一种以麦秆为原料利用厌氧技术制备水解酸化液的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于污水处理技术领域，设及一种生活污水脱氮除磯的废水处理技术，具 体设及一种W麦杆为原料利用厌氧技术制备水解酸化液的方法。
【背景技术】
[0002] 厌氧消化技术虽然已经具有很长的历史，自18世纪70年代W来，发达国家利用厌 氧发酵技术处理有机污染物已经取得了较大的进展。国内的研究开始于20世纪初，到上世 纪80年代才有了较大的进步，但用于农作物枯杆的厌氧消化还较少，因其有较多的木质素 很难被厌氧消化菌群降解，因此枯杆的消化率较低，并且生物产气量也较低。
[0003] W玉米枯杆为原料，对在分批和半连续厌氧发酵中的瘤胃微生物进行了研究。研 究了玉米枯杆发酵过程中不同温度下对挥发性脂肪酸（VFA)、C&等的影响，分析组成VFA 的具体物质在不同温度下含量的变化，实验结果表明，随着污染负荷的增加，甲烧气体产量 在中温条件下增加缓慢。玉米枯杆厌氧发酵中瘤胃微生物能够迅速降解挥发性固体，并产 出高量高效有用的VFA。R.H. zhang研究使用了一种高效厌氧消化系统（AP巧，将N&作为 N源补充添加剂到稻草消化液中，进一步研究物理、加热和化学预处理方法对稻草中温消化 影响。实验结果表明，在枯杆研磨成10mm、110°C下热处理和2%氨水化学预处理后，0. 47g/ (L. d). VS负荷率下，能获得较高的产气量，高于未经任何预处理对四种农作物枯杆厌氧发 酵后的甲烧浓度可W提高80%，小麦枯杆加热预处理消化后所产甲烧浓度可提高60%，另 外无论是机械处理还是加热处理，小麦枯杆厌氧消化所产生的甲烧浓度都是提高最多的， 该说明预处理对于提高枯杆消化率有明显的效果。Gunaseelan研究了不同接种量对一种草 料降解过程的影响。实验结果表明，无论是新鲜草料还是干草料，随着接种物料的增加，其 气体产量也在增加。当接种物量与底物中所含挥发性固体的比值为134. 6cmVgVS时，新鲜 草料的甲烧产率达最大值152cmVgVS。
[0004] 在我国，厌氧消化工艺分小型厌氧消化池和大中型消化池两类，前者为常温厌氧 消化，厌氧消化时间较长，投资较低，管理方便，适合W农户为单位使用。后者处理量较大， 效率高，多选用中温厌氧消化，厌氧消化实践段，工艺要求较严格，投资较大。大型中温厌氧 消化枯杆气化装置虽然投资较高，但其运行稳定，运行周期较长，装置使用寿命厂，操作人 员配备较少，便于集中管理.文献表明，在山东泰安正在建设我国第一个大规模利用枯杆 生产沼气的示范项目，该项目发酵罐总容积500m 3,年可消化玉米枯杆190吨，生产沼气4. 8 万m3,生产有机肥料190吨，可为全村160户提供生活用能。经过3年多的实际运行，完全 能满足实际生产的需要，并通过了农业部组织验收。2006年，农业部又支持黑龙江农呈海 林农场建设一个3000m3的W稻草和麦枯为原料的沼气工程。2007年，在北京又利用该技 术在顺义区建成了一个1000m 3的W玉米枯杆为原料的集中供气工程，可为300户的村庄提 供生活用能。李连等采用厌氧消化技术，研究了枯杆在中温、高温计环温条件下的生物气产 量、发酵液己酸浓度及甲烧含量的变化情况，比较了不同条件下总固体含量TS和挥发性固 体VS的去除率及产气率情况。结果显示，在实验的各个温度条件下，枯杆的厌氧消化都可 w进行，但从能量投入产出、产气稳定性等因素综合考虑，中温厌氧消化是比较理想的农作 物废弃物的处理方法。庞云芝把温度和化学与处理结合在一起，研究常温和中温、不同化学 处理对玉米枯杆厌氧消化性能和产气量的影响。实验结果表明，和常温相比，中温消化的产 气量提高了 139. 2%~218. 8%，厌氧消化时间缩短了 8~16天。除尿素外，氨氧化钢和氨 处理都可明显提高生物产气量，其中氨氧化钢与处理的效果最好。
