一种厌氧消化促进方法技术

本发明专利技术提供了一种厌氧消化促进方法，包括步骤：制备接种物、制备电极、设置厌氧消化装置以及控制电解水。其中厌氧消化装置中的水解酸化菌分为专性厌氧菌与兼性厌氧菌，产氢产乙酸菌与产甲烷菌为专性厌氧菌，只要控制厌氧消化装置中各区域的氧气浓度，就可以达到调节系统中微生物的种类及含量的目的，利用微生物的不同功能，调节厌氧消化各阶段产物的含量，使原本单一的厌氧消化装置转化为各区功能明显的消化系统，提高厌氧消化转化率。提高厌氧消化转化率。提高厌氧消化转化率。

【技术实现步骤摘要】
一种厌氧消化促进方法


[0001]本专利技术涉及厌氧消化的促进方法，特别涉及一种厌氧消化促进方法。

技术介绍

[0002]随着工业的快速发展，产生大量的剩余污泥、高浓度有机废水、农业废弃物、餐厨垃圾等有机废物，如果不对其进行合理处置，会对环境造成严重污染，如何实现废物的减量化、稳定化、无害化处理，成为环境保护急需处理的一大难题。厌氧消化技术在降低废物对环境污染的同时，可以通过产生甲烷回收部分能源，是目前最受欢迎的废物处理技术。但我国厌氧消化的废物转化率较低，在20%至50%之间，低于发达国家的转化率，这也影响了我国厌氧消化技术的推广，所以提高厌氧消化转化率是厌氧处理技术中关键一环。而在消化反应中，微生物是维持厌氧消化稳定运行及高效产气的关键，因此，调控厌氧消化中微生物的种类及含量，是提高厌氧消化能源转化率的关键。
[0003]电解产氢产氧技术是指在水溶液中通电，会在阴电极产生氢气，在阳电极产生氧气，通过通断电调节系统中的氧含量，达到调控厌氧消化中微生物的种类及含量的目的，最终促进废物的厌氧消化过程。
[0004]目前已有相关技术的探索，例如专利文件201810223820 .5提出了一种基于电化学技术检测厌氧消化的测试方法。该方法通过厌氧消化菌的培养、电极活化处理以及测试厌氧消化相关步骤进行。该方法检测时间简短、检测数据精确有效，更有利于分析分析厌氧消化过程，有效的解决了现有技术对厌氧消化指标测定的弊端，同时又获得了评定厌氧消化性能更加直接的指标。但是该方法是基于电化学技术，通过使用电极利用循环伏安法等电化学指标检测厌氧过程产生的中间产物，根据指标的变化来表示厌氧消化过程以体现厌氧消化系统运行的状况，其并不涉及厌氧消化过程的具体控制，也不能针对性地改善厌氧消化过程，不能有效促进厌氧微生物利用的底物以提升生产效率。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种厌氧消化促进方法，用以解决现有技术中的厌氧消化过程中底物转化率低的技术问题。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种厌氧消化促进方法，具体包括以下步骤：制备接种物步骤，将厌氧消化菌的培养在厌氧消化培养容器中，并投加待处理的厌氧消化底物，同时加入碳氮磷营养物质及污泥，进行菌种培养形成接种物；制备电极步骤，将电极进行磨砂处理，之后在超声环境下进行水浴清洗，最后依次用乙醇、蒸馏水清洗后备用；设置厌氧消化装置步骤，将待处理的厌氧消化底物调整其含水率后加入厌氧消化容器中，并加入在所述厌氧消化容器中加入所述接种物；在所述厌氧消化容器内成对设置两个电极作为阴电极和阳电极，并在阴电极和阳电极之间与供电单元连接形成厌氧消化装
置；以及控制电解水步骤，对所述供电单元通电进行电解水产生氧气和氢气。
[0007]其中，可根据实际情况选择厌氧消化装置一个或几个分区进行通电，在通电的分区会产生氧气和氢气，氧气会促进该区水解酸化菌中兼性厌氧菌的生长繁殖，提高水解酸化能力，产生更多可用于产氢产乙酸阶段的底物，氢气则会进入邻区，促进邻区产甲烷阶段氢型产甲烷菌的生长繁殖，利于氢气和二氧化碳合成更多的甲烷，达到减少二氧化碳提高甲烷含量的目的。
[0008]待处理的厌氧消化底物根据实际废弃物进行选择，本专利技术选择的厌氧消化底物为污水处理厂剩余污泥、高浓度有机废水、农业废弃物、餐厨垃圾等。
[0009]作为优选，所述阴电极为金属电极或非金属电极，所述阳电极为非金属电极，金属电极包括铜电极、铁电极、铂电极中的任一种；非金属电极包括石墨电极或石墨改性电极。
[0010]作为优选，所述制备接种物步骤中，碳氮磷按照质量比为100：（2至8）：1进行投加。
[0011]作为优选，所述制备接种物步骤中，菌种培养结束后静置8至15h备用。
[0012]作为优选，所述设置厌氧消化装置步骤中，将调整含水率后的所述厌氧消化底物与所述接种物按照质量比为3：2至2:1加入所述厌氧消化容器中。
