公布日：2023.11.07
申請(qǐng)日：2023.09.01
分類號(hào)：C02F11/04(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種污泥厭氧消化工藝中提高沼氣中甲烷含量的方法，利用厭氧動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器對(duì)污泥進(jìn)行厭氧消化處理并產(chǎn)生沼氣，并對(duì)沼氣中的甲烷含量進(jìn)行成分分析，當(dāng)甲烷成分≤60％時(shí)，通過增大固體停留時(shí)間SRT或者減少水力停留時(shí)間使得沼氣中甲烷成分高于65％，實(shí)現(xiàn)沼氣中甲烷含量的有效提升，從而提高了污泥的能源回收效率。
權(quán)利要求書
1.一種污泥厭氧消化工藝中提高沼氣中甲烷含量的方法，其特征在于，包括以下步驟：S1，污泥進(jìn)入到厭氧動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器內(nèi)，在主反應(yīng)區(qū)內(nèi)進(jìn)行厭氧消化處理并產(chǎn)生沼氣，消化后的污泥進(jìn)入到膜分離區(qū)進(jìn)行濃縮分離后，一部分濃縮污泥外排，一部分返回至主反應(yīng)區(qū)內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行污泥的厭氧消化；S2，收集污泥厭氧消化過程中產(chǎn)生的沼氣，并對(duì)沼氣進(jìn)行成分分析，當(dāng)沼氣中甲烷含量≤60％時(shí)，增大污泥厭氧消化過程中的固體停留時(shí)間或減小污泥厭氧消化過程中的水力停留時(shí)間，直至沼氣中甲烷含量＞65％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥厭氧消化工藝中提高沼氣中甲烷含量的方法，其特征在于，所述步驟S1中，所述膜分離區(qū)的污泥濃度為30～60g/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污泥厭氧消化工藝中提高沼氣中甲烷含量的方法，其特征在于，所述步驟S1中，所述厭氧消化過程中，所述膜分離區(qū)與所述主反應(yīng)區(qū)的回流比為300％～500％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥厭氧消化工藝中提高沼氣中甲烷含量的方法，其特征在于，所述步驟S1，所述膜分離區(qū)的沼氣循環(huán)強(qiáng)度為25～35m3/(m2·h)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥厭氧消化工藝中提高沼氣中甲烷含量的方法，其特征在于，所述步驟S1中，所述膜分離區(qū)的跨膜壓差≤10kPa。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥厭氧消化工藝中提高沼氣中甲烷含量的方法，其特征在于，所述步驟S2中，所述沼氣的成分分析采用氣相色譜法。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥厭氧消化工藝中提高沼氣中甲烷含量的方法，其特征在于，所述固體停留時(shí)間為30～50天。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥厭氧消化工藝中提高沼氣中甲烷含量的方法，其特征在于，所述步驟S2中，所水力停留時(shí)間為10～30天。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種污泥厭氧消化工藝中提高沼氣中甲烷含量的方法，利用厭氧動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器對(duì)污泥進(jìn)行厭氧消化處理并產(chǎn)生沼氣，并對(duì)沼氣中的甲烷含量進(jìn)行成分分析，當(dāng)甲烷成分≤60％時(shí)，通過增大固體停留時(shí)間SRT或者減少水力停留時(shí)間HRT使得沼氣中甲烷成分高于65％，實(shí)現(xiàn)沼氣中甲烷含量的有效提升，從而提高了污泥的能源回收效率。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
本發(fā)明提供了一種污泥厭氧消化工藝中提高沼氣中甲烷含量的方法，一種污泥厭氧消化工藝中提高沼氣中甲烷含量的方法，包括以下步驟：
S1，污泥進(jìn)入到厭氧動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器內(nèi)，在主反應(yīng)區(qū)內(nèi)進(jìn)行厭氧消化處理并產(chǎn)生沼氣，消化后的污泥進(jìn)入到膜分離區(qū)進(jìn)行濃縮分離后，一部分濃縮污泥外排，一部分返回至主反應(yīng)區(qū)內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行污泥的厭氧消化；
S2，收集污泥厭氧消化過程中產(chǎn)生的沼氣，并對(duì)沼氣進(jìn)行成分分析，當(dāng)沼氣中甲烷含量≤60％時(shí)，增大污泥厭氧消化過程中的固體停留時(shí)間或減小污泥厭氧消化過程中的水力停留時(shí)間，直至沼氣中甲烷含量＞65％。
優(yōu)選地，所述步驟S1中，所述膜分離區(qū)的污泥濃度為30～60g/L。
優(yōu)選地，所述步驟S1中，所述厭氧消化過程中，所述膜分離區(qū)與所述主反應(yīng)區(qū)的回流比為300～500％。
優(yōu)選地，所述步驟S1，所述膜分離區(qū)的沼氣循環(huán)強(qiáng)度為25～35m3/(m2·h)。
優(yōu)選地，所述步驟S1中，所述膜分離區(qū)的跨膜壓差≤10kPa。
優(yōu)選地，所述步驟S2中，所述沼氣的成分分析采用氣相色譜法。
優(yōu)選地，所述步驟S2中，所述固體停留時(shí)間為30～50天。
優(yōu)選地，所述步驟S2中，所水力停留時(shí)間為10～30天。
本發(fā)明所提供的一種污泥厭氧消化工藝中提高沼氣中甲烷含量的方法，還具有以下幾點(diǎn)有益效果：
1、本發(fā)明的污泥厭氧消化工藝中提高沼氣中甲烷含量的方法，利用厭氧動(dòng)態(tài)膜生物反應(yīng)器對(duì)污泥進(jìn)行厭氧消化處理并產(chǎn)生沼氣，并對(duì)沼氣中的甲烷含量進(jìn)行成分分析，當(dāng)甲烷成分≤60％時(shí)，通過增大固體停留時(shí)間SRT或者減少水力停留時(shí)間HRT使得沼氣中甲烷成分高于65％，實(shí)現(xiàn)沼氣中甲烷含量的有效提升，從而提高了污泥的能源回收效率；
2、本發(fā)明的污泥厭氧消化工藝中提高沼氣中甲烷含量的方法，通過對(duì)沼氣中甲烷含量進(jìn)行成分分析，同時(shí)解耦水力停留時(shí)間和固體停留時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)行濃度和消化效率的提升，使得污泥中的有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為甲烷的比例增大，從而提升了沼氣中甲烷的含量；
3、本發(fā)明的污泥厭氧消化工藝中提高沼氣中甲烷含量的方法，在污泥厭氧消化過程中，提高了污泥的厭氧消化效率，實(shí)現(xiàn)沼氣中甲烷占比大于65％，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，可以推廣。
（發(fā)明人：陳廣;潘煒;陳沈雷;周劍峰;王志偉;吳煒;周博;戴若彬;王雪野;萬晨）