[0005] 综上文献可知，国内外关于枯杆厌氧发酵的研究主要集中在厌氧消化影响因素的 探索，例如接种物、pH、温度W及枯杆预处理等因素，还有就是原料配比和工艺条件的优化。 另一方面，已有的枯杆厌氧发酵相关研究主要是为了更好的高效产沼气，而对于枯杆厌氧 发酵的水解酸化阶段W及其产物水解酸化液综合利用方面的研究还较少。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种W麦杆为原料利用厌氧技术制备水解酸化液的方法， W克服上述现有技术存在的缺陷。
[0007] 为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
[000引一种W麦杆为原料利用厌氧技术制备水解酸化液的方法，包括W下步骤：
[0009] 步骤一；将麦杆风干，然后切割并过筛后密封保存备用；
[0010] 步骤二：在水解酸化罐中加入剩余污泥，并调节其抑，使剩余污泥经碱性水解酸 化得到水解酸化污泥；
[0011] 步骤向步骤二得到的水解酸化污泥中加入麦杆得到二者的混合物，其中，每升 水解酸化污泥中添加20~30g绝干麦杆，然后调节混合物的抑及温度对麦杆水解酸化进 行启动；
[0012] 步骤四；麦杆水解酸化启动后，调节抑，使麦杆的停留时间为18~20天，每天每 升水解酸化污泥中补充0. 4~1. Og绝干麦杆，同时，每天调节一次抑值，使其维持在本步 骤初始调节的抑值，最后取水解酸化罐的上层清液即为水解酸化液。
[0013] 进一步地，步骤一中将风干麦杆切割后过80~100目筛后密封保存备用。
[0014] 进一步地，步骤二中调节剩余污泥抑为9. 0~10. 0。
[0015] 进一步地，步骤二中剩余污泥经碱性水解酸化18~20天后得到水解酸化污泥。
[0016] 进一步地，步骤S中调节混合物的抑为8. 5~9. 5。
[0017] 进一步地，步骤S中调节混合物的温度为25~45°C。
[001引进一步地，步骤四中调节抑值为8. 0~9. 0。
[0019] 进一步地，步骤二、步骤S和步骤四中均使用氨氧化钢饱和溶液对抑值进行调 -H- T。
[0020] 一种W麦杆为原料利用厌氧技术制备水解酸化液的方法，包括W下步骤：
[0021] 步骤一；将麦杆风干，然后切割并过100目筛后密封保存备用；
[002引步骤二：在水解酸化罐中加入剩余污泥，用氨氧化钢饱和溶液调节抑至9. 0,剩余 污泥在碱性水解酸化20天后，实现剩余污泥向水解酸化污泥的转变；
[0023] 步骤向步骤二得到的水解酸化污泥中加入麦杆二者的混合物，其中，每升水解 酸化污泥中添加30g绝干麦杆，然后调节抑为8. 5、温度为45°C对麦杆水解酸化进行启动， 此时纤维素降解率达到了 95%，水解酸化罐上清液C0D/TN达到了 28.6 ;
[0024] 步骤四；麦杆水解酸化启动后，调节抑为8. 5,每天每升水解酸化污泥中补充 1. Og绝干麦杆，麦杆的停留时间为20天，每天用氨氧化钢调节pH -次，使其维持在本步骤 初始调节的抑，最后取水解酸化罐的上层清液即为水解酸化液，此时上清液麦杆产酸率为 128. 2mglli孤vfas/ (g 麦杆? L ? d)。
[0025] 一种W麦杆为原料利用厌氧技术制备水解酸化液的方法，包括W下步骤：
[0026] 步骤一；将麦杆风干，然后切割并过100目筛后密封保存备用；
[0027] 步骤二：在水解酸化罐中加入剩余污泥，用氨氧化钢饱和溶液调节抑至10. 0,剩 余污泥在碱性水解酸化20天后，实现剩余污泥向水解酸化污泥的转变；
[002引步骤向步骤二得到的水解酸化污泥中加入麦杆二者的混合物，其中，每升水解 酸化污泥中添加30g绝干麦杆，然后调节抑为9. 0、温度为45°C对麦杆水解酸化进行启动， 此时纤维素降解率达到了 92. 8%，水解酸化罐上清液C0D/TN达到了 26. 9 ;
[0029] 步骤四；麦杆水解酸化启动后，调节抑为8.0,每天每升水解酸化污泥中补充 1. Og绝干麦杆，麦杆的停留时间为20天，每天用氨氧化钢调节抑一次，使其维持在本步骤 初始调节的抑，最后取水解酸化罐的上层清