一种快速判断污泥可生化性及稳定性的方法
【专利摘要】本发明属固废资源化领域，具体涉及一种快速判断消化污泥可生化性及稳定性的方法。具体为：将污泥(包括初沉污泥、剩余污泥、脱水污泥及消化污泥等)加入到锥形瓶中，根据情况加入接种污泥或配置好的包含产酸工程菌的接种液，加碱调节pH以抑制甲烷化，控制温度，间歇摇晃，5~8天后测试其中VFA浓度，之后将VFA转化成碳，再通过除以系数即可得到可降解碳总量及BMP实验结果。
【专利说明】一种快速判断污泥可生化性及稳定性的方法
【技术领域】
[0001]本发明属固废资源化领域，具体涉及一种快速判断消化污泥可生化性及稳定性的方法。
【背景技术】
[0002]随着污水处理技术的推广及经济社会的不断发展，污泥产量日益增加，直接导致污泥问题的日益紧迫。以含水率80%计，全国年污泥总产生量很快将突破3000万t，按照预测到2020年污泥产量将突破年6000万t。因此，我国污泥处理的形势十分严峻。
[0003]污泥除含有多种微生物形成的菌胶团和大量的水外，还含有难降解的有机物、无机物、重金属、病原微生物和寄生虫卵等。将未稳定污泥进行土地利用，将会对环境和人们健康造成严重的影响和危害。因此，对污泥(包括初沉污泥、剩余污泥、脱水污泥及消化污泥等)进行安全性(主要包括可生化性及稳定性)评价，对于污泥的后续处理，具有重要的参考作用。
[0004]目前，主要的可生化性及稳定性评价指标为BMP实验即生化产甲烷潜力实验，它主要建立在产甲烷的基础上，最大的缺点为耗时长，一般在20天以上，不能在较短的时间内得到参考结果。因此，开发准确可靠并耗时短的新评价指标具有很大价值。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提出一种快速判断污泥可生化性及稳定性的方法。
[0006]本发明提出的一种快速判断污泥可生化性及稳定性的方法，具体步骤如下:
将污泥加入到锥形瓶中，根据情况加入接种污泥或配置好的包含产酸工程菌的接
种液，污泥及接种污泥或接种液的体积比为1:5~5:1,加碱调节pH为9-11,控制温度为53-57°C ;在开始前，用氮气吹洗锥形瓶若干分钟以驱赶锥形瓶中的剩余空气，做若干组平行实验，每隔一段时间摇晃一次锥形瓶，5~8d后测试最后一组锥形瓶中的VFA(挥发性脂肪酸)浓度；之后将VFA转化成碳，再通过除以系数即可得到可降解碳总量及BMP实验结果，以此判断污泥可生化性及稳定性，根据所用污泥种类的不同，所述系数也有差异，在
0.1~0.3之间变化，污泥越稳定，其系数越大，反之则越小。
[0007]本发明中，碱可以为Na0H、K0H、Ca0H或CaO中任一种。
[0008]本发明中，所述污泥为初沉污泥、剩余污泥、脱水污泥或消化污泥中任一种。
[0009]本发明中，所用接种可以为培养的接种污泥或包含产酸工程菌的接种液的任意一种。当使用接种污泥时，应进行空白对照实验，以排除接种污泥的干扰。
[0010]本发明中，对于初沉污泥、剩余污泥或脱水污泥，其系数为0.1~0.15 ;对于消化污泥，其系数随着污泥停留时间(SRT)的升高而增大，在SRT为IOd及以下时，其系数为0.15~0.18，在SRT为l0~20d时，其系数为0.18~0.21，在SRT为20~30d时，其系数为
0.21-0.25，在 SRT>30d时，其系数为0.25-0.3。由于污泥的组成等性质各异，实际使用时或有偏差。[0011]本发明提出的快速判断污泥可生化性及稳定性的方法，其突出特点是通过控制pH等手段抑制甲烷化使厌氧消化停留在产酸阶段，从而大大缩短所需时间，是实现污泥可生化性及稳定性测定的有效手段。
[0012]根据试验结果，本方法可以在5~8天内实现VFA的最大产生，且通过对比，与BMP实验结果有着很好的相关性，可以作为评估污泥可生化性及稳定性测定的有效手段。
【具体实施方式】
[0013]下面通过实施例进一步说明本发明。
[0014]实施例1:
取某地污水处理厂的脱水污泥(含水率为78.02%)，其挥发性有机固体占总固体的比例为56.08%。然后将上述污泥40g投入加入到100mL锥形瓶中，加入50ml事先培养好的接种污泥，加2mol/L NaOH调节pH=11.0。开始前，用氮气吹洗锥形瓶5min以驱赶锥形瓶中的剩余空气，之后控制温度为55±2°C，间歇摇晃，5d后测试其中VFA浓度，之后将VFA转化成碳，再除以系数得到理论可降解碳总量及BMP实验结果。本测试做数组平行，同时进行空白试验以去除接种污泥的干扰。此外，对该脱水污泥进行BMP实验，与本方法的结果进行对比。结果表明，通过本研究所推算的理论BMP实验结果与实际BMP实验结果比值在0.92、.97，这表明，本方法可以较准确的推算出可降解碳总量及BMP实验结果，可以作为BMP实验的替代。
[0015]实施例2:
取某地污泥厌氧消化罐3种不同的消化污泥(其SRT为10，20及30d)，其含水率分别为85.6%,86.4%和87.0%，挥发性有机固体占总固体的比例分别为47.5%,45.8%及43.9%。然后将上述污泥40nl投入加入到100mL锥形瓶中，加入30ml事先培养好的接种污泥，加2mol/L NaOH调节pH=10.0。开始前，用氮气吹洗锥形瓶5min以驱赶锥形瓶中的剩余空气，之后控制温度为55±2°C，间歇摇晃，7d后测试其中VFA浓度，之后将VFA转化成碳，再除以系数得到理论可降解碳总量及BMP实验结果。本测试做数组平行，同时进行空白试验以去除接种污泥的干扰。此外，对这三种消化污泥进行BMP实验，与本方法的结果进行对比。结果表明，对SRT=IOd的消化污泥，通过本研究所推算的理论BMP实验结果与实际BMP实验结果比值在0.89^0.92，对SRT=20d的消化污泥，其比值在0.96^0.97，对SRT=30d的消化污泥，其比值在0.93、.95，这表明，本方法可以较准确的推算出可降解碳总量及BMP实验结果，可以作为BMP实验的替代。
【权利要求】
1.一种快速判断污泥可生化性及稳定性的方法，具体步骤如下: 将污泥加入到锥形瓶中，根据情况加入接种污泥或配置好的包含产酸工程菌的接种液，污泥及接种污泥或接种液的体积比为1:5~5:1,加碱调节pH为9-11,控制温度为53-57°C ;在开始前，用氮气吹洗锥形瓶若干分钟以驱赶锥形瓶中的剩余空气，做若干组平行实验，每隔一段时间摇晃一次锥形瓶，5~8d后测试最后一组锥形瓶中的VFA(挥发性脂肪酸)浓度；之后将VFA转化成碳，再通过除以系数即可得到可降解碳总量及BMP实验结果，以此判断污泥可生化性及稳定性，根据所用污泥种类的不同，所述系数也有差异，在.0.1-0.3之间变化，污泥越稳定，其系数越大，反之则越小。
2.根据权利要求1所述的一种快速判断污泥可生化性及稳定性的方法，其特征在于:碱可以为NaOH、KOH、CaOH或CaO中任一种。
3.根据权利要求1所述的一种快速判断污泥可生化性及稳定性的方法，其特征在于:所述污泥为初沉污泥、剩余污泥、脱水污泥或消化污泥中任一种。
4.根据权利要求1所述的一种快速判断污泥可生化性及稳定性的方法，其特征在于:当使用接种污泥时，应进行空白对照实验，以排除接种污泥的干扰。
5.根据权利要求1所述的一种快速判断污泥可生化性及稳定性的方法，其特征在于:对于初沉污泥、剩余污泥或脱水污泥，其系数为0.1-0.15 ;对于消化污泥，其系数随着SRT的升高而增大，在SRT为10d及以下时，其系数为0.15~0.18，在SRT为l0-20d时，其系数为.0.18~0.21，在SRT为20~30d时，其系数为0.21-0.25，在SRT>30d时，其系数为0.25-0.3。
【文档编号】G01N33/24GK103940978SQ201410143336
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月11日 优先权日:2014年4月11日
【发明者】戴晓虎, 刘晓光, 董滨 申请人:同济大学