一种利用抗病毒药物促进污泥产甲烷的方法技术

本发明专利技术涉及污泥处理技术领域，具体涉及一种利用抗病毒药物促进污泥产甲烷的方法。具体技术方案为：一种利用抗病毒药物促进污泥产甲烷的方法，向脱水污泥和接种污泥中添加含抗病毒药物的废水，混合均匀后得混合物，并进行厌氧处理。本发明专利技术使用脱水污泥和接种污泥能够有效地降解废水中的抗病毒药物，同时，废水中含有的抗病毒药物能够有效地促进污泥产甲烷。有的抗病毒药物能够有效地促进污泥产甲烷。有的抗病毒药物能够有效地促进污泥产甲烷。

【技术实现步骤摘要】
一种利用抗病毒药物促进污泥产甲烷的方法


[0001]本专利技术涉及污泥处理
，具体涉及一种利用抗病毒药物促进污泥产甲烷的方法。

技术介绍

[0002]因城镇化发展，我国污水处理产业的规模不断提升，污泥产量急剧增加，年产量越5000万吨(80％含水率)。污泥组分复杂，包括蛋白质、多糖、腐殖质等，还包括一些其他有机污染物如抗生素、微塑料等。目前，污泥主流的处理工艺为厌氧消化(AD)，可同时实现污泥减量化、资源能源回收。污泥厌氧消化主要包括增溶、水解、酸化、产甲烷四个阶段，其中水解阶段是限速步骤，仍面临着反应时间长，厌氧转化率低的瓶颈问题。
[0003]目前，污泥多采用集中式的处理模式，污水厂中产生的污泥需要脱水至80％含水率后，运输到污泥集中处理厂进行资源化处理。目前污泥厌氧消化技术的含固率可提高至10％，对于集中进料污泥(80％含水率)，仍然需要加水进行稀释处理后，方可进行厌氧生物处理，因此造成了水资源的浪费，并增加了后续沼液的处理负荷。
[0004]为解决上述两个问题，现有技术通常采用发酵沼液或中水回流的方式进行稀释，并通过预处理的手段(如热水解)来提升污泥的转化效率。该组合方法可以解决上述问题，但系统较为复杂，操作难度较大。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种利用抗病毒药物促进污泥产甲烷的方法。
[0006]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0007]本专利技术公开了一种利用抗病毒药物促进污泥产甲烷的方法，向脱水污泥和接种污泥中添加含抗病毒药物的废水，混合均匀后得混合物，并进行厌氧处理。
[0008]优选的，所述抗病毒药物包括拉米夫定、洛匹那韦和利托那韦中的一种或多种。
[0009]优选的，所述脱水污泥和接种泥的VS比为2:1。
[0010]优选的，所述厌氧处理的过程为：控制混合物的pH为7.0，在氮气氛围下振荡培养28d，培养温度为37
±
1℃，振荡的转速为120rpm。
[0011]优选的，所述抗病毒药物的浓度为0.05～50mg/kg。
[0012]本专利技术具备以下有益效果：
[0013]本专利技术通过脱水污泥与制药废水的合理复配能够有效地降解废水中的抗病毒药物；同时，废水中含有的抗病毒药物能够有效地促进污泥产甲烷。该方法避免了脱水污泥稀释所造成的水资源浪费及预处理设备的占地和投资需求。该方法具有可操作性，可解决目前集中式污泥处理厂与制药园区废水的协同处理处置。
附图说明
[0014]图1为不同种类抗病毒药物废水与污泥复配后，对厌氧消化产甲烷性能的影响(a、b、c表示差异显著性，95％的置信区间，不同字母表示差异显著)；注：误差棒表示三次重复实验的标准偏差，图上药品简写后的1，2，3表示废水与污泥复配后混合物中抗病毒药物的最终浓度，分别是0.05，5，50mg/kg TS；
[0015]图2为不同复配浓度的抗病毒药物对于污泥VS去除率和VS/TS值的影响，误差棒表示三次重复实验的标准偏差；
[0016]图3为高浓度抗病毒药物废水复配后厌氧消化处理前后抗病毒药物含量变化，误差棒表示三次重复实验结果的标准误差；注中低浓度组(3TC_1、LOP_1、RIT_1、3TC_2、LOP_2和RIT_2)消化后污泥中抗病毒药物含量未检出(检出限为0.02mg/kg TS)；
