一種快速判斷污泥可生化性及穩(wěn)定性的方法
【專利摘要】本發(fā)明屬固廢資源化領(lǐng)域，具體涉及一種快速判斷消化污泥可生化性及穩(wěn)定性的方法。具體為：將污泥(包括初沉污泥、剩余污泥、脫水污泥及消化污泥等)加入到錐形瓶中，根據(jù)情況加入接種污泥或配置好的包含產(chǎn)酸工程菌的接種液，加堿調(diào)節(jié)pH以抑制甲烷化，控制溫度，間歇搖晃，5~8天后測試其中VFA濃度，之后將VFA轉(zhuǎn)化成碳，再通過除以系數(shù)即可得到可降解碳總量及BMP實驗結(jié)果。
【專利說明】一種快速判斷污泥可生化性及穩(wěn)定性的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬固廢資源化領(lǐng)域，具體涉及一種快速判斷消化污泥可生化性及穩(wěn)定性的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著污水處理技術(shù)的推廣及經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，污泥產(chǎn)量日益增加，直接導(dǎo)致污泥問題的日益緊迫。以含水率80%計，全國年污泥總產(chǎn)生量很快將突破3000萬t，按照預(yù)測到2020年污泥產(chǎn)量將突破年6000萬t。因此，我國污泥處理的形勢十分嚴(yán)峻。
[0003]污泥除含有多種微生物形成的菌膠團和大量的水外，還含有難降解的有機物、無機物、重金屬、病原微生物和寄生蟲卵等。將未穩(wěn)定污泥進(jìn)行土地利用，將會對環(huán)境和人們健康造成嚴(yán)重的影響和危害。因此，對污泥(包括初沉污泥、剩余污泥、脫水污泥及消化污泥等)進(jìn)行安全性(主要包括可生化性及穩(wěn)定性)評價，對于污泥的后續(xù)處理，具有重要的參考作用。
[0004]目前，主要的可生化性及穩(wěn)定性評價指標(biāo)為BMP實驗即生化產(chǎn)甲烷潛力實驗，它主要建立在產(chǎn)甲烷的基礎(chǔ)上，最大的缺點為耗時長，一般在20天以上，不能在較短的時間內(nèi)得到參考結(jié)果。因此，開發(fā)準(zhǔn)確可靠并耗時短的新評價指標(biāo)具有很大價值。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的是提出一種快速判斷污泥可生化性及穩(wěn)定性的方法。
[0006]本發(fā)明提出的一種快速判斷污泥可生化性及穩(wěn)定性的方法，具體步驟如下:
將污泥加入到錐形瓶中，根據(jù)情況加入接種污泥或配置好的包含產(chǎn)酸工程菌的接
種液，污泥及接種污泥或接種液的體積比為1:5~5:1,加堿調(diào)節(jié)pH為9-11,控制溫度為53-57°C ;在開始前，用氮氣吹洗錐形瓶若干分鐘以驅(qū)趕錐形瓶中的剩余空氣，做若干組平行實驗，每隔一段時間搖晃一次錐形瓶，5~8d后測試最后一組錐形瓶中的VFA(揮發(fā)性脂肪酸)濃度；之后將VFA轉(zhuǎn)化成碳，再通過除以系數(shù)即可得到可降解碳總量及BMP實驗結(jié)果，以此判斷污泥可生化性及穩(wěn)定性，根據(jù)所用污泥種類的不同，所述系數(shù)也有差異，在
0.1~0.3之間變化，污泥越穩(wěn)定，其系數(shù)越大，反之則越小。
[0007]本發(fā)明中，堿可以為Na0H、K0H、Ca0H或CaO中任一種。
[0008]本發(fā)明中，所述污泥為初沉污泥、剩余污泥、脫水污泥或消化污泥中任一種。
[0009]本發(fā)明中，所用接種可以為培養(yǎng)的接種污泥或包含產(chǎn)酸工程菌的接種液的任意一種。當(dāng)使用接種污泥時，應(yīng)進(jìn)行空白對照實驗，以排除接種污泥的干擾。
[0010]本發(fā)明中，對于初沉污泥、剩余污泥或脫水污泥，其系數(shù)為0.1~0.15 ;對于消化污泥，其系數(shù)隨著污泥停留時間(SRT)的升高而增大，在SRT為IOd及以下時，其系數(shù)為0.15~0.18，在SRT為l0~20d時，其系數(shù)為0.18~0.21，在SRT為20~30d時，其系數(shù)為
0.21-0.25，在 SRT>30d時，其系數(shù)為0.25-0.3。由于污泥的組成等性質(zhì)各異，實際使用時或有偏差。[0011]本發(fā)明提出的快速判斷污泥可生化性及穩(wěn)定性的方法，其突出特點是通過控制pH等手段抑制甲烷化使厭氧消化停留在產(chǎn)酸階段，從而大大縮短所需時間，是實現(xiàn)污泥可生化性及穩(wěn)定性測定的有效手段。
[0012]根據(jù)試驗結(jié)果，本方法可以在5~8天內(nèi)實現(xiàn)VFA的最大產(chǎn)生，且通過對比，與BMP實驗結(jié)果有著很好的相關(guān)性，可以作為評估污泥可生化性及穩(wěn)定性測定的有效手段。
【具體實施方式】
[0013]下面通過實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0014]實施例1:
