的异养生物，是生物界中很大的一个类群，在废水处理领域利用较少，近几年的研究表明某些真菌对自然界有毒有害的物质具有较强的降解能力，因此，一些真菌在废水处理领域的应用价值也逐渐得到开发利用；如中国专利申请号CN200910083386.6，公告日为2011.06.29的申请案公布了一种利用白腐真菌和载体处理难降解废水的方法，其先利用载体吸附废水中的COD，后利用载体给白腐真菌提供纤维素刺激性底物诱发其产酶，处理载体吸附的难降解物质。该申请案利用真菌产生的酶对废水中难降解物质的处理，对废水具有一定的处理效果，且无二次污染，然而利用真菌处理废水无法进行甲烷的回收利用。Schizophyllumcommune为裂褶菌，在世界各地分布广泛，该菌含有较强活性的纤维素酶，并能产生苹果酸，菌丝深层发酵时可产生大量有机酸，还可产生促生素吲哚乙酸；此外，从裂褶菌中提取的多糖(SPG)能刺激单核吞噬细胞系统活性，对慢性细菌感染有显著的防御效能，对肿瘤有抑制作用；因此，基于Schizophyllumcommune菌的特性，其在食品、医药工业及生物化学等领域具有广泛的应用价值，而在废水治理领域的应用未有报道。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题针对于现有技术中利用厌氧污泥废水处理系统产甲烷效率不高的问题，本专利技术旨在提供一种真菌与厌氧污泥系统耦合的方法以提高厌氧污泥系统的产甲烷效率。2.技术方案为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：本专利技术提供了一种提高厌氧污泥产甲烷性能的方法，所述方法利用真菌提高厌氧污泥系统的产甲烷性能。作为本专利技术更进一步的改进，所述真菌为兼性厌氧或厌氧真菌。作为本专利技术更进一步的改进，所述真菌为Schizophyllumcommune菌中的兼性厌氧或厌氧真菌。作为本专利技术更进一步的改进，所述方法包括如下步骤：步骤(1)、制备真菌载菌小球；步骤(2)、将所述步骤(1)制备的载菌小球与厌氧活性污泥以1:(2～15)的体积比例混合，进行厌氧培养，构建真菌-细菌耦合废水厌氧处理系统。作为本专利技术更进一步的改进，所述步骤(1)中，真菌载菌小球制备过程为：步骤a)、将聚乙烯醇和海藻酸钠的混合液与真菌菌悬液在无氧条件下以体积比(8～15):1混合均匀，制成含菌混合液；步骤b)、将步骤a)中的含菌混合液在无氧环境下，静滴入含有CaCl2的饱和硼酸溶液中。作为本专利技术更进一步的改进，所述的厌氧培养条件为：pH6.5～7.8、温度25℃～37℃。作为本专利技术更进一步的改进，所述真菌-细菌耦合废水厌氧处理系统运行过程中COD:N:P为(500～200):(8～2):1。作为本专利技术更进一步的改进，所述厌氧培养方式为静止培养、震荡培养、连续流培养中的任意一种。作为本专利技术更进一步的改进，所述的混合液中，聚乙烯醇的质量浓度5.5％～9.5％，海藻酸钠的质量浓度为3.5％～5％；所述的饱和硼酸中CaCl2质量浓度为3％～7％。作为本专利技术更进一步的改进，所述的厌氧污泥系统为普通消化池、厌氧接触消化池、升流式厌氧污泥床、厌氧颗粒污泥膨胀床中的任意一种。3.有益效果采用本专利技术提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：(1)本专利技术的一种提高厌氧污泥产甲烷性能的方法，可以在降解废水中有机物的同时有效回收甲烷，达到环境治理和资源化回收的双重目的，该方法针对于现有的厌氧污泥系统中利用细菌分解有机物产甲烷效率不高的特点，将真菌与厌氧污泥系统中的细菌耦合，使两种不同类型的微生物之间产生协同作用：真菌的加入有效强化了厌氧污泥系统中细菌分解有机物的能力，进而显著提高厌氧污泥系统的产甲烷效率；现有技术中对于真菌在废水处理方面的应用仅限于使用真菌分解有机物，本专利技术的方法使真菌在废水进行甲烷回收的价值得到有效发挥，利于推广。(2)本专利技术的一种提高厌氧污泥产甲烷性能的方法，采用将真菌负载在载菌小球内，并使载菌小球与厌氧污泥按照1：(2～15)体积比耦合，一方面避免因真菌数量过少，在最初耦合系统中活性较低，不能充分发挥作用；另一方面避免因真菌数量过多从而影响厌氧污泥系统中的细菌生长；使耦合系统形成最佳的真菌-细菌菌落结构，最大限度的发挥真菌和细菌之间互营协作关系，从而产生优异的产甲烷性能。(3)本专利技术的一种提高厌氧污泥产甲烷性能的方法，该方法作用时间长，为达到使真菌发挥长效作用的目的，将载菌小球作为真菌的载体，为真菌提供相对独立的生长环境，同时真菌的分泌物等可以通过载菌小球的孔隙排出至耦合系统，在保证废水处理过程中真菌活性的同时，使其有效发挥作用，载菌小球制备条件温和，制备步骤简单，无环境污染。(4)本专利技术的一种提高厌氧污泥产甲烷性能的方法，所使用的真菌为Schizophyllumcommune菌中的兼性厌氧真菌，Schizophyllumcommune真菌在自然界分布较为广泛，在食品、医药工业及生物化学等领域具有广泛的应用价值，而在废水治理领域的应用未有报道，本专利技术的方法进一步拓宽了Schizophyllumcommune菌的应用范围，使得Schizophyllumcommune菌应用于废水生物处理领域本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高厌氧污泥产甲烷性能的方法，其特征在于：所述方法利用真菌提高厌氧污泥系统产甲烷的性能。

【技术特征摘要】
1.一种提高厌氧污泥产甲烷性能的方法，其特征在于：所述方法利用真菌提高厌氧污泥系统产甲烷的性能。2.根据权利要求1所述的提高厌氧污泥产甲烷性能的方法，其特征在于：所述真菌为兼性厌氧或厌氧真菌。3.根据权利要求1或2所述的提高厌氧污泥产甲烷性能的方法，其特征在于：所述真菌为Schizophyllumcommune菌中的兼性厌氧或厌氧真菌。4.根据权利要求1或2或3所述的提高厌氧污泥产甲烷性能的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：步骤(1)、制备真菌载菌小球；步骤(2)、将所述步骤(1)制备的载菌小球与厌氧活性污泥以1:(2～15)的体积比例混合，进行厌氧培养，构建真菌-细菌耦合废水厌氧处理系统。5.根据权利要求4所述的提高厌氧污泥产甲烷性能的方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，真菌载菌小球制备过程为：步骤a)、将聚乙烯醇和海藻酸钠的混合液与真菌菌悬液在无氧条件下以体积比(8～15):1混合均匀，制成含菌混合液；步骤b)、将步骤a)中的含...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘丙才，郭琼，花铭，刘常宏，许友，孙得胜，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32