[0017]图4为不同抗病毒药物废水复配浓度对厌氧消化生物过程中模式底物的影响。(a)增溶测试(1天后测溶解性蛋白质PN、溶解性多糖PS、腐殖酸HA的含量变化)，(b)水解测试(3天后测定牛血清蛋白BSA和右旋糖酐Dextran的降解率)；(c)酸化测试(3d后测定VFAs的含量)；(d)产甲烷测试(15d后测定甲烷产量)。注：误差棒表示三次重复实验的结果；图中误差棒上的a、b、c、d是方差分析LSD法(p<0.05)显著性标记字母，不同字母则表示差异显著。
具体实施方式
[0018]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]若未特别指明，实施举例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
[0020]本专利技术公开了一种利用抗病毒药物促进污泥产甲烷的方法，向脱水污泥和接种污泥中添加含抗病毒药物的废水，混合均匀后得混合物，并进行厌氧处理。其中，抗病毒药物包括拉米夫定、洛匹那韦和利托那韦中的一种或多种。脱水污泥和接种泥的VS(挥发性固体)比为2:1。
[0021]厌氧处理的过程为：控制混合物的pH为7.0，在氮气氛围下振荡培养28d，培养温度为37
±
1℃，振荡的转速为120rpm。含抗病毒药物的废水中抗病毒药物的浓度为0.05～50mg/kg。
[0022]下面结合具体的实施例对本专利技术进行进一步的阐述。
[0023]1.本实施例使用的脱水污泥取自中国上海某污水处理厂，接种污泥来自实验室半连续中温厌氧消化池，脱水污泥和接种污泥的特性见表1。实验所用的废水包括拉米夫定(3TC)、洛匹那韦(LOP)、利托那韦(RIT)抗病毒废水，均取自某制药园区。
[0024]表1脱水污泥和接种污泥的特性
[0025][0026][0027]1.1将脱水污泥和接种泥的以VS比例2:1进行混合，分别复配不同浓度的抗病毒药物废水作为实验组，复配超纯水的一组作为对照组。分别将对照组和实验组充分混合，控制初始pH为7.0，充入氮气密封，放在振荡培养箱(37
±
1℃，120rpm)中厌氧培养28d。其中，污泥和含抗病毒药物的废水混合后的固含率为8～12％。本实施例选择的三种药物的最终复配浓度梯度为0.05、5、50mg/kg
·
TS(TS为污泥总固体含量)，以下所有表述及图表中上述浓度梯度分别用1，2，3表示，而药物分组则分别表示为3TC_1，3TC_2，3TC_3；LOP_1，LOP_2，LOP_3；RIT_1，RIT_2，RIT_3。按照上述方式进行厌氧培养，一直培养至甲烷量趋于稳定，其中累积甲烷产量用mL/gVSS表示。
[0028]结果如图1所示，图1显示了三种抗病毒药物废水对于厌氧消化过程中累积产甲烷总量的影响，可以从图中看出抗病毒药物废水复配后对污泥厌氧产甲烷效能具有剂量效应和种类效应。结果表明3TC在高浓度(3TC_3)时显著抑制累积甲烷总量，仅达105
±
10.5mL/g VSS，只有在低浓度(3TC_1)时能够促进产甲烷；从0.05mg/kg TS～50mg/kg TS即LOP_1～LOP_3，LOP逐渐促进产甲烷，累积甲烷总量从170
±
16mL/g VSS增加到200
±
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用抗病毒药物促进污泥产甲烷的方法，其特征在于：向脱水污泥和接种污泥中添加含抗病毒药物的废水，混合均匀后得混合物，并进行厌氧处理。2.根据权利要求1所述的一种利用抗病毒药物促进污泥产甲烷的方法，其特征在于：所述抗病毒药物包括拉米夫定、洛匹那韦和利托那韦中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种利用抗病毒药物促进污泥产甲烷的方法，其特征在于：所述脱水污泥和接种泥的VS比为2:1。...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡辰，黄翔峰，刘佳，陆丽君，彭开铭，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：