评价剩余污泥厌氧生物转化产甲烷的方法技术

本发明专利技术提供了一种评价剩余污泥厌氧生物转化产甲烷的方法，该方法基于剩余污泥的结构特点，利用分形维数表征污泥结构的紧密与疏松程度，发现了污泥分形维数与厌氧生物转化产甲烷潜势存在显著的负相关；基于污泥颗粒表面结合位点的概念，发现了污泥颗粒表面位点密度与污泥厌氧生物转化产甲烷速率存在显著的正相关；因此，结合分形维数和表面位点密度构建了判定方程来评价污泥产甲烷的潜势与速率；与现有评价方法相比，本发明专利技术方法无需通过长时间生化产甲烷潜势实验来评价剩余污泥的厌氧生物转化产甲烷效率，避免了繁琐的实验流程和较长的测定周期，丰富了当前表征污泥性质的指标体系，在污泥厌氧生物处理的研究与实践中有广阔的应用前景。

Evaluation of methane production by anaerobic biotransformation of excess sludge

【技术实现步骤摘要】
评价剩余污泥厌氧生物转化产甲烷的方法
本专利技术属于污泥厌氧生物处理
，具体涉及一种评价剩余污泥厌氧生物转化产甲烷的方法。
技术介绍
随着活性污泥法在污水处理厂的普及应用，大量废弃的污泥产生。据不完全统计，2018年，我国污泥年产量已突破6000万吨(以80％含水率计算)。污泥中含有大量的污染物质，如不妥善的处理处置将会引起严重的二次污染。厌氧消化技术能够在处理污染物质的同时回收能源(如甲烷)，是实现污泥资源化综合利用的主流技术。甲烷产生速率常数(k)和净累积甲烷产量(NCMP)是评价污泥厌氧生物转化产甲烷的主要指标，k值越大，说明污泥有机质厌氧生物转化为甲烷越快；NCMP值越大，说明污泥有机质越容易厌氧生物转化产甲烷。但获得k和NCMP值通常需要超过20天的生化产甲烷潜势(BMP)测试实验，实验周期长(>20天)且易失败，极大限制了污泥厌氧生物转化产甲烷的研究效率。因此，迫切需要一种能够通过分析污泥理化结构和性质快速评价其厌氧生物转化产甲烷效率(主要用于表征污泥产甲烷速率和潜势)的方法。基于表征大自然中不规则物体的分形理论本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种评价剩余污泥厌氧生物转化产甲烷的方法，其特征在于：其包括如下步骤：/n(1)、基于污泥结构基本形貌的自相似性，运用分形理论，通过激光粒度分析仪获得散射角和散射光强，通过瑞利散射公式计算得到污泥颗粒的分形维数；/n(2)、基于污泥表面酸度和静电性质，结合一元弱酸解离平衡，通过酸碱平衡滴定法获得表面总位点浓度，通过计算单位污泥固体表面总位点浓度得到污泥颗粒的表面位点密度；/n(3)、整合污泥颗粒的分形维数和表面位点密度，得到表征污泥厌氧消化效率的特征方程Y＝表面位点密度/分形维数。/n

【技术特征摘要】
1.一种评价剩余污泥厌氧生物转化产甲烷的方法，其特征在于：其包括如下步骤：
(1)、基于污泥结构基本形貌的自相似性，运用分形理论，通过激光粒度分析仪获得散射角和散射光强，通过瑞利散射公式计算得到污泥颗粒的分形维数；
(2)、基于污泥表面酸度和静电性质，结合一元弱酸解离平衡，通过酸碱平衡滴定法获得表面总位点浓度，通过计算单位污泥固体表面总位点浓度得到污泥颗粒的表面位点密度；
(3)、整合污泥颗粒的分形维数和表面位点密度，得到表征污泥厌氧消化效率的特征方程Y＝表面位点密度/分形维数。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述污泥颗粒的分形维数与污泥的溶出表观活化能呈正相关，表明污泥结构越紧凑，污泥中有机质的溶出能力越差。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴晓虎，许颖，李磊，郑琳珂，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31