一种提升有机固废厌氧消化性能的方法

本发明属于有机固废生物处理及资源化利用，具体涉及一种提升有机固废厌氧消化性能的方法。

背景技术：

1、随着经济社会的发展，我国有机固废产生量日益增多。有机固废主要包括厨余垃圾、污泥、畜禽粪便等生产生活中产生的有机固体废弃物，具有有机质含量高、含水率高和易腐烂变质等特点。城市有机固废的长期存放容易产生大量的难闻气味和渗沥液，滋生致病微生物，若不能得到及时有效地处理，不仅会造成二次污染，还将带来严重的生态环境问题。

2、厌氧消化处理被认为是一种很具前景的资源化处理技术。在厌氧消化过程中，厌氧微生物将有机固废转化为可再生能源(如甲烷)。厌氧消化处理技术的运用对提升城市有机固废的资源化、减量化和无害化水平，推动我国有机固废处理处置行业高质量持续发展，实现“碳达峰、碳中和”目标具有重要意义。

3、现如今，如何提升有机固废的生物转化率和产能效率是值得关注和探究的方向。有机固废物理组成复杂、含水量高和易腐败变质等特点，厌氧消化处理存在生物转化效率和产气效率低的问题。有机固废中有机物质的可生化性低被认为是厌氧消化甲烷生产的关键限速步骤。为解决有机质转化效率低的限制，不同处理方法被广泛应用于提升厌氧产气性能的实践中，如物理、化学预处理等。然而，这些处理方法操作繁琐，人力和物力成本高。因此，如何快速、高效、简便的实现有机固废厌氧消化的高效转化成为有机固废资源化领域研究的热点，也是有机固废资源化处理处置领域亟需解决的问题之一。

4、三氯生(5-氯-2-(2',4'-二氯苯氧基)苯酚)是一种广泛使用的消毒剂，具有较强的氧化性和广谱抗菌性，广泛用于香皂、消毒洗手液、伤口消毒喷雾剂、医疗器械消毒剂、卫生洗面奶、空气清新剂及冰箱除臭剂等产品中。三氯生的强氧化特性可以破坏有机固废絮凝体和细胞外聚合物的结构完整性，从而促进有机底物的释放，提高功能微生物的可生化性。同时，三氯生的广谱抗菌特性可能会对功能性微生物和相关的代谢功能产生不利影响。鉴于此，如何平衡三氯生提升的可生化性和潜在减少的微生物丰度，以提升产甲烷效率和系统稳定性，对有机固废资源化利用和安全处置具有重要意义。然而，目前尚没有该方面的相关报道。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是提供了一种提升有机固废厌氧消化性能的方法，该方法通过向厌氧消化体系中投加三氯生，能够有效促进有机固废的增溶效果，提高有机固废的可生化性，促进产甲烷效率，提高厌氧消化体系的稳定性，降低致病性细菌的丰度，进而有效提高有机固废资源化利用效率，促进有机固废资源化利用行业健康发展。

2、本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种提升有机固废厌氧消化性能的方法，其特征在于具体步骤为：

3、步骤s1：将有机固废底物投入到厌氧消化反应器中；

4、步骤s2：向厌氧消化反应器中投加三氯生；

5、步骤s3：向厌氧消化反应器中投加接种物构建有机固废厌氧消化处理体系，该接种物是由污水处理厂厌氧活性污泥在35～37℃和厌氧条件下经过驯化孵育而成的；

6、步骤s4：控制厌氧消化反应器运行参数，启动厌氧消化反应器处理进程，具体为调节有机固废厌氧消化处理体系的初始ph为7.0±0.1，控制有机固废厌氧消化处理体系的温度为35～37℃。

7、进一步限定，步骤s2中所述三氯生为三氯生分析纯制剂或配制好的三氯生母液。

8、进一步限定，步骤s2中所述三氯生的投加终浓度为0.5～50mg/l。

9、进一步限定，步骤s3中所述接种物与有机固废底物的湿重比为1/3～3:1。

10、进一步限定，步骤s3中所述有机固废厌氧消化处理体系中有机固废底物负荷率为20～150g-ts/l。

11、进一步限定，步骤s4中所述有机固废厌氧消化处理体系密封前利用高纯度氮气吹洗厌氧消化反应器2～5min以保持厌氧条件。

12、进一步限定，步骤s4中所述有机固废厌氧消化处理体系转速控制条件为100～200rpm。

13、进一步限定，步骤s4中所述有机固废厌氧消化处理体系的运行周期为30～60d。

14、本发明与现有技术相比具有以下优点和有益效果：

15、1、本发明通过向厌氧消化处理体系中投加三氯生能够有效提高有机固废底物的可生化性，为微生物生长提供有利环境，进而提高厌氧消化体系中生物转化效率和产甲烷效率。

16、2、本发明有助于解决厌氧消化处理体系中生物转化率和产甲烷效率低的难题。三氯生可有效促进有机固废的增溶效果，提高有机固废可生化性，促进产甲烷产生，降低致病性细菌的丰度，进而提高有机固废资源化利用效率，对有机固废资源化利用和安全处置具有重要意义。

技术特征：

1.一种提升有机固废厌氧消化性能的方法，其特征在于具体步骤为：

2.根据权利要求1所述的提升有机固废厌氧消化性能的方法，其特征在于：步骤s2中所述三氯生为三氯生分析纯制剂或配制好的三氯生母液。

3. 根据权利要求1所述的提升有机固废厌氧消化性能的方法，其特征在于：步骤s2中所述三氯生的投加终浓度为0.5~50 mg/l。

4.根据权利要求1所述的提升有机固废厌氧消化性能的方法，其特征在于：步骤s3中所述接种物与有机固废底物的湿重比为1/3~3:1。

5. 根据权利要求1所述的提升有机固废厌氧消化性能的方法，其特征在于：步骤s3中所述有机固废厌氧消化处理体系中有机固废底物负荷率为20~150 g-ts/l。

6. 根据权利要求1所述的提升有机固废厌氧消化性能的方法，其特征在于：步骤s4中所述有机固废厌氧消化处理体系密封前利用高纯度氮气吹洗厌氧消化反应器2~5 min以保持厌氧条件。

7. 根据权利要求1所述的提升有机固废厌氧消化性能的方法，其特征在于：步骤s4中所述有机固废厌氧消化处理体系转速控制条件为100~200 rpm。

8. 根据权利要求1所述的提升有机固废厌氧消化性能的方法，其特征在于：步骤s4中所述有机固废厌氧消化处理体系的运行周期为30~60 d。

技术总结
本发明公开了一种提升有机固废厌氧消化性能的方法，其具体步骤为：将有机固废底物投入到厌氧消化反应器中；向厌氧消化反应器中投加三氯生；向厌氧消化反应器中投加接种物构建有机固废厌氧消化处理体系；控制厌氧消化反应器运行参数，启动厌氧消化反应器处理进程。本发明通过向厌氧消化体系中投加三氯生，能够有效促进有机固废的增溶效果，提高有机固废的可生化性，促进产甲烷效率，提高厌氧消化体系的稳定性，降低致病性细菌的丰度，进而有效提高有机固废资源化利用效率，促进有机固废资源化利用行业健康发展。

技术研发人员：王盼亮,马军国,冯伊伊,刘洋,丁卫凯,张榜军,李效宇
受保护的技术使用者：河南师范大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16