[发明专利]一种城市污泥厌氧发酵产沼气的快速启动方法

摘要

本发明涉及一种城市污泥厌氧发酵产沼气的快速启动方法。厌氧发酵作为一种有效的资源化方法在世界范围内得到广泛利用，但是由于产甲烷菌对环境要求较高，世代周期较长，厌氧消化系统的启动阶段一般需要3-8个月甚至更长的时间。本发明针对城市污泥的厌氧发酵提出一种快速的启动方法，启动过程仅需约50d，产气及甲烷含量正常且无挥发性脂肪酸积累。具体过程为：厌氧反应器中加入厌氧污泥作为接种泥，加入量占反应器有效容积的10-15%，每日投加物料且不出料，投加策略为计算出每天反应器中的“有效微生物量”，每天按照基质和有效微生物量的投配比恒为10%启动发酵系统，试验证明本方法可实现污泥厌氧反应器快速稳定的启动。

主权项

1.一种城市污泥厌氧发酵产沼气的快速启动方法，其特征在于具体步骤如下：(1)接种物料预处理接种物料采用城市污泥、高有机质废水或禽畜粪便厌氧反应器出料污泥中任一种，测试出料污泥的含水率，离心脱水将其含水率降为85%-90%，处理后的接种物料4℃保存待用；(2)投加基质预处理根据厌氧工艺要求调节城市污泥的含水率，控制其含水率为78~98%，处理后城市污泥4℃贮存待用；(3)发酵启动厌氧反应器内设置搅拌电机间歇运行，调节搅拌电机转速为10~20r/min，使搅拌电机每天搅拌时间为8-16小时，厌氧反应器的温控装置为水浴控温，初始投加步骤(1)所得的接种泥后打开温控装置，保持物料温度为35±1℃；(4)启动过程启动过程中投加接种物料，接种物料的加入量为厌氧反应器有效容积的10~15%，然后投加城市污泥，控制城市污泥中有机质质量占厌氧反应器中微生物有机质质量的10%，作为恒定负荷率，设其中的有机质的质量即为最初的有效微生物量，投加的城市污泥逐步转化为有效微生物，在一个连续投加城市污泥环境中，任一天的微生物有机质的量等于前一天已存在的微生物有机质的量加上前一天投加城市污泥有机质的25%，再加上两天前投加城市污泥有机质的20%……以此类推，即可根据公式（1）计算出每天厌氧反应器中有效生物量；其中第一天投加的物料量即为原始的有机质VS质量的10%，此后根据公式（1）计算出每天反应器中的微生物量，再按照恒定负荷率计算出的投加城市污泥量进行投加，启动阶段每天测试系统挥发性脂肪酸VFA的含量，同时收集气体测试甲烷的含量，甲烷含量高于50%时，系统启动顺利；（1）这里AB是活性生物量；F是每天供料量；n是天数；是第i天的转化百分比，a₁=25%, a₂=20%,a₃= a₄=20%,a₅= a₆=10%, a₇=5%。