一种污泥水解酸化液的处理方法技术

本发明专利技术提供了一种污泥水解酸化液的处理方法，属于生态环境保护技术领域。本发明专利技术先用水将污泥水解酸化液稀释3～15倍后，高压蒸汽灭菌，冷却至10～30℃，得到培养基液；然后将微藻接种到步骤(1)所述培养基液中，20～30℃培养5～12d，得到处理液；最后将处理液中的藻体分离，获得净化的水解酸化液。本发明专利技术利用微藻处理污泥水解酸化液的同时，耦合了微藻的培养。微藻吸收水解酸化液中的污染物转化生物质，不仅解决了微藻培养过程中营养盐和水源成本过高的问题，实现了微藻培养基低成本化、微藻生物质生产；并且可以利用微藻吸收利用水解酸化液中的氮磷，降低污泥水解酸化液中的氮磷浓度，实现城市剩余污泥资源化利用的目的。

A Treatment Method of Sludge Hydrolysis Acidifying Fluid

【技术实现步骤摘要】
一种污泥水解酸化液的处理方法
本专利技术属于生态环境保护
，具体涉及一种污泥水解酸化液的处理方法。
技术介绍
随着世界人口增长和经济发展，人类对能源的需求不断加大，伴随着地球的石油、电力和其他自然资源的不断消耗，能源危机已成为一个并不遥远的现实挑战。探索和发现新的可再生清洁能源的任务已迫在眉睫。据统计，生物能源是最广泛应用的再生能源。微藻作为第三代生物质能源制备的材料，它的培育不占用农用耕地且生长迅速、产量高、含有丰富的油脂，故其被视为制备生物能源的理想材料。此外，微藻中含有大量的生物活性物质，如微藻蛋白、微藻多糖、脂肪酸、色素、维生素及矿物质等，并且这些物质含有多种生理功效，如提高机体的免疫功能、抗肿瘤、维持和调节机体正常代谢等。污水处理过程产生大量剩余污泥，剩余污泥经过水解酸化后可产生大量挥发性脂肪酸等可溶性有机物。这些挥发性脂肪酸主要由乙酸、丙酸等小分子有机物组成，可以作为外加碳源促进污水生物脱氮过程，降低污水处理厂的碳源添加成本，同时剩余污泥也得到一定的减量化和资源化处理。然而，酸化液中氮磷的存在加重了污水厂脱氮除磷的负荷。
技术实现思路
有鉴于
技术介绍
中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种污泥水解酸化液的处理方法，有效去除污泥水解酸化液中氮磷含量并获得微藻生物质。本专利技术提供了一种污泥水解酸化液的处理方法，包括如下步骤：(1)用水将污泥水解酸化液稀释3～15倍后，高压蒸汽灭菌，冷却至10～30℃，得到培养基液；(2)将微藻接种到步骤(1)所述培养基液中，20～30℃培养5～12d，得到处理液；(3)将处理液中的藻体分离，获得净化的水解酸化液。优选的，步骤(1)所述污泥水解酸化液由污水处理厂处理生活污水所产生的剩余污泥经厌氧发酵制得。优选的，步骤(1)所述污泥水解酸化液的制备方法包括如下步骤：(i)将污水处理厂处理生活污水所产生的剩余污泥与厌氧颗粒污泥按(5～20)：1的挥发性固体(VS)质量比混合，30～40℃厌氧发酵3～14d，得到发酵产物；(ii)将所述发酵产物离心，取上清液；(iii)将所述上清液过滤，得到水解酸化液；优选的，步骤(i)所述厌氧颗粒污泥在使用前置于100℃环境中加热20～40min。优选的，步骤(ii)所述离心的转速为5000～20000r/min；离心的时间为5～20min。优选的，步骤(iii)所述过滤使用的滤膜孔径为0.4～0.5μm。优选的，步骤(1)所述高压蒸汽灭菌的温度为118～125℃，时间为20～40min。优选的，步骤(2)所述微藻为小球藻HQ。优选的，步骤(2)所述接种的密度为1～9×105个/mL；所述培养的光暗比为11～13h：11～13h；光培养时的光照强度为2500～3500lux。本专利技术还提供了上述方法处理后的水解酸化液。有益效果：本专利技术提供了一种污泥水解酸化液的处理方法，包括如下步骤：(1)用水将污泥水解酸化液稀释3～15倍后，高压蒸汽灭菌，冷却至10～30℃，得到培养基液；(2)将微藻接种到步骤(1)所述培养基液中，20～30℃培养5～12d，得到处理液；(3)将处理液中的藻体分离，获得净化的水解酸化液。本专利技术利用微藻处理污泥水解酸化液的同时，耦合了微藻的培养。污泥水解酸化液中的污染物质如有机碳、氮、磷等可以为微藻的生长提供营养物质，从而产生丰富的生物质原料。微藻吸收水解酸化液中的污染物转化生物质，不仅解决了微藻培养过程中营养盐和水源成本过高的问题，实现了微藻培养基低成本化、微藻生物质生产；并且可以利用微藻(尤其是小球藻HQ)吸收利用水解酸化液中的氮磷，降低污泥水解酸化液中的氮磷浓度，实现城市剩余污泥资源化利用的目的。本专利技术提供的方法具有非常高的经济、社会和环境效益。生物保藏信息说明小球藻HQ，于2013年5月7日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心；藻种保藏号为CGMCCNo.7601。附图说明图1为小球藻HQ在稀释5倍后的水解酸化液中的生长曲线；图2为小球藻HQ在以取自北京市永丰再生水厂的剩余污泥厌氧发酵后得到的污泥水解酸化液中培养6d后，酸化液中总氮、氨氮及总磷的去除情况。