[0013]作为优选，所述控制电解水步骤中，所述厌氧消化装置根据其尺寸大小进行分区，每一分区内均设置至少一对阴电极与阳电极。
[0014]作为优选，所述控制电解水步骤中，控制电解水步骤，依次对各分区的供电单元通电进行电解水产生氧气和氢气；氧气用于促进该分区内水解酸化菌中兼性厌氧菌的生长繁殖并产生用于产氢产乙酸阶段的底物；氢气进入邻区，用于促进邻区产甲烷阶段氢型产甲烷菌的生长繁殖，利于氢气和二氧化碳合成甲烷。
[0015]作为优选，对所述供电单元通电的电压范围为1.2V至2.4V。
[0016]作为优选，对所述供电单元通电的电压为恒压。
[0017]本专利技术提供了一种厌氧消化促进方法，其中厌氧消化装置中的水解酸化菌分为专性厌氧菌与兼性厌氧菌，产氢产乙酸菌与产甲烷菌为专性厌氧菌，只要控制厌氧消化装置中各区域的氧气浓度，就可以达到调节系统中微生物的种类及含量的目的，利用微生物的不同功能，调节厌氧消化各阶段产物的含量，使原本单一的厌氧消化装置转化为各区功能明显的消化系统，提高厌氧消化转化率。本专利技术的技术方案证明通过电解水产生氧气、氢气调节微生物种类与数量可以促进厌氧消化过程，通过氧气检测器及通断电可以自由控制电解水的过程，操作简便。解决了现有技术采用常规厌氧消化技术周期长及转化率低的问题，减少了厌氧消化的工作量。由以上技术方案可知，本专利技术提供的促进方法将电解水技术应用到厌氧消化中，该促进方法使厌氧消化时间缩短，更有利于厌氧消化过程，有效的解决了现有技术的弊端，又获得了更高的厌氧消化转化率。
附图说明
[0018]下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
[0019]图1为本申请实施例提供的厌氧消化促进方法的流程图。
[0020]图2为本申请实施例提供的厌氧消化装置的结构示意图。
具体实施方式
[0021]本专利技术公布了一种厌氧消化促进方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本专利技术当中。本专利技术的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本
技术实现思路
、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本专利技术技术。
[0022]为了使本领域技术人员能够更好的理解本专利技术，下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。
[0023]如图1所示，所述厌氧消化促进方法，具体包括以下步骤S1至S4：S1、制备接种物步骤，将厌氧消化菌的培养在厌氧消化培养容器中，并投加待处理的厌氧消化底物，同时加入碳氮磷营养物质及污泥，进行菌种培养形成接种物；S2、制备电极步骤，将电极进行磨砂处理，之后在超声环境下进行水浴清洗，最后依次用乙醇、蒸馏水清洗后备用；S3、设置厌氧消化装置步骤，将待处理的厌氧消化底物调整其含水率后加入厌氧消化容器中，并加入在所述厌氧消化容器中加入所述接种物；在所述厌氧消化容器内成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种厌氧消化促进方法，其特征在于，具体包括以下步骤：制备接种物步骤，将厌氧消化菌的培养在厌氧消化培养容器中，并投加待处理的厌氧消化底物，同时加入碳氮磷营养物质及污泥，进行菌种培养形成接种物；制备电极步骤，将电极进行磨砂处理，之后在超声环境下进行水浴清洗，最后依次用乙醇、蒸馏水清洗后备用；设置厌氧消化装置步骤，将待处理的厌氧消化底物调整其含水率后加入厌氧消化容器中，并加入在所述厌氧消化容器中加入所述接种物；在所述厌氧消化容器内成对设置两个电极作为阴电极和阳电极，并在阴电极和阳电极之间与供电单元连接形成厌氧消化装置；以及控制电解水步骤，对所述供电单元通电进行电解水产生氧气和氢气。2.如权利要求1所述的厌氧消化促进方法，其特征在于，所述阴电极为金属电极或非金属电极，所述阳电极为非金属电极，金属电极包括铜电极、铁电极、铂电极中的任一种；非金属电极包括石墨电极或石墨改性电极。3.如权利要求1所述的厌氧消化促进方法，其特征在于，所述待处理的厌氧消化底物为污水处理厂剩余污泥、高浓度有机废水、农业废弃物、餐厨垃圾中的一种或多种。4.如权利要求1所述的厌氧消化促进方法，其特征在于，所述制备接种物步骤中...

【专利技术属性】
技术研发人员：周骏，张浩南，宫磊，左彤，贾钦伟，汪鲁豫，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：