可生化降解固体废弃物的处理方法技术

本公开实施例提供一种可生化降解固体废弃物的处理方法，包括提供负载纳米气泡的多孔材料；将多孔材料与待处理的可生化降解固体废弃物混合，进行预处理，得到预处理后的可生化降解固体废弃物；将预处理后的可生化降解固体废弃物与接种污泥混合，厌氧发酵。通过多孔材料负载的纳米气泡释放后产生的自由基与待处理的可生化降解固体废弃物中大分子复杂有机物的反应，使得大部分的难降解有机物得以降解，提高厌氧发酵后产甲烷量；配合多孔材料增强了厌氧发酵中相关微生物之间的电子传递效率，从而提高反应效率，进一步提升甲烷产量。通过纳米气泡释放后产生的自由基对细胞的强裂解作用，从而提升了抗性基因的降解效率。

【技术实现步骤摘要】
可生化降解固体废弃物的处理方法
本说明书一个或多个实施例涉及厌氧发酵
，尤其涉及一种可生化降解固体废弃物的处理方法。
技术介绍
随着居民生活水平的提升，城镇化和畜禽养殖规模化工业化的发展越来越快，产生的可生化降解固体废弃物，如畜禽粪便、餐厨垃圾、制药工业废渣等也越来越多。另外，污水处理率不断升高的同时，处理污水所产生的剩余污泥也在不断的增加。这些可生化降解固体废弃物不但含有大量的有机物，还含有一些新型有机污染物，如抗生素抗性基因等。如不进行适当的处理，不仅会造成资源的浪费，还会对环境造成严重影响，并进一步危害人类健康。目前，在处理可生化降解固体废弃物的技术中，多采用厌氧处理。但传统的厌氧处理存在降解效率差，降解不完全，不充分等问题。
技术实现思路
有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种可生化降解固体废弃物的处理方法，以现有技术中存在的问题。基于上述目的，本说明书一个或多个实施例提供了一种可生化降解固体废弃物的处理方法，包括：提供负载纳米气泡的多孔材料；将所述多孔材料与待处理的可生化降解固体废弃物混合，进行预处理，得到预处理后的可生化降解固体废弃物；将预处理后的可生化降解固体废弃物与接种污泥混合，厌氧发酵。在一些实施例中，所述可生化降解固体废弃物为剩余污泥，预处理后的剩余污泥的溶解氧浓度低于0.05mg/L。在一些实施例中，所述厌氧发酵的时长为10～20d。在一些实施例中，在所述预处理步骤中，所述多孔材料的浓度为1g/L-50g/L或1g/kg-50g/kg。在一些实施例中，所述纳米气泡的平均粒径为200～220nm；所述纳米气泡在水中释放后的平均浓度为1.1×108particles/mL～1.5×108particles/mL。在一些实施例中，用于产生所述纳米气泡的气体选自氧气、氮气、空气和臭氧中的至少一种。在一些实施例中，在所述预处理步骤中，预处理的时长为10～24h。在一些实施例中，所述多孔材料的比表面积为5～10m2/g，平均孔径为15～20nm,电导率为1～2Ds/m。在一些实施例中，所述多孔材料选自沸石、硅藻土、活性炭、污泥基生物炭、秸秆生物炭和金属多孔材料中的至少一种。在一些实施例中，所述提供负载纳米气泡的多孔材料具体包括：提供多孔材料；采用真空-增压法，使所述多孔材料负载纳米气泡。从上面所述可以看出，本说明书实施例提供的可生化降解固体废弃物的处理方法通过提供负载纳米气泡的多孔材料；将所述多孔材料与待处理的可生化降解固体废弃物混合，进行预处理，得到预处理后的可生化降解固体废弃物；将预处理后的可生化降解固体废弃物与接种污泥混合，厌氧发酵。在预处理中，通过多孔材料负载的纳米气泡释放后产生的自由基与待处理的可生化降解固体废弃物中大分子复杂有机物的反应，使得大部分的难降解有机物得以降解，从而提高了厌氧发酵后产甲烷量；配合多孔材料增强了厌氧发酵中相关微生物之间的电子传递效率，从而提高反应效率，进一步提升甲烷产量。通过纳米气泡释放后产生的自由基对细胞的强裂解作用，使含有抗生素抗性基因的细胞DNA更易释放出来，被自由基和微生物降解，从而提升了抗性基因的降解效率。附图说明为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书一个或多个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本说明书实施例的污泥基生物炭的电镜图；其中，左图为污泥基生物炭的整体图；右图为左图中方框处的放大图；图2为本说明书实施例的可生化降解固体废弃物的处理方法的流程示意图；图3为本说明书实施例的多孔材料的制备方法的示意图；图4为本说明书实施例的可生化降解固体废弃物的处理方法示意图。具体实施方式为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。需要说明的是，除非另外定义，本说明书一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书一个或多个实施例中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。如
技术介绍
部分所述，厌氧处理技术因其在固体废弃物减量、沼气回收和运行成本方面的优势，一直备受关注。申请人在实现本公开的过程中发现，针对可生化降解固体废弃物的厌氧处理存在一些不足，限制了其进一步的推广应用，这些不足主要为降解效率差，对于难降解有机物和抗生素的抗性基因降解不彻底，不充分。主要包括以下几个：由于畜禽粪便、剩余污泥、餐厨垃圾等可生化降解的固体废弃物中所含的复杂大分子有机物分解困难，再加上发酵过程中间产物的抑制作用，产甲烷菌之间的电子传递效率较低等原因，导致传统厌氧发酵技术甲烷的产量较低；由于未对抗生素抗性基因的降解做专门的技术优化，导致传统厌氧发酵技术对抗性基因的降解效果较差。申请人提出一种可生化降解固体废弃物的处理方法，通过制备负载纳米气泡的多孔材料，将负载纳米气泡的多孔材料预处理可生化降解固体废弃物，并与活性污泥进行厌氧发酵，能够实现可生化降解固体废弃物厌氧发酵过程中甲烷产量的大幅提升和抗生素抗性基因的高效降解。请参阅图2，本专利技术实施例提供了可生化降解固体废弃物的处理方法，包括：S100，提供负载纳米气泡的多孔材料；S200，将所述多孔材料与待处理的可生化降解固体废弃物混合，进行预处理，得到预处理后的可生化降解固体废弃物；S300，将预处理后的可生化降解固体废弃物与接种污泥混合，厌氧发酵。本说明书一个或多个实施例中，步骤S100中，纳米气泡负载在所述多孔材料的表面。也即，所述多孔材料包括多孔材料和负载在所述多孔材料表面的纳米气泡。本说明书一个或多个实施例中，所述提供负载纳米气泡的多孔材料具体包括：提供多孔材料；采用真空-增压法，使所述多孔材料负载纳米气泡。本说明书一个或多个实施例中，所述多孔材料可以有两种来源，即自然多孔材料和人工制备的多孔材料。其中，自然多孔材料可以例如沸石和硅藻土等中的至少一种。人工制备的多孔材料可以例如活性炭、污泥基生物炭、秸秆生物炭、金属多孔材料、非金属多孔材料等。也即，所述多孔材料选自沸石、硅藻土、活性炭、污泥基生物炭、秸秆生物炭和金属多孔材料中的至少一种等。金属多孔材料可以例如泡沫铝、泡沫镍和氧化铝空心球等。非金属多孔材料可以例如石墨烯等。本说明书一个或多个实施例中，所述多孔材料的比表面积为5～10m2/g，平均孔径为1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可生化降解固体废弃物的处理方法，其特征在于，包括：/n提供负载纳米气泡的多孔材料；/n将所述多孔材料与待处理的可生化降解固体废弃物混合，进行预处理，得到预处理后的可生化降解固体废弃物；/n将预处理后的可生化降解固体废弃物与接种污泥混合，厌氧发酵。/n