具体实施方式本专利技术提供了一种污泥水解酸化液的处理方法，包括如下步骤：(1)用水将污泥水解酸化液稀释3～15倍后，高压蒸汽灭菌，冷却至10～30℃，得到培养基液；(2)将微藻接种到步骤(1)所述培养基液中，20～30℃培养5～12d，得到处理液；(3)将处理液中的藻体分离，获得净化的水解酸化液。在本专利技术中，所述污泥水解酸化液优选由污水处理厂处理生活污水所产生的剩余污泥经厌氧发酵制得。在本专利技术的实施例中，用于制备污泥水解酸化液的剩余污泥为北京市永丰再生水厂处理生活污水后的产物。在本专利技术中，所述污泥水解酸化液的制备方法优选包括如下步骤：(i)将污水处理厂处理生活污水所产生的剩余污泥与厌氧颗粒污泥按(5～20)：1的挥发性固体(VS)质量比混合，30～40℃厌氧发酵3～14d，得到发酵产物；(ii)将所述发酵产物离心，取上清液；(iii)将所述上清液过滤，得到水解酸化液；本专利技术先将污水处理厂处理生活污水所产生的剩余污泥与厌氧颗粒污泥混合，厌氧发酵，得到发酵产物。本专利技术对上述厌氧颗粒污泥的来源不作特别限定，本领域常规市售产品均可。在本专利技术中，所述剩余污泥与厌氧颗粒污泥的混合比例按挥发性固体(VS)质量比计，优选为(5～20)：1，更优选为10：1。所述厌氧发酵的温度优选为30～40℃，更优选为34～36℃，更优选为35℃。所述厌氧发酵的时间优选为3～14d，更优选为4～7d，更优选为5d。厌氧发酵后，得到发酵产物。本专利技术将所述发酵产物离心，取上清液。在本专利技术中，所述离心的转速优选为5000～20000r/min，更优选为8000～12000r/min，更优选为10000r/min；所述离心的时间优选为5～20min，更优选为10min。离心后，取上清液。本专利技术将所述上清液过滤，得到水解酸化液。在本专利技术中，所述过滤用滤膜的孔径优选为0.4～0.5μm，更优选为0.45μm。在本专利技术的实施例中，以北京市永丰再生水厂处理生活污水后的剩余污泥为原料制备的污泥水解酸化液的总氮含量约为1541.5mg/L，氨氮含量约为554.0mg/L，总磷含量约为30.7mg/L，COD含量约为5077.5mg/L，pH值约为7.96。本专利技术用水将污泥水解酸化液稀释后，高压蒸汽灭菌，冷却，得到培养基液。在本专利技术中，所述稀释的倍率优选为3～15倍，更优选为4～10倍，更优选为5倍。所述高压蒸汽灭菌的温度优选为118～125℃，更优选为121℃；所述高压蒸汽灭菌的时间优选为20～40min，更优选为30min。所述冷却后的温度优选为10～30℃，更优选为15～25℃。冷却后得到培养基液。本专利技术将微藻接种到上述培养基液中，20～30℃培养5～12d，得到处理液。在本专利技术中，所述微藻优选为小球藻。本专利技术对所述小球藻的来源不作特别限定，本领域常规市售小球藻或常规采集方法获得的小球藻均可。在本专利技术的实施例中，所述微藻选自小球藻HQ(中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心；菌种保藏登记号为CGMCCNo.7601)。在本专利技术中，所述接种的密度优选为1～9×105个/mL，更优选为5×1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种污泥水解酸化液的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)用水将污泥水解酸化液稀释3～15倍后，高压蒸汽灭菌，冷却至10～30℃，得到培养基液；(2)将微藻接种到步骤(1)所述培养基液中，20～30℃培养5～12d，得到处理液；(3)将处理液中的藻体分离，获得净化的水解酸化液。

【技术特征摘要】
1.一种污泥水解酸化液的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)用水将污泥水解酸化液稀释3～15倍后，高压蒸汽灭菌，冷却至10～30℃，得到培养基液；(2)将微藻接种到步骤(1)所述培养基液中，20～30℃培养5～12d，得到处理液；(3)将处理液中的藻体分离，获得净化的水解酸化液。2.根据权利要求1所述的污泥水解酸化液的处理方法，其特征在于，步骤(1)所述污泥水解酸化液由污水处理厂处理生活污水所产生的剩余污泥经厌氧发酵制得。3.根据权利要求2所述的污泥水解酸化液的处理方法，其特征在于，步骤(1)所述污泥水解酸化液的制备方法包括如下步骤：(i)将污水处理厂处理生活污水所产生的剩余污泥与厌氧颗粒污泥按(5～20)：1的挥发性固体(VS)质量比混合，30～40℃厌氧发酵3～14d，得到发酵产物；(ii)将所述发酵产物离心，取上清液；(iii)将所述上清液过滤，得到水解酸化液。4.根据权利要求3所述的污泥水解酸化液的处理方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪喻，刘晓亚，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11