降解丙酸产甲烷的颗粒污泥制备的方法.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CN112342250A(43)申请公布日2021.02.09(21)申请号201910726343.9(22)申请日2019.08.07(71)申请人首都师范大学地址100048北京市海淀区西三环北路105号(72)发明人田沈孔东东张成申小叶杜济良陈乐杨秀山(74)专利代理机构北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙)11277代理人刘新宇李茂家(51)Int.Cl.C12P5/02(2006.01)权利要求书1页说明书11页附图1页(54)发明名称降解丙酸产甲烷的颗粒污泥制备的方法(57)摘要本发明涉及一种降解丙酸产甲烷的颗粒状污泥制备的方法，以丙酸降解污泥和厌氧消化污泥为接种物，并以不同比例的葡萄糖、丙酸盐组成的复合碳源为进料基质在厌氧污泥床反应器中对混合接种物泥进行驯化培养。通过提高进料基质浓度和缩短水力停留时间(HRT)两种方式提高有机负荷(OLR)，促进颗粒状污泥的形成。CN112342250ACN112342250A权利要求书1/1页1.一种降解丙酸产甲烷的颗粒状污泥制备的方法，其特征在于，所述方法包括：混合的步骤，向反应器中加入接种物污泥以及包含复合碳源的进料基质以形成混合体系，所述复合碳源包含葡萄糖以及丙酸盐；驯化的步骤，通过所述复合碳源驯化所述接种物污泥以得到所述降解丙酸产甲烷的颗粒状污泥，在所述驯化的步骤中，通过提高进料基质浓度和缩短水力停留时间两种方式控制混合体系总有机负荷(OLR)逐渐增大，初始葡萄糖COD:丙酸盐COD之比保持在3.5:1以上，所述葡萄糖COD表示葡萄糖提供的COD值，所述丙酸盐COD表示丙酸盐提供的COD值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述丙酸盐选自丙酸的碱金属盐中的一种或多种。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述驯化的步骤中，所述混合体系总有机负荷(OLR)值调整范围为0.5～10；所述混合体系总COD值调整范围为300～2500mg/L；所述水力停留时间调整范围为3～15小时。4.根据权利要求1～3所述的方法，其特征在于，所述驯化的步骤包括如下至少三个阶段：第一阶段，控制所述混合体系葡萄糖COD:丙酸盐COD为3.5:1～4.5:1，总有机负荷为0.5～4.5，水力停留时间为10～15小时；第二阶段，控制所述混合体系葡萄糖COD:丙酸盐COD为1.8:1～2.5:1，总有机负荷为3.5～5，水力停留时间为10～15小时；第三阶段，控制所述混合体系葡萄糖COD:丙酸盐COD为1.8:1～2.5:1，总有机负荷为5～10，水力停留时间为3～10小时。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述第一阶段中，逐步提高进料基质浓度，使得体系中总COD值范围在300～2000mg/L内调整。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在每一个阶段中所述混合体系葡萄糖COD:丙酸盐COD保持恒定；第二阶段与对三阶段中葡萄糖COD:丙酸盐COD值相同。7.根据权利要求1～6任一项所述的方法，其特征在于，所述接种物污泥包括丙酸降解污泥和厌氧消化污泥；所述丙酸降解污泥为通过以丙酸或其盐为唯一碳源驯化所得的污泥。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述接种物污泥中丙酸降解污泥和厌氧消化污泥的接种比例以体积计为1:4～1:2。9.根据权利要求1～8任一项所述的方法，其特征在于，所述进料基质为含有金属离子、非金属离子以及金属酸盐水合物的废水，所述进料基质pH值为7.8～8.2。10.一种根据权利要求1-9任一项所述方法制备的颗粒状污泥，所述颗粒状污泥具有0.5～2.0cm的平均粒径。11.一种厌氧消化产甲烷用处理剂，其特征在于，包括根据权利要求10所述的颗粒状污泥。2CN112342250A说明书1/11页降解丙酸产甲烷的颗粒污泥制备的方法技术领域[0001]本发明属于微生物发酵领域和污水或污泥的处理领域，具体涉及一种降解丙酸产甲烷的颗粒污泥的制备方法。背景技术[0002]随着环境污染和能源危机日益严峻，世界各国加大了对新能源的开发与利用。其中生物质沼气化成为国内外研究人员的研究热点。厌氧消化产甲烷是一个非常复杂的过程，因此完整的厌氧消化产甲烷需要多种微生物协同作用来完成。为了实现甲烷的最大化生产，厌氧消化反应器都在高负荷状态下运行，而高负荷运转的反应器，常常会使产酸与产甲烷菌失衡，导致挥发酸积累，常常伴随着pH值下降，进而抑制产甲烷菌的活性，反应器性能也会随之降低。在这些积累的挥发酸中，丙酸的积累最为严重。[0003]目前，国内外关于丙酸积累的问题都集中在生物强化上。美国马凯特大学DanielHZitomer课题组在2015年，对中温厌氧反应器中的菌群通过增加氢气的方法，获取了以亨氏甲烷螺菌(M