一种快速培养厌氧颗粒污泥并高效生产丙酸和戊酸的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109179651A(43)申请公布日2019.01.11(21)申请号201811186888.7(22)申请日2018.10.12(71)申请人中国科学院生态环境研究中心地址100085北京市海淀区双清路18号(72)发明人房玮张涛曲波王中玮刘娅姜宁(51)Int.Cl.C02F3/28(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种快速培养厌氧颗粒污泥并高效生产丙酸和戊酸的方法(57)摘要本发明属于环境微生物技术领域，具体涉及一种快速培养厌氧颗粒污泥并高效生产丙酸和戊酸的方法。该方法使用厌氧序批式反应器，以屠宰场牛粪为接种物，采用人工模拟废水，温度为37℃，pH维持在5.6-6.0。通过控制反应器顶部CO2浓度维持35％以上以及在进水阶段不采用pH调节等手段，在反应器中加速培养水解酸化厌氧颗粒污泥，并控制微生物代谢路径。本发明的厌氧颗粒污泥经30天左右形成，污泥体积指数为15.6-25.8ml/gVSS，颗粒化平均粒径0.57-0.72mm。水解酸化液中VFA产率(以COD计)达到0.72-0.81gCOD/gCOD，丙酸和戊酸为主要发酵产物，含量达到68％-73％。该方法能够加速厌氧颗粒污泥形成并提高水解酸化反应器的运行负荷、产酸效率，是一种可广泛适用于污水生物处理的工艺方法，具有良好的应用前景。CN109179651ACN109179651A权利要求书1/1页1.一种快速培养厌氧颗粒污泥并高效生产丙酸和戊酸的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：(1)本发明使用厌氧序批式反应器(ASBR)，反应器高1.6m，直径约10cm，其中内径6.5cm，有效体积约5.6L；(2)接种物取自某屠宰场牛粪，过80目筛网去除大颗粒残渣，接种前保存至4℃冰箱；(3)培养颗粒污泥过程使用人工配水，其主要组分包括：C3H8NO2SCl·H2O0.118g/L，酵母0.05g/L，葡萄糖5.6g/L，磷酸氢二钾0.967g/L，微量元素：NH4Cl0.967g/L，K2HPO4·3H2O0.25g/L，MgSO4·7H2O0.111g/L，NaCl0.039g/L，EDTA0.066g/L，ZnCl20.00085g/L，CoCl2·6H2O0.00083g/L，MnCl2·4H2O0.00017g/L，NiCl2·6H2O0.0002g/L，CuCl2·2H2O0.00067g/L，FeCl2·4H2O0.0062g/L，Na2SeO30.00107g/L，HBO30.000056g/L，(NH4)6Mo7O24·4H2O0.0015g/L，NaWO4·2H200.000044g/L，CaCl2·2H2O0.125g/L，配水中其他成分和微量元素单独装置于塑料桶中，于4℃保存，其中其他成分溶液用2MHCL酸化至pH2.0-2.5；(4)厌氧颗粒污泥的培养与发酵过程在(1)所述的反应器中进行，取(2)所述的接种污泥100-200ml加入该反应器，调节反应器进水COD浓度为2.3-2.5g/L，循环周期设定1h(进水：1min，反应阶段：52min，沉淀：6min，排水：1min)，水力停留时间(HRT)2h；(5)发酵温度为37℃，反应阶段pH设定为5.6-6.0，但进水阶段不进行pH调控，反应器顶部通入CO2和N2混合气，保证运行过程中反应器顶空CO2浓度占总气体含量的35％以上，反应器中液体通过气体循环泵进行搅拌，流速为2.0-2.5L/min。2.根据权利1所述的方法，其特征在于，使用厌氧序批式反应器(ASBR)，反应器高1.6m，直径约10cm，其中内径6.5cm，有效体积约5.6L，反应器进水COD为2.3-2.5g/L，循环周期设定1h(进水：1min，反应阶段：52min，沉淀：6min，排水：1min)，水力停留时间(HRT)2h。3.根据权利1所述的方法，其特征在于，发酵过程中反应温度为37℃，pH维持在5.6-6.0，但反应器进水阶段不进行pH调控，反应器顶部以50％:50％比例通入CO2和N2混合气，保证运行过程中反应器顶空CO2浓度占总气体含量的35％以上，反应器中液体通过气体循环泵进行搅拌，流速为2.0-2.5L/min。4.根据权利1所述的方法，其特征在于，厌氧水解酸化颗粒污泥经30天左右形成，污泥体积指数(SVI)为15.6-25.8ml/gVSS，颗粒化平均粒径0.57-0.72mm。5.根据权利1所述的方法，其特征在于，水解酸化液中VFA产率(以COD计)达到0.72-0.81gCOD/gCOD，水解酸化液中以丙酸和戊酸为主要产物，含量达到68％-73％，甲烷产率仅0.015-0.019gCOD/gCOD。2