一種利用蠅蛆處理剩餘汙泥並製備蠅蛆蛋白和有機肥的方法
2023-05-19 02:06:56 4
專利名稱：一種利用蠅蛆處理剩餘汙泥並製備蠅蛆蛋白和有機肥的方法
技術領域：
本發明涉及環境保護領域中的汙泥處理與資源綜合利用技木，尤其涉及ー種利用蠅蛆處理剩餘汙泥並製備蠅蛆蛋白和有機肥的方法。
背景技術：
我國城鎮汙水處理的主要方法是活性汙泥法。剰餘汙 泥是城鎮汙水處理廠必然產生的副產品，是ー種由有機殘片、細菌菌體、無機顆粒、膠體等組成的極其複雜的非均質體。剩餘汙泥含水率尚，含有病韋、病原菌、寄生蟲卵和重金屬等有害物質以及未穩定的有機物。目前，剩餘汙泥的處理和處置大多採用衛生填埋、焚燒和土地利用等方法。然而，這些處置方法大都存在著處理費用高和產生二次汙染等問題，比如，衛生填埋需要大量的填埋場地和較高的汙泥運輸費，而且容易產生地下水汙染和臭氣逸散等二次汙染問題；汙泥焚燒存在著焚燒設備和運行費用昂貴，且易造成大氣汙染等問題；土地利用則由於剩餘汙泥中含有大量病原體、寄生蟲、重金屬元素及一些難降解有毒有害物質，可能帶來對土壌和水體的二次汙染。鑑於上述方法存在的問題，有必要深入研究開發汙泥處理新方法。未經處理或處理不當的剰餘汙泥是危害環境的汙染物，不過，用合適的エ藝方法處理後，剩餘汙泥又可以變廢為寶，因為剩餘汙泥中除了含有有毒有害物質外，同時也含有可以資源化利用的蛋白質、有機物、氮磷鉀和其它動植物營養元素等有用成分。對剩餘汙泥進行正確處理並綜合利用其中的有用成分，才是剩餘汙泥處理處置的最佳方法。蠅蛆是蠅的幼蟲。蠅蛆以禽畜糞便、麥麩、酒糟、豆餅豆渣、各種腐爛的秸杆、菜葉等有機質為食，生長繁殖快，生產蛋白潛カ大。蠅蛆蛋白是ー種優質蛋白，各項營養指標均超過進ロ魚粉，養殖畜禽時具有適ロ性好，轉化率高，營養豐富的特點，是ー種適合我國國情的高蛋白畜禽營養添加剤，具有廣闊的市場需求和良好的發展前景。剩餘汙泥中含有大量可供蠅蛆食用的成分，經過簡單預處理後即可作為蠅蛆培育和養殖的原料。本發明的目的是提供ー種利用蠅蛆對剩餘汙泥的攝食和新陳代謝來達到剩餘汙泥無害化處理與資源化利用的方法。
發明內容
為解決剩餘汙泥處理不當時對環境造成的直接汙染和二次汙染問題，實現汙泥資源化利用，本發明的目的是提供一種利用蠅蛆處理剩餘汙泥並製備蠅蛆蛋白和有機肥的方法。本發明的目的是通過如下方式實現的ー種利用蠅蛆處理剩餘汙泥並製備蠅蛆蛋白和有機肥的方法，包括如下步驟(I)剩餘汙泥預處理取城鎮生活汙水處理廠經機械脫水後的剩餘汙泥，在剰餘汙泥中加入質量百分比為0. 5% 2%的碳酸鈣粉，碳酸鈣粉粒度小於0. 1_，混合均勻後，放入發酵池中，用塑料膜密封，2 7天後揭開塑料膜，完成剩餘汙泥的預處理；
(2)蠅蛆處理剩餘汙泥在預處理後的剩餘汙泥中按蠅卵與剰餘汙泥質量百分比為0. 3% 0. 55%的比例，接種蠅卵進行養殖，養殖過程中控制溫度20°C 35°C，4 6天後，收集取走蠅蛆，完成第一個處理周期，然後按第一個處理周期的方法完成第二個處理周期，如此處理3 4個周期，分別得到蠅蛆和處理過的剩餘汙泥；(3)蠅蛆體內重金屬脫除從剩餘汙泥中取出的蠅蛆用水洗浄後，烘乾，製成幹蛆，將幹蛆放入質量濃度為1% 10%的醋酸溶液中，在45°C 65°C溫度下浸泡Ih 2h，脫除蠅蛆體內的重金屬；(4)製備蠅蛆蛋白幹蛆經醋酸浸泡後，經液固分離並烘乾，製成幹蛆粉末，得到蠅蛆蛋白；(5)製備有機肥料經蠅蛆處理過的剰餘汙泥烘乾或自然晾乾後，得到有機肥料。
本發明具有如下的有益效果(I)採用生物法對剩餘汙泥進行處理，不產生二次汙染；(2)有效去除剩餘汙泥中的重金屬，提高用剩餘汙泥製備的有機肥料在農業生產中使用的安全性；(3)在處理汙泥的同時可生產蠅蛆蛋白，產生良好的環境效益和經濟效益。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進ー步說明剰餘汙泥樣品取自湖南湘潭市某汙水處理廠經機械脫水後的剩餘汙泥，含水率為80. 5%，固體含量為19. 5%。實施例I和實施例2中均使用這種剩餘汙泥樣品。取樣品lOOOg，在105°C下乾燥至恆重後進行成分分析，汙泥樣品中主要重金屬含量如表1，汙泥樣品中主要養分如表2。表I汙泥樣品(幹基)中主要重金屬含量(mg/kg)
