一种利用镍稳定CSTR厌氧反应器COD运行的方法

摘要

本发明公开了一种利用镍稳定CSTR厌氧反应器COD运行的方法，涉及餐厨垃圾厌氧发酵系统技术领域，具体为S1、CSTR厌氧反应器模拟装置；S2、分量投放镍元素；S3、运行检测和S4、制图比对。该利用镍稳定CSTR厌氧反应器COD运行的方法，通过向CSTR厌氧反应器中按0.04g/L的比例一次性投入六合水氯化镍，可在未停止进料且COD上升至15000mg/L的情况下于5‑10天内使COD下降至12000‑13000mg/L的理想状况，从而有利于稳定COD数值并保持工作质量，且六合水氯化镍相对其它微量元素具有价格优势，而且单一投入试剂，成本低廉，操作简单，且对厌氧系统无其它负面影响。

说明书

技术领域

本发明涉及餐厨垃圾厌氧发酵系统技术领域，具体为一种利用镍稳定CSTR厌氧反应器COD运行的方法。

背景技术

伴随着经济的发展，我国正大力推进节能、高效的垃圾处理和再生能源的开发。利用厨余垃圾厌氧消化生物质产生甲烷，是一种处理高含量有机物质，能减少其对环境的危害，并能获得高质量的清洁能源产品。餐厨垃圾中有机物质含量高，是理想的发酵基质，对餐厨垃圾或城市生活有机垃圾的厌氧消化，常见的抑制物质为VFAs、氨氮、长链脂肪酸(LCFAs)以及无机盐等，上述因素的产生，都与反应体系中化学需氧量(COD)浓度有一定的关系。反应体系中各项指标的变化可以反映出厌氧消化过程不同阶段的效率，以及各阶段间的协同效应。对参考COD浓度进行调节，可以在一定程度上判断发酵系统的运行状况和质量。从厌氧系统的数据分析，COD浓度过低或过高时，都会导致甲烷产率下降，这说明COD对维持发酵体系的相对稳定性，有一定的影响价值，挥发性脂肪酸(VFA)也是重要的观测指标，表示厌氧系统内挥发性有机酸的含量，是反映厌氧生物反应器效果的重要指标。VFA是厌氧消化过程中的重要中间产物，产甲烷菌主要利用VFA生成甲烷，但VFA在厌氧反应器中的积累能反映出产甲烷菌的不活跃状态或反应器的运行条件恶化，VFA浓度升高(如丙酸)超过甲烷菌所能利用的数量，又会造成VFA的过度积累，进而使反应器内的pH下降，对产甲烷菌有抑制作用，过低会使甲烷能利用的物料减少，厌氧反应器对有机物的分解程度较低，因此VFA也作为厌氧反应器运行的重要控制指标。所以，在厌氧反应器中应将COD、VFA作为控制指标进行分析化验和及时掌握。

现有的厌氧系统中的发酵促进剂主要有添加微量元素和营养盐等，用于微生物生长繁殖，但是目前适应于餐厨垃圾厌氧发酵系统的、具有针对性的促进剂还有待研究，普遍存在着普适性差、效果不稳定、价格偏高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种利用镍稳定CSTR厌氧反应器COD运行的方法，解决了上述背景技术中提出的厌氧系统中的发酵促进剂主要有添加微量元素和营养盐等，用于微生物生长繁殖，但是目前适应于餐厨垃圾厌氧发酵系统的、具有针对性的促进剂还有待研究，普遍存在着普适性差、效果不稳定、价格偏高的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种利用镍稳定CSTR厌氧反应器COD运行的方法，包括下述操作步骤：

