【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于污泥处理，涉及一种互花米草生物炭强化含pam剩余污泥厌氧消化的方法。
技术介绍
1、随着我国科技和经济的发展，城市污水处理厂处理效率和规模不断提高，剩余污泥产量呈逐年增加趋势。产生的剩余污泥中包含大量脂肪酸、蛋白质和腐殖酸等被视为能源的有机质，若采用简单高效且具有经济效益的处置方式将其作为资源进行回收利用，符合当前“碳减排”的迫切需求；另一方面，剩余污泥含有高浓度的有毒有机物和重金属等污染物，如果在处置前没有被完全稳定化处理，则可能成为潜在的污染源，对环境安全和人类健康构成巨大威胁。因城市污水处理过程中产生的剩余污泥含水率较高，给城市污泥的储存、运输及进一步处理带来了诸多不便，因此，城市污泥脱水已成为城市污泥处理处置的重要环节，高分子有机絮凝剂聚丙烯酰胺(pam)因其能显著改善城市污水处理厂污泥的浓缩、脱水性能，具有适应性强、操作简单等特点而作为污泥脱水的首选药剂。但是经脱水后残留在剩余污泥中的pam具有极强的生物抗性这一特征，同时其在环境中的累积、迁移、转化带来的毒性也逐渐显露出来，给生态环境带来不可估量的长期危害。
2、厌氧消化技术是目前污泥减量化、稳定化及资源化处理的一种有效方式，利用厌氧微生物将剩余污泥中复杂有机物转化为挥发性脂肪酸、甲烷等能源。但是厌氧消化的效果和稳定性总是受到原料的水解、中间产物的积累以及产甲烷菌活性受阻等因素的影响。同时污泥脱水后蓄积pam会抑制有机物的传质过程，这严重制约着剩余污泥厌氧消化处理效率和能源回收效率。
3、生物炭是生物质在完全或部分缺氧的条件下热解
4、互花米草为全球海岸盐沼生态系统中的入侵植物之一，对大部分沿海滩涂湿地的生物多样性维持及生态安全造成了严重威胁。由于互花米草防控的难度和成本很大，在互花米草管理中，一方面应积极探索经济有效的控制措施以扼制其扩散速率，将其对生态系统的危害降低到最低；另一方面应转换思维方式，充分利用互花米草生长迅速和抗逆性强等特点，将其作为一种资源加以利用，通过资源化开发达到“化害为利、变废为宝”的目的，我国互花米草原料化利用主要集中于生物炭制备。但是目前并没有关于互花米草生物炭在含pam剩余污泥的厌氧消化体系中的研究。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术中出现的不足，提供一种互花米草生物炭强化含pam剩余污泥厌氧消化的方法，首次将互花米草生炭应用于含pam剩余污泥的厌氧消化体系，以解决含pam剩余污泥厌氧消化效率低和互花米草难以高值化利用的问题，同时促进pam的降解，有效降低污泥中pam的残留带来的不利影响。
2、本专利技术的一个目的通过以下技术方案来实现：
3、一种互花米草生物炭强化含pam剩余污泥厌氧消化的方法，包括以下步骤：
4、(1)将互花米草生物炭加入至含pam剩余污泥中，进行预处理，得到预处理混合体系；
5、(2)将预处理混合体系与厌氧污泥混合，在无氧条件下进行厌氧消化。
6、优选地，所述互花米草生物炭由互米花草经过包括热解的步骤所得；所述热解条件包括：热解温度为300～700℃，热解时间为1～5h，热解气氛为惰性气氛。
7、进一步优选，惰性气氛的纯度为90～99.99％，惰性气体的流速为0.1～5l/min。
8、进一步优选，热解温度为550～680℃，热解时间为1～3h；再进一步优选，热解温度为650℃，热解时间为2h。
9、优选地，100g/l的互花米草生物炭水溶液的ph值为8.0～10.5。
10、进一步优选，100g/l的互花米草生物炭水溶液的ph值为9.0～10.5。
11、本专利技术研究发现，不同热解温度获得的互花米草生物炭的ph值不同，而ph值越高越有利于强化含pam剩余污泥的厌氧消化。可以控制热解温度以获得高ph值的互花米草生物炭。
12、优选地，所述互花米草生物炭由互米花草经过包括清洗风干、切割烘干、粉碎过筛、热解的步骤所得。
13、进一步优选，所述清洗风干步骤包括：将互米花草清洗后风干1～100h。
14、进一步优选，所述切割烘干步骤包括：将风干后的互米花草切割成1～5cm的段状物，烘干温度为60～100℃，烘干时间为2～24h。烘干可以在真空干燥箱中进行，也可以在鼓风干燥箱中进行。
15、进一步优选，所述粉碎过筛步骤包括：将烘干后的互米花草段状物粉碎过60～100目筛，控制互花米草粉末粒径＜1mm。
16、优选地，含pam剩余污泥的固含量为0.5～4.0wt％，含pam剩余污泥的挥发性有机物(vs)为0.1～1000g/l，含pam剩余污泥的总悬浮固体(tss)为0.1～1000g/l，含pam剩余污泥中pam的量为0.1～50g/kg tss。