成分Hg Cd Cr Pb As Zn Cu Ni
含量5.5 11 650 356 45 800 280 115表2汙泥樣品(幹基)中主要養分含量(％ )
養分總氮，N 磷，P2O5 鉀，K2O 有機物~
質量分數 3.82.1I. 751.8實施例I :ー種利用蠅蛆處理剩餘汙泥並製備蠅蛆蛋白和有機肥的方法，包括以下步驟(I)剩餘汙泥預處理取剰餘汙泥樣品100kg，加入粒度小於0. Imm的碳酸鈣粉
I.25kg，混合均勻後，放入發酵池中，蓋上塑料膜封嚴，5d後揭開塑料膜，完成剩餘汙泥的預處理；(2)蠅蛆處理剩餘汙泥在養蛆房內將預處理後的剰餘汙泥堆成0. 2m寬、0. 15m高的長條狀汙泥堆，在汙泥堆上接種50g家蠅卵進行養殖，5d後，收集取走蠅蛆，完成ー個處理周期，再向處理ー個周期後的剰餘汙泥繼續接種50g家蠅卵，如此處理4個周期，歷時20d，分別得到蠅蛆和處理過的剩餘汙泥，期間養蛆房室內實測溫度為24°C 34°C ；
(3)蠅蛆體內重金屬脫除從剩餘汙泥中取出的蠅蛆用水洗浄後，經過烘乾，製成乾姐，將幹蛆放入質量濃度為I. 5%的醋酸溶液中，在50°C溫度下浸泡lh，脫除蠅蛆體內的
重金屬；(4)製備蠅蛆蛋白幹蛆經醋酸溶液浸泡後，經離心脫水後烘乾制粉，得到6. 5kg幹蛆粉，所得幹蛆粉即為蠅蛆蛋白；(5)製備有機肥料經蠅蛆處理後的剰餘汙泥烘乾後，得到15. 5kg含水率為12%的有機肥料。對於蛆、蠅蛆蛋白和經蠅蛆處 理後的剩餘汙泥(幹基)中的重金屬含量進行分析，結果分別如表3、表4和表5,製得的有機肥料中養分如表6。表3幹蛆中重金屬含量(mg/Kg)
權利要求
1.一種利用蠅蛆處理剩餘汙泥並製備蠅蛆蛋白和有機肥的方法，其特徵在於，包括如下步驟 (1)剩餘汙泥預處理取城鎮生活汙水處理廠經機械脫水後的剩餘汙泥，在剩餘汙泥中加入質量百分比為O. 5% 2%的碳酸鈣粉，碳酸鈣粉粒度小於O. 1_，混合均勻後，放入發酵池中，用塑料膜密封，2 7天後揭開塑料膜，完成剩餘汙泥的預處理； (2)蠅蛆處理剩餘汙泥在預處理後的剩餘汙泥中按蠅卵與剩餘汙泥質量百分比為O.3 O. 55%的比例，接種蠅卵進行養殖，養殖過程中控制溫度20°C 35°C，4 6天後，收集取走蠅蛆，完成第一個處理周期，然後按第一個處理周期的方法完成第二個處理周期，如此處理3 4個周期，分別得到蠅蛆和處理過的剩餘汙泥； (3)蠅蛆體內重金屬脫除從剩餘汙泥中取出的蠅蛆用水洗淨後，烘乾，製成幹蛆，將幹蛆放入質量濃度為I % 10 %的醋酸溶液中，在45°C 65°C溫度下浸泡Ih 2h，脫除蠅蛆體內的重金屬； (4)製備蠅蛆蛋白幹蛆經醋酸浸泡後，經液固分離並烘乾，製成幹蛆粉末，得到蠅蛆蛋白； (5)製備有機肥料經蠅蛆處理過的剩餘汙泥烘乾或自然晾乾後，得到有機肥料。
全文摘要
本發明公開了一種利用蠅蛆處理剩餘汙泥並製備蠅蛆蛋白和有機肥的方法，包括以下步驟(1)剩餘汙泥預處理；(2)蠅蛆處理剩餘汙泥；(3)蠅蛆體內重金屬脫除；(4)製備蠅蛆蛋白；(5)製備有機肥料。本發明具有如下的有益效果(1)採用生物法對剩餘汙泥進行處理，不產生二次汙染；(2)有效去除剩餘汙泥中的重金屬，提高用剩餘汙泥製備的有機肥料在農業生產中使用的安全性；(3)在處理汙泥的同時可生產蠅蛆蛋白，產生良好的環境效益和經濟效益。
文檔編號C02F11/02GK102627382SQ20121008466
公開日2012年8月8日 申請日期2012年3月28日 優先權日2012年3月28日
發明者習曉光, 周麗麗, 張小雲, 田學達, 蓋東瀛, 穀雨 申請人:湘潭大學