本發(fā)明涉及一種生物炭介導(dǎo)的固體生物膜厭氧消化促進(jìn)劑，包括如下成分：硫酸亞鐵、氯化鈷、氯化鎳、復(fù)合維生素及厭氧消化固體生物膜。其中，厭氧消化固體生物膜，通過對(duì)厭氧消化馴化后的生物炭及其上生物膜進(jìn)行凍干制得。本發(fā)明還公開了一種生物炭介導(dǎo)的固體生物膜厭氧消化促進(jìn)劑的制備方法。本發(fā)明的厭氧消化促進(jìn)劑，具有有效使用期長(zhǎng)，儲(chǔ)存運(yùn)輸方便，操作簡(jiǎn)單快捷的優(yōu)點(diǎn)。添加本發(fā)明的厭氧消化促進(jìn)劑到厭氧消化反應(yīng)器中，可實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)厭氧消化，快速富集、穩(wěn)定微生物，并能有效提高厭氧消化有機(jī)物降解的充分性，縮短水力滯留期，提高甲烷產(chǎn)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種厭氧消化促進(jìn)劑及其制備方法，屬于資源利用與環(huán)境保護(hù)、及厭氧消化技術(shù)領(lǐng)域。特別是涉及一種生物炭介導(dǎo)的固體生物膜厭氧消化促進(jìn)劑及其制備方法。

背景技術(shù)

厭氧消化是有機(jī)物質(zhì)被厭氧菌在厭氧條件下分解產(chǎn)生甲烷和二氧化碳的過程，是有機(jī)廢棄物資源利用與能源生產(chǎn)的一項(xiàng)重要技術(shù)，起到變廢為寶，緩解能源緊張與保護(hù)環(huán)境等的多重作用，在污水治理、固體廢棄物處理及沼氣生產(chǎn)領(lǐng)域等有著廣泛的應(yīng)用和重要的意義。隨著研究的深入和技術(shù)的進(jìn)步，厭氧消化效率不斷提高，但仍存在一些問題，比如厭氧消化原料降解利用不夠充分，發(fā)酵啟動(dòng)較慢，有機(jī)質(zhì)滯留時(shí)間較長(zhǎng)，甲烷含量較低等問題，這些問題都制約著厭氧消化工程的全面推廣和進(jìn)一步普及。

為解決上述問題，研究者們進(jìn)行了大量的探索與實(shí)踐，其中研制厭氧消化促進(jìn)劑就是其中的一項(xiàng)熱門。魯建江等公開了（公開號(hào)：CN103255179A）一種沼氣發(fā)酵促進(jìn)劑及其制備方法，將Fe，Co，Ni，Zn等微量金屬元素以氯化物的形式配制成濃鹽溶液來作為沼氣發(fā)酵促進(jìn)劑，通過每天向沼氣發(fā)酵池中添加固定量該沼氣發(fā)酵促進(jìn)劑來提高沼氣效率。由于是溶液形式，該厭氧消化促進(jìn)劑在儲(chǔ)存和運(yùn)輸方面存在較多不便，且有效期較短。目前主流的厭氧消化促進(jìn)劑形式是固體制劑，云斯寧等公開了（公開號(hào)：CN103740764A）一種沼氣發(fā)酵用功能性生物催化劑及利用催化劑發(fā)酵的方法，將固體形態(tài)的質(zhì)量份數(shù)為61-329份的礦質(zhì)養(yǎng)分促進(jìn)劑、100份水解酶促進(jìn)劑和1-3份 微生物復(fù)合菌劑在常溫下混合均勻，即得沼氣發(fā)酵用功能性生物催化劑。孫彬等公開了（公開號(hào)：CN102732566A）一種寒地沼氣促進(jìn)劑及其制備方法，制備方法為：（1）稱取硫酸亞鐵、氯化鈷、氯化鎳、有機(jī)物質(zhì)、吸附劑和填充劑；（2）將稱取的硫酸亞鐵、氯化鈷和氯化鎳，加蒸餾水制成飽和溶液，再加入吸附劑，烘干后用粉碎機(jī)粉碎，得到粉體；（3）然后將有機(jī)物和填充劑加入粉體中，攪拌混合均勻，即得寒地沼氣促進(jìn)劑。以上專利所公開的厭氧消化促進(jìn)劑及其制備方法基本都是通過將厭氧消化主要微生物或輔助微生物的菌劑形式或活體形式、催化劑、營(yíng)養(yǎng)元素、發(fā)酵原料、吸附劑等按比例混合并固化來最終制得厭氧消化促進(jìn)劑，這些促進(jìn)劑雖然對(duì)厭氧消化效果有一定改善，但都存在厭氧消化微生物適應(yīng)、生長(zhǎng)、富集等的馴化時(shí)間或啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)的不足。

生物膜法是有效富集和穩(wěn)定微生物的一種重要方法，具有生物膜體積小、微生物量高、水力停留時(shí)間較短、生物相相對(duì)穩(wěn)定、對(duì)毒物和沖擊負(fù)荷抵抗性強(qiáng)、處理效果高等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于城市污水和工業(yè)廢水的二級(jí)生物厭氧消化處理中。生物膜法的產(chǎn)生和生長(zhǎng)離不開載體材料的使用，載體是微生物固定過程中所必需的介質(zhì)，在生物膜處理中有很重要的作用，影響著微生物的生長(zhǎng)、繁殖、脫落和形態(tài)及空間結(jié)構(gòu)。在生物膜法中應(yīng)用的載體應(yīng)滿足如下條件：①易流化，但不易流失； ②易成膜，但無(wú)毒害作用； ③能提供大的比表面積，以增加生物附著量； ④價(jià)格低廉，容易取材。