一种基于投加颗粒活性炭强化厌氧消化油脂产甲烷效能的方法

本发明属于有机废弃物厌氧消化领域，具体涉及一种基于投加颗粒活性炭强化厌氧消化油脂产甲烷效能的方法

背景技术：

1、近年来，利用厌氧消化技术处理有机废物和回收生物能源已越来越受到重视，含油废水中含有高浓度油脂，因此使用厌氧消化的方式从其中回收生物甲烷尤为重要。与碳水化合物和蛋白质相比，废油脂具有更高的产甲烷潜力。但油脂由于其本身水解过程和β-氧化过程较为缓慢，长链脂肪酸的协同降解也是主要的限速步骤。

2、据报道，在处理复杂有机物的反应中加入一些导电材料（如颗粒活性炭）可以有效刺激体系内直接种间电子转移途径，提高厌氧消化的性能。颗粒活性炭作为导电材料，具有导电性、高孔隙率、大表面积和吸附特性，这些特征有助于直接种间电子传递，加快协同菌之间的电子转移，增加长链脂肪酸的协同降解速度。然而，颗粒活性炭的吸附性能会影响微生物在其表面的附着，并且微生物在反应体系中的聚集形态和组成也会影响颗粒活性炭作为导电材料在厌氧体系中发挥直接种间电子传递的作用，从而影响甲烷产量。

技术实现思路

1、本发明的目的是最大程度激发颗粒活性炭作为导电材料在厌氧体系中激发直接种间电子传递的作用，来强化油脂向甲烷转化，通过改变颗粒活性炭的投加方式、接种物的粒径和组成，提供一种基于投加颗粒活性炭强化厌氧消化油脂产甲烷效能的方法。

2、为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

3、一种基于投加颗粒活性炭强化厌氧消化油脂产甲烷效能的方法，包括以下步骤：

4、（1）改变颗粒活性炭的投加方式：投加方式分为两种，一种是没有预先混合（与油脂和接种微生物同时投加），另一种是预先与接种微生物混合后再投加油脂进行厌氧消化；

5、（2）改变接种物粒径：接种物分为三种，一种是没有区分粒径的混合型，一种是大颗粒（＞0.85mm），一种是小颗粒（<0.15mm）；

6、（3）改变接种物的组成：接种物分为两种类型，一种是未经油脂驯化的接种物，一种是使用油脂驯化的接种物；

技术特征：

1.一种基于投加颗粒活性炭强化厌氧消化油脂产甲烷效能的方法，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种基于投加颗粒活性炭强化厌氧消化油脂产甲烷效能的方法，其特征在于：选用尺寸为10-32目的颗粒活性炭（投加10g/l）。

3.根据权利要求1所述的一种基于投加颗粒活性炭强化厌氧消化油脂产甲烷效能的方法，其特征在于：将颗粒活性炭投加方式分为两种，一种是反应时同时投加颗粒活性炭和接种物进行厌氧消化反应，另一种提前将颗粒活性炭与接种物预混合24h后再投加。

4.根据权利要求1所述的一种基于投加颗粒活性炭强化厌氧消化油脂产甲烷效能的方法，其特征在于：将接种物类型分为三种，一种为不区分接种物粒径；一种将接种物用20目网筛进行筛分，筛出相对较大尺寸（＞0.85mm）的大颗粒接种物；另一种将接种物用100目网筛进行筛分，筛出相对较小尺寸（<0.15mm）的小颗粒接种物。

5.根据权利要求1所述的一种基于投加颗粒活性炭强化厌氧消化油脂产甲烷效能的方法，其特征在于：将接种物分为两种类型，一种是未用油脂驯化直接使用；另一种取接种物进行驯化（驯化共22天，自达到日产气速率最高值时开始补充油脂，每4天补充油脂1ml，待日产气速率稳定在180ml/d时驯化结束）。

技术总结
本发明涉及一种基于投加颗粒活性炭强化厌氧消化油脂产甲烷效能的方法，具体为：1）改变颗粒活性炭投加方式：预先与微生物混合使微生物附着在颗粒活性炭上，最大程度发挥颗粒活性炭在激发直接种间电子传递的作用；2）改变接种物粒径：大粒径接种物在使颗粒活性炭发挥直接种间电子传递上更有优势；3）改变接种物的组成：被油脂驯化后的接种物在颗粒活性炭添加时更能激发直接种间电子传递。结果表明颗粒活性炭与大颗粒驯化接种物预混合24h后（强化组）提高了油脂像甲烷的转化，较对比组分别提高了63.45%和61.87%的甲烷产量。与现有技术相比，本发明大大提高了甲烷产量，且容易实施。

技术研发人员：何霞,董嘉,许魏嘉
受保护的技术使用者：桂林理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14