【技术特征摘要】
1.一种可生化降解固体废弃物的处理方法，其特征在于，包括：
提供负载纳米气泡的多孔材料；
将所述多孔材料与待处理的可生化降解固体废弃物混合，进行预处理，得到预处理后的可生化降解固体废弃物；
将预处理后的可生化降解固体废弃物与接种污泥混合，厌氧发酵。


2.根据权利要求1所述的可生化降解固体废弃物的处理方法，其特征在于，所述可生化降解固体废弃物为剩余污泥，预处理后的剩余污泥的溶解氧浓度低于0.05mg/L。


3.根据权利要求1所述的可生化降解固体废弃物的处理方法，其特征在于，所述厌氧发酵的时长为10～20d。


4.根据权利要求1所述的可生化降解固体废弃物的处理方法，其特征在于，在预处理步骤中，所述多孔材料的浓度为1g/L～50g/L或1g/kg～50g/kg。


5.根据权利要求4所述的可生化降解固体废弃物的处理方法，其特征在于，所述纳米气泡的平均粒径为200～220nm；所述纳米气泡在水中释放后的平均浓度为1.1×108...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜参参，徐哲，张伟，杨凡，张小寒，周晓，唐海龙，徐圣君，
申请(专利权)人：深圳市深水水务咨询有限公司，中科环泽山东生态环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44