S1、CSTR厌氧反应器模拟装置：

设置CSTR厌氧反应器模拟装置，投入浆料进行模拟运作；

S2、分量投放镍元素：

向五个CSTR厌氧反应器模拟装置中分别以0.00g/L、0.04g/L、0.08g/L、0.1g/L、0.2g/L的比例加入镍元素；

S3、运行检测：

CSTR厌氧反应器模拟装置正常运行，并每天测定VFA、COD的数值；

S4、制图比对：

基于步骤S3中每日所测得的VFA、COD数值进行制表，以作比对。

可选的，所述S1步骤中，CSTR厌氧反应器模拟装置的运行参数与实际运行系统的运行参数相一致，CSTR厌氧反应器模拟装置采用容量为1L的发酵瓶。

可选的，所述S1步骤中，CSTR厌氧反应器模拟装置的数量共设置有五个，且所有CSTR厌氧反应器模拟装置处于同一实验环境下。

可选的，所述每个CSTR厌氧反应器模拟装置内部所投入的浆料分量、浆料成分均一致。

可选的，所述S2步骤中，镍元素采用六合水氯化镍，六合水氯化镍投入后CSTR厌氧反应器模拟装置继续保持运行。

可选的，所述S2步骤中，六合水氯化镍于水中溶解后投入CSTR厌氧反应器模拟装置中，六合水氯化镍与水的比例为1:80-100。

可选的，所述S3步骤中，CSTR厌氧反应器模拟装置期限为15天，VFA、COD的中文学名分别为挥发性脂肪酸、化学需氧量。

可选的，所述S3步骤中，VFA的测定方法采用挥发酸的测定Q/YZJ10-03-02-2000，COD的测定方法采用水质或化学需氧量的测定HJ-828。

可选的，所述该利用镍稳定CSTR厌氧反应器COD运行的方法可应用于垃圾处理与再生能源的领域中。

本发明提供了一种利用镍稳定CSTR厌氧反应器COD运行的方法，具备以下有益效果：

该利用镍稳定CSTR厌氧反应器COD运行的方法，通过向CSTR厌氧反应器中按0.04g/L的比例一次性投入六合水氯化镍，可在未停止进料且COD上升至15000mg/L的情况下于5-10天内使COD下降至12000-13000mg/L的理想状况，从而有利于稳定COD数值并保持工作质量，且六合水氯化镍相对其它微量元素具有价格优势，而且单一投入试剂，成本低廉，操作简单，且对厌氧系统无其它负面影响。

附图说明

图1为本发明整体流程示意图；

图2为本发明模拟后VFA结果示意图；

图3为本发明模拟后COD结果示意图；

图4为本发明实际操作后COD结果示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1至图3，本发明提供技术方案：一种利用镍稳定CSTR厌氧反应器COD运行的方法，包括下述操作步骤：

S1、CSTR厌氧反应器模拟装置：

设置CSTR厌氧反应器模拟装置，投入浆料进行模拟运作；

S2、分量投放镍元素：

向五个CSTR厌氧反应器模拟装置中分别以0.00g/L、0.04g/L、0.08g/L、0.1g/L、0.2g/L的比例加入镍元素；

S3、运行检测：

CSTR厌氧反应器模拟装置正常运行，并每天测定VFA、COD的数值；

S4、制图比对：

基于步骤S3中每日所测得的VFA、COD数值进行制表，以作比对。

S1步骤中，CSTR厌氧反应器模拟装置的运行参数与实际运行系统的运行参数相一致，CSTR厌氧反应器模拟装置采用容量为1L的发酵瓶。

S1步骤中，CSTR厌氧反应器模拟装置的数量共设置有五个，且所有CSTR厌氧反应器模拟装置处于同一实验环境下。

每个CSTR厌氧反应器模拟装置内部所投入的浆料分量、浆料成分均一致。

S2步骤中，镍元素采用六合水氯化镍，六合水氯化镍投入后CSTR厌氧反应器模拟装置继续保持运行。

S2步骤中，六合水氯化镍于水中溶解后投入CSTR厌氧反应器模拟装置中，六合水氯化镍与水的比例为1:80-100。

S3步骤中，CSTR厌氧反应器模拟装置期限为15天，VFA、COD的中文学名分别为挥发性脂肪酸、化学需氧量。

S3步骤中，VFA的测定方法采用挥发酸的测定Q/YZJ10-03-02-2000，COD的测定方法采用水质或化学需氧量的测定HJ-828。

该利用镍稳定CSTR厌氧反应器COD运行的方法可应用于垃圾处理与再生能源的领域中；

实用例一：向实际运行中的CSTR厌氧反应器按0.04g/L的比例一次性投入六合水氯化镍，观察COD的溶剂负荷变化，同时不停止进料，保持系统稳定运行，具体实施数据结果(见图3)，COD上升至15000mg/L的异常情况下在单次投加0.04g/L的六合水氯化镍后，5-10天内COD下降到理想状况即12000-13000mg/L，并保持；

该利用镍稳定CSTR厌氧反应器COD运行的方法，通过向CSTR厌氧反应器中按0.04g/L的比例一次性投入六合水氯化镍，可在未停止进料且COD上升至15000mg/L的情况下于5-10天内使COD下降至12000-13000mg/L的理想状况，从而有利于稳定COD数值并保持工作质量，且六合水氯化镍相对其它微量元素具有价格优势，而且单一投入试剂，成本低廉，操作简单，且对厌氧系统无其它负面影响。

综上，该利用镍稳定CSTR厌氧反应器COD运行的方法，使用时，包括下述操作步骤：

S1、CSTR厌氧反应器模拟装置：设置CSTR厌氧反应器模拟装置，投入浆料进行模拟运作；

S2、分量投放镍元素：向五个CSTR厌氧反应器模拟装置中分别以0.00g/L、0.04g/L、0.08g/L、0.1g/L、0.2g/L的比例加入镍元素；

S3、运行检测：CSTR厌氧反应器模拟装置正常运行，并每天测定VFA、COD的数值；

S4、制图比对：基于步骤S3中每日所测得的VFA、COD数值进行制表，以作比对。

该利用镍稳定CSTR厌氧反应器COD运行的方法，通过向CSTR厌氧反应器中按0.04g/L的比例一次性投入六合水氯化镍，可在未停止进料且COD上升至15000mg/L的情况下于5-10天内使COD下降至12000-13000mg/L的理想状况，从而有利于稳定COD数值并保持工作质量，且六合水氯化镍相对其它微量元素具有价格优势，而且单一投入试剂，成本低廉，操作简单，且对厌氧系统无其它负面影响

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。