取某地污水處理廠的脫水污泥(含水率為78.02%)，其揮發(fā)性有機固體占總固體的比例為56.08%。然后將上述污泥40g投入加入到100mL錐形瓶中，加入50ml事先培養(yǎng)好的接種污泥，加2mol/L NaOH調(diào)節(jié)pH=11.0。開始前，用氮氣吹洗錐形瓶5min以驅(qū)趕錐形瓶中的剩余空氣，之后控制溫度為55±2°C，間歇搖晃，5d后測試其中VFA濃度，之后將VFA轉(zhuǎn)化成碳，再除以系數(shù)得到理論可降解碳總量及BMP實驗結(jié)果。本測試做數(shù)組平行，同時進(jìn)行空白試驗以去除接種污泥的干擾。此外，對該脫水污泥進(jìn)行BMP實驗，與本方法的結(jié)果進(jìn)行對比。結(jié)果表明，通過本研究所推算的理論BMP實驗結(jié)果與實際BMP實驗結(jié)果比值在0.92、.97，這表明，本方法可以較準(zhǔn)確的推算出可降解碳總量及BMP實驗結(jié)果，可以作為BMP實驗的替代。
[0015]實施例2:
取某地污泥厭氧消化罐3種不同的消化污泥(其SRT為10，20及30d)，其含水率分別為85.6%,86.4%和87.0%，揮發(fā)性有機固體占總固體的比例分別為47.5%,45.8%及43.9%。然后將上述污泥40nl投入加入到100mL錐形瓶中，加入30ml事先培養(yǎng)好的接種污泥，加2mol/L NaOH調(diào)節(jié)pH=10.0。開始前，用氮氣吹洗錐形瓶5min以驅(qū)趕錐形瓶中的剩余空氣，之后控制溫度為55±2°C，間歇搖晃，7d后測試其中VFA濃度，之后將VFA轉(zhuǎn)化成碳，再除以系數(shù)得到理論可降解碳總量及BMP實驗結(jié)果。本測試做數(shù)組平行，同時進(jìn)行空白試驗以去除接種污泥的干擾。此外，對這三種消化污泥進(jìn)行BMP實驗，與本方法的結(jié)果進(jìn)行對比。結(jié)果表明，對SRT=IOd的消化污泥，通過本研究所推算的理論BMP實驗結(jié)果與實際BMP實驗結(jié)果比值在0.89^0.92，對SRT=20d的消化污泥，其比值在0.96^0.97，對SRT=30d的消化污泥，其比值在0.93、.95，這表明，本方法可以較準(zhǔn)確的推算出可降解碳總量及BMP實驗結(jié)果，可以作為BMP實驗的替代。
【權(quán)利要求】
1.一種快速判斷污泥可生化性及穩(wěn)定性的方法，具體步驟如下: 將污泥加入到錐形瓶中，根據(jù)情況加入接種污泥或配置好的包含產(chǎn)酸工程菌的接種液，污泥及接種污泥或接種液的體積比為1:5~5:1,加堿調(diào)節(jié)pH為9-11,控制溫度為53-57°C ;在開始前，用氮氣吹洗錐形瓶若干分鐘以驅(qū)趕錐形瓶中的剩余空氣，做若干組平行實驗，每隔一段時間搖晃一次錐形瓶，5~8d后測試最后一組錐形瓶中的VFA(揮發(fā)性脂肪酸)濃度；之后將VFA轉(zhuǎn)化成碳，再通過除以系數(shù)即可得到可降解碳總量及BMP實驗結(jié)果，以此判斷污泥可生化性及穩(wěn)定性，根據(jù)所用污泥種類的不同，所述系數(shù)也有差異，在.0.1-0.3之間變化，污泥越穩(wěn)定，其系數(shù)越大，反之則越小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速判斷污泥可生化性及穩(wěn)定性的方法，其特征在于:堿可以為NaOH、KOH、CaOH或CaO中任一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速判斷污泥可生化性及穩(wěn)定性的方法，其特征在于:所述污泥為初沉污泥、剩余污泥、脫水污泥或消化污泥中任一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速判斷污泥可生化性及穩(wěn)定性的方法，其特征在于:當(dāng)使用接種污泥時，應(yīng)進(jìn)行空白對照實驗，以排除接種污泥的干擾。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速判斷污泥可生化性及穩(wěn)定性的方法，其特征在于:對于初沉污泥、剩余污泥或脫水污泥，其系數(shù)為0.1-0.15 ;對于消化污泥，其系數(shù)隨著SRT的升高而增大，在SRT為10d及以下時，其系數(shù)為0.15~0.18，在SRT為l0-20d時，其系數(shù)為.0.18~0.21，在SRT為20~30d時，其系數(shù)為0.21-0.25，在SRT>30d時，其系數(shù)為0.25-0.3。
【文檔編號】G01N33/24GK103940978SQ201410143336
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】戴曉虎, 劉曉光, 董濱 申請人:同濟大學(xué)
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