阅读说明：本技术 一种利用聚合氯化铝提高污泥厌氧发酵生产短链脂肪酸的方法 (Method for improving sludge anaerobic fermentation production of short-chain fatty acid by using polyaluminium chloride ) 是由 吕学斌 朱葡莉 韩怡雯 李倩 于 2019-09-20 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种利用聚合氯化铝提高污泥厌氧发酵生产短链脂肪酸的方法。该方法在污泥发酵初始阶段加入高浓度聚合氯化铝,促进污泥胞外聚合物溶解,使蛋白质、碳水化合物等有机物大量溶出供厌氧微生物产酸,并且抑制产甲烷耗酸过程,从而提高短链脂肪酸的产量,同时改善了污泥的脱水性能。本发明充分利用污泥脱水过程中作为絮凝剂加入的聚合氯化铝,降低了成本,有效地实现了污泥的资源化及减量化。(The invention provides a method for producing short-chain fatty acid by improving anaerobic fermentation of sludge by using polyaluminium chloride. According to the method, high-concentration polyaluminium chloride is added at the initial stage of sludge fermentation, dissolution of sludge extracellular polymers is promoted, organic matters such as proteins and carbohydrates are dissolved out in a large amount for anaerobic microorganisms to produce acid, and the processes of methane production and acid consumption are inhibited, so that the yield of short-chain fatty acids is increased, and the dehydration performance of sludge is improved. The invention fully utilizes the polyaluminium chloride added as the flocculating agent in the sludge dewatering process, reduces the cost and effectively realizes the recycling and reduction of the sludge.)

一种利用聚合氯化铝提高污泥厌氧发酵生产短链脂肪酸的 方法

技术领域：

本发明属于固体废弃物资源化技术领域，具体涉一种利用聚合氯化铝来提高污泥厌氧发酵产生短链脂肪酸的方法。

技术背景：

生物废水处理由于其在营养物去除方面的有效性而在全世界广泛使用。这一过程通常会生产出大量含水率超过80％的污泥。据估计，2015年中国生产了3500万吨含水率为80％污水污泥，预计这一数字将呈上升趋势。越来越多的污泥不仅带来了挑战，也带来了机遇。一方面，污泥含有大量有毒污染物，病原体和寄生虫，如果处理和处置不当，对环境和人类健康构成潜在威胁；另一方面，废活性污泥含有高水平的可生物降解的有机底物，它们可转化为丰富而廉价的生物能源。厌氧发酵是废活性污泥处理和处置的首选方法，因为它利用污泥中的有机物生产高附加值的物质，同时实现污泥减量。而厌氧消化过程存在污泥停留时间长有机物去除效率等缺点，许多研究者进行了大量研究来改善和强化厌氧消化。

聚合氯化铝作为一种絮凝剂已被广泛使用并且不可避免地被污泥吸收和浓缩，导致聚合氯化铝在污泥中大量积聚。高浓度聚合氯化铝，可以促进污泥胞外聚合物溶解，使蛋白质、碳水化合物等有机物大量溶出供厌氧微生物产酸，并且能抑制产甲烷耗酸过程，提高短链脂肪酸的产量，同时能改善污泥的脱水性能。

发明内容

该发明为了解决污泥厌氧发酵过程中短链脂肪酸产量低及发酵后污泥脱水性能差的问题，采用了在污泥发酵初始加入一定量聚合氯化铝的方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

(1)取污水处理厂污泥，将污泥加入厌氧反应器中，并加入聚合氯化铝，混匀后进行厌氧发酵。

上述方案(1)中所述的聚合氯化铝的投加剂量为0.2～1gAL³⁺/gTSS。

上述方案(1)中所述的厌氧发酵污泥浓度在10-50g/L。

上述方案(1)中所述的厌氧发酵停留时间为3-7天。

上述方案(1)中所述的聚合氯化铝的添加时间厌氧发酵污泥和聚合氯化铝同时加入厌氧发酵系统。

本发明提供的方法的优势在于：

1)本发明添加药剂聚合氯化铝，操作简单，能耗低，提高了短链脂肪酸的积累，并有效改善了发酵后污泥的脱水性能；

2)产生的短链脂肪酸是一种具有很高附加值的能源，不仅减少了环境污染，又从中回收了清洁的能源。

具体实施方式

：

下面结合具体实际案例对本发明做进一步的描述。

实施例1

取400mL浓度为25g/L的污泥和50mL接种污泥加入厌氧反应器中，并投加0.2gAL³⁺/g TSS的聚合氯化铝，搅拌均匀，进行厌氧发酵。

实施例2

取400mL浓度为25g/L的污泥和50mL接种污泥加入厌氧反应器中，并投加0.5gAL³⁺/g TSS的聚合氯化铝，搅拌均匀，进行厌氧发酵。

实施例3

取400mL浓度为25g/L的污泥和50mL接种污泥加入厌氧反应器中，并投加1gAL³⁺/gTSS的聚合氯化铝，搅拌均匀，进行厌氧发酵。

对比例1

取400mL浓度为25g/L的污泥和50mL接种污泥加入厌氧反应器中，不加聚合氯化铝，搅拌均匀后进行厌氧发酵。

3d后，考察发酵样品中得到的短链脂肪酸产量。取上清液过滤，检测得短链脂肪酸含量0.2、0.5、1gAL³⁺/g TSS分别为980.4mg/L、1845.82mg/L、3884.68mg/L，对比组为970.32mg/L。

5d后，考察发酵样品中得到的短链脂肪酸产量。取上清液过滤，检测得短链脂肪酸含量0.2、0.5、1gAL³⁺/g TSS分别为1289.32mg/L、1766.4mg/L、3482.72，对比组为1190.24mg/L。

7d后，考察发酵样品中得到的短链脂肪酸产量。取上清液过滤，检测得短链脂肪酸含量0.2、0.5、1gAL³⁺/g TSS分别为860.77mg/L、1356.63mg/L、3037.45mg/L，对比组为750.48mg/L。

厌氧反应结束后，考察发酵样品中污泥的脱水性能。测得0.2、0.5、1gAL³⁺/gTSS污泥比阻分别为2.19E+12、1.69E+12、1.99E+12，对比组为3.80E+12。

该具体实际案例仅用来例举本发明，并不限制本发明的保护范围。