17、优选地，互花米草生物炭与含pam剩余污泥中挥发性有机物的质量比为1:1～10:1。进一步优选，互花米草生物炭与含pam剩余污泥中挥发性有机物的质量比为2:1～5:1。
18、优选地，所述预处理在无氧条件下进行。无氧条件通过以下步骤实现：用纯度为90.00％～99.99％的惰性气体吹脱5～20min后进行密封以形成无氧条件。
19、优选地，所述预处理的转速为50～1000r/min，预处理温度为30～40℃，预处理时间为1～50h。进一步优选，预处理时间为12～36h。
20、优选地，厌氧污泥的挥发性悬浮固体(vss)浓度为2～35g/l，厌氧污泥中，挥发性悬浮固体含量/总悬浮固体(tss)含量≥0.2。
21、优选地，含pam剩余污泥与厌氧污泥的体积比为5～15:1。
22、优选地，将预处理混合体系与厌氧污泥混合后调节ph值为7.0±0.5。
23、优选地，步骤(2)的无氧条件通过以下步骤实现：用纯度为90.00％～99.99％的惰性气体吹脱5～20min后进行密封以形成无氧条件。
24、优选地，厌氧消化的转速为100～300rpm，厌氧消化的温度为30～40℃，厌氧消化的时间为30～40d。
25、优选地，经过厌氧消化处理后，pam降解率达到30％以上。
26、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
27、1、本专利技术先将互花米草热解制本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种互花米草生物炭强化含PAM剩余污泥厌氧消化的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述互花米草生物炭由互米花草经过包括热解的步骤所得；
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，热解温度为550～680℃，热解时间为1～3h。
4.根据权利要求1～3任一所述的方法，其特征在于，100g/L的互花米草生物炭水溶液的pH值为8.0～10.5。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，含PAM剩余污泥的固含量为0.5～4.0wt％，含PAM剩余污泥的挥发性有机物为0.1～1000g/L，含PAM剩余污泥的总悬浮固体为0.1～1000g/L，含PAM剩余污泥中PAM的量为0.1～50g/kg TSS；
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预处理在无氧条件下进行；
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，互花米草生物炭与含PAM剩余污泥中挥发性有机物的质量比为1:1～10:1；
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将预处理混合体系与厌氧污泥混
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，厌氧消化的转速为100～300rpm，厌氧消化的温度为30～40℃，厌氧消化的时间为30～40d。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，经过厌氧消化处理后，PAM降解率达到30％以上。
...【技术特征摘要】
1.一种互花米草生物炭强化含pam剩余污泥厌氧消化的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述互花米草生物炭由互米花草经过包括热解的步骤所得；
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，热解温度为550～680℃，热解时间为1～3h。
4.根据权利要求1～3任一所述的方法，其特征在于，100g/l的互花米草生物炭水溶液的ph值为8.0～10.5。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，含pam剩余污泥的固含量为0.5～4.0wt％，含pam剩余污泥的挥发性有机物为0.1～1000g/l，含pam剩余污泥的总悬浮固体为0.1～1000g/l，含pam...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨国靖，谢周云，刘旭冉，唐力，张妮，夏静芬，叶基恩，俞为伶，
申请(专利权)人：浙江万里学院，
类型：发明
国别省市：
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