公布日：2023.11.07

申請日：2023.09.01

分類號：C02F11/04(2006.01)I

摘要

本發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，利用厭氧動態膜生物反應器對污泥進行厭氧消化處理并產生沼氣，并對沼氣中的甲烷含量進行成分分析，當甲烷成分≤60％時，通過增大固體停留時間SRT或者減少水力停留時間使得沼氣中甲烷成分高于65％，實現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，污泥進入到厭氧動態膜生物反應器內，在主反應區內進行厭氧消化處理并產生沼氣，消化后的污泥進入到膜分離區進行濃縮分離后，一部分濃縮污泥外排，一部分返回至主反應區內繼續進行污泥的厭氧消化；S2，收集污泥厭氧消化過程中產生的沼氣，并對沼氣進行成分分析，當沼氣中甲烷含量≤60％時，增大污泥厭氧消化過程中的固體停留時間或減小污泥厭氧消化過程中的水力停留時間，直至沼氣中甲烷含量＞65％。

2.根據權利要求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，所述膜分離區的污泥濃度為30～60g/L。

3.根據權利要求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，所述膜分離區與所述主反應區的回流比為300％～500％。

4.根據權利要求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，所述膜分離區的沼氣循環強度為25～35m3/(m2·h)。

5.根據權利要求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，所述膜分離區的跨膜壓差≤10kPa。

6.根據權利要求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.根據權利要求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，所述固體停留時間為30～50天。

8.根據權利要求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，所水力停留時間為10～30天。

發明內容

針對現有技術中存在的上述缺陷，本發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，利用厭氧動態膜生物反應器對污泥進行厭氧消化處理并產生沼氣，并對沼氣中的甲烷含量進行成分分析，當甲烷成分≤60％時，通過增大固體停留時間SRT或者減少水力停留時間HRT使得沼氣中甲烷成分高于65％，實現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。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發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，污泥進入到厭氧動態膜生物反應器內，在主反應區內進行厭氧消化處理并產生沼氣，消化后的污泥進入到膜分離區進行濃縮分離后，一部分濃縮污泥外排，一部分返回至主反應區內繼續進行污泥的厭氧消化；

S2，收集污泥厭氧消化過程中產生的沼氣，并對沼氣進行成分分析，當沼氣中甲烷含量≤60％時，增大污泥厭氧消化過程中的固體停留時間或減小污泥厭氧消化過程中的水力停留時間，直至沼氣中甲烷含量＞65％。

優選地，所述步驟S1中，所述膜分離區的污泥濃度為30～60g/L。

優選地，所述步驟S1中，所述厭氧消化過程中，所述膜分離區與所述主反應區的回流比為300～500％。

優選地，所述步驟S1，所述膜分離區的沼氣循環強度為25～35m3/(m2·h)。

優選地，所述步驟S1中，所述膜分離區的跨膜壓差≤10kPa。

優選地，所述步驟S2中，所述沼氣的成分分析采用氣相色譜法。

優選地，所述步驟S2中，所述固體停留時間為30～50天。

優選地，所述步驟S2中，所水力停留時間為10～30天。

本發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，還具有以下幾點有益效果：

1、本發明的污泥厭氧消化工藝中提高沼氣中甲烷含量的方法，利用厭氧動態膜生物反應器對污泥進行厭氧消化處理并產生沼氣，并對沼氣中的甲烷含量進行成分分析，當甲烷成分≤60％時，通過增大固體停留時間SRT或者減少水力停留時間HRT使得沼氣中甲烷成分高于65％，實現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，通過對沼氣中甲烷含量進行成分分析，同時解耦水力停留時間和固體停留時間，從而實現運行濃度和消化效率的提升，使得污泥中的有機質轉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，實現沼氣中甲烷占比大于65％，運行穩定可靠，可以推廣。

（發明人：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）