利用氮掺杂纳米纤维锚定镍纳米颗粒强化高含固污泥厌氧产甲烷和削减污泥抗性基因的方法技术

利用氮掺杂纳米纤维锚定镍纳米颗粒强化高含固污泥厌氧产甲烷和削减污泥抗性基因的方法，它涉及高含固剩余污泥处理方法，它是要解决现有的利用导电材料的厌氧消化体系的处理效果差、甲烷产量低的技术问题。本方法：一、采用溶胶‑凝胶法制备镍纳米颗粒前驱体；二、静电纺丝制备含镍前驱体的纳米纤维；三、高温烧结制备氮掺杂纳米纤维锚定镍纳米颗粒；四、将高含固污泥、接种厌氧污泥、氮掺杂纳米纤维锚定镍纳米颗粒加入到厌氧消化反应器中厌氧消化，相对于空白对照，甲烷累积产量和最大产生速率分别提高25.66％和28.21％。平均COD降解率提高34.22％，抗性基因含量减少8.18％～19.10％，可用于高含固污泥处理领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高含固剩余污泥处理方法，属于固体废弃物处理领域。

技术介绍

1、由于污泥中含有大量的有毒、有害、易腐污染物，如不妥善处理将对环境和人类健康造成极大损害。

2、厌氧消化具有多种优势因其能对污泥进行无害化处理的同时回收资源，包括减少污泥量、杀死病原微生物并且以甲烷形式回收生物能源，因而成为一种备受青睐的污泥处理技术。通常以总固体含量15％(质量比)为界限来区分高含固厌氧消化系统(总固体含量大于15％)和低含固厌氧消化系统(总固体含量小于15％)。与低含固污泥厌氧消化系统相比，高含固污泥厌氧消化系统凭借其较小的反应器体积、低的补温能耗、少的污水产量、高的单位容积沼气产量，被认为可能是一种更可行的方法

3、近年来，越来越多的研究提出在厌氧消化体系中添加导电材料，来促进微生物种间直接电子传递，以加速甲烷产生速率和提高累计产甲烷量。种间电子直接传递通过微生物的导电纤毛或者胞外的导体物质直接将电子从产酸菌等电子供体以接触方式传递给产甲烷菌等电子受体，种间电子直接传递已被证明在电子转移速率方面比种间氢转移更加高效，并突破了产酸的热力学本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.利用氮掺杂纳米纤维锚定镍纳米颗粒强化高含固污泥厌氧产甲烷和削减污泥抗性基因的方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：

2.根据权利要求1所述的利用氮掺杂纳米纤维锚定镍纳米颗粒强化高含固污泥厌氧产甲烷和削减污泥抗性基因的方法，其特征在于，步骤二中所述的静电纺丝，静电纺丝机的电压为20kV、溶液喷射速度为1.5mL·h-1、湿度为25％～30％、轴辊间距为20cm。

3.根据权利要求1或2所述的利用氮掺杂纳米纤维锚定镍纳米颗粒强化高含固污泥厌氧产甲烷和削减污泥抗性基因的方法，其特征在于，步骤二中所述的真空干燥是在温度为70～80℃的真空条件下干燥10～12h。...

【技术特征摘要】

1.利用氮掺杂纳米纤维锚定镍纳米颗粒强化高含固污泥厌氧产甲烷和削减污泥抗性基因的方法，其特征在于该方法按以下步骤进行：

2.根据权利要求1所述的利用氮掺杂纳米纤维锚定镍纳米颗粒强化高含固污泥厌氧产甲烷和削减污泥抗性基因的方法，其特征在于，步骤二中所述的静电纺丝，静电纺丝机的电压为20kv、溶液喷射速度为1.5ml·h-1、湿度为25％～30％、轴辊间距为20cm。

3.根据权利要求1或2所述的利用氮掺杂纳米纤维锚定镍纳米颗粒强化高含固污泥厌氧产甲烷和削减污泥抗性基因的方法，其特征在于，步骤二中所述的真空干燥是在温度为70～80℃的真空条件下干燥10～12h。

4.根据权利要求1或2所述的利用氮掺杂纳米纤维锚定镍纳米颗粒强化高含固污泥厌氧产甲烷和削减污泥抗性基因的方法，其特征在于，步骤四中所述的高含固污泥的以质量百分比计的含固率为16％～20％。

5.根据权利要求1或2所述的利用氮掺杂纳米纤维锚定镍纳米颗粒强化高含固污泥厌氧产甲烷和削减污泥抗性基因的方法，其特征在于，步骤四中所述的厌氧污泥中的主要微生物为methanothrix、methanobacterium和methanolinea。

6.根据权利要求1或2所述的利用氮掺杂纳米纤维锚定镍纳米颗粒强化高含固污泥厌氧产甲烷和削减污泥抗性基因的方法，其特征在于，步骤三所述制备得到的氮掺杂纳米纤维锚定镍纳米颗粒的尺寸为10～100nm。

7.根据权利要求1或2所述的利用氮掺杂纳米纤维锚定镍纳米颗粒强化高含固污泥厌氧产甲烷和削减污泥抗性基因的方法，其特征在于，步骤四所述的掺杂纳米纤维锚定镍纳米颗粒的加入量为高含固污泥干重的10％～12％；在这样的条件下，...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏亮亮，赵维鑫，齐赛，房睿，文超，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：