剩餘汙泥綜合利用方法
2024-04-07 07:57:05
專利名稱：剩餘汙泥綜合利用方法
技術領域：
本發明涉及一種剩餘汙泥綜合利用方法，屬於汙泥汙水處理技術領域。
背景技術：
汙泥處理應以減量化、穩定化、無害化為處理目的。一般而言，汙泥處理可供選擇的方法大致有濃縮、消化脫水、焚燒、堆肥等，然後是最終處置。傳統的汙泥處置方式有填埋、焚燒、排海等。汙泥資源化利用，是指將汙泥進行適當的處理後，從廢棄物變為可以利用的資源。汙泥資源化利用方式有農用、直接制磚、熱能利用、製取活性炭等。相關的預處理技術包括厭氧消化法、溼式氧化法、堆肥穩定法、利用蚯蚓生態床處理汙泥、利用超聲波處理汙泥、利用表面活性劑改進汙泥脫水性能、汙泥熔化技術、膜生物反應器、破壞生物細胞、利用微型動物削減汙泥產量、臭氧處理工藝等。汙泥處理方案應根據當地汙泥的性質與數 量、投資情況與運行管理費用、環境保護要求及有關法律與法規、城市發展動態及汙泥資源化利用，綜合考慮後選定。現在採用的較為成熟的汙泥處理技術主要包括農業利用、材料化利用、能源化利用以及汙泥製取吸附劑等。剩餘汙泥是汙水處理後的物質，是一種由有機殘片、細菌菌體、無機顆粒、膠體等組成的極其複雜的非均質體。汙泥中除了含有豐富的可以利用的氮、磷、鉀多種微量元素和有機質，同時也含大量的病原體寄生蟲(卵)、重金屬和多種有毒有害有機汙染物，如果不能妥善安全的處置，將給生態環境帶來巨大的壓力。汙泥處置最為經濟有效的方式就是生物資源循環利用，即汙泥資源利用處置，汙泥的資源化利用主要是在農業、材料、能源方面的應用，這些方法在技術上是可行的，但是大多由於成本較高，工藝還不是很成熟，因此在實際處置過程中應用於工業處理還是較少。
發明內容
本發明提供一種剩餘汙泥綜合利用方法，此方法是一種利用生物發酵、生物處理方法來解決汙水處理後剩餘的汙泥的新方法，能實現剩餘汙泥的減量化、資源化、無害化。本發明是通過以下技術方案實現的它包括以下步驟步驟1，汙泥發酵，用菌接種汙泥，進行發酵，所述的菌為EM菌、酵母菌或EM菌與酵母菌的混合菌；EM菌投料比為汙泥重量的3%、酵母菌投料比為汙泥重量的2 3%、混合菌投料比為汙泥100:EM菌2:酵母菌2，在27°C 37°C的室溫下，進行發酵。通過對溫度、投料比等影響因素的調整達到提高汙泥中生物蛋白與還原糖的最佳效果(剩餘汙泥蛋白質可由26. 9% 29. 2%提高至40% 50%，還原糖由12. 5 19. 6%穩定至7% 15· 79%)，控制汙泥中可生物降解的有機物向穩定的類腐殖質生化轉化。其操作如下操作I，汙泥接種，將所述的菌的培養液接種到汙泥中，攪拌混合均勻。操作2，曝氣發酵，在初始溫度27°C 37°C下，將接種的汙泥曝氣，按I升發酵汙泥中每分鐘通入O. 5^1升空氣，使菌類在好氧的條件下充分適應並生長。採用先曝氣使菌類在好氧的條件下生長並與汙泥混合馴化，充分適應生長。操作3，發酵升溫，將接種後的汙泥發酵，溫度逐步提升，2天後溫度攀升至35 0C 45。。。操作4，發酵終止；在發酵2天後，也就是進入中溫階段後(35°C 45°C )，終止發酵，以取得營養成分最理想的汙泥飼料。步驟2，蠅蛆處理，用發酵過的汙泥培育蠅蛆，在室溫25°C 35°C、陰暗條件下飼養蠅蛆6 7天，待蠅蛆生長成熟時，將蠅蛆逐步從汙泥中分離出來。此步驟是用蠅蛆處理髮酵後的汙泥以發酵後汙泥為營養物，飼養蠅蛆，達到汙泥營養成分與汙泥分離的目的，實現汙泥的減量化，並可生產蠅蛆蛋白。每千克發酵後汙泥可獲得鮮蛆200g左右，使汙泥體積減少50%以上。步驟3.蚯蚓處理，將蠅蛆處理後的剩餘汙泥在20°C下繼續飼養蚯蚓15天。此步驟是在分離蠅蛆後，引入蚯蚓處理蠅蛆處理後汙泥消除臭味、細化顆粒、穩定理化性狀、降·低重金屬含量。蚯蚓處理後的汙泥作為動物飼料或土地利用確定汙泥無害化後可做動物飼料，或用作作物肥料。本發明實現將剩餘汙泥資源化與生物技術在環境中應用相結合，實現了汙泥的減量化、資源化，達到了消除汙泥臭味、殺死病原茵和寄生蟲卵、降解大多數毒性有機物、鈍化和固化重金屬、改善物理性狀、減小體積、降低含水率等目的。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明作進一步說明實施例I :採用EM菌處理城市生活汙水處理廠汙泥的綜合利用方法，按以下步驟步驟1，汙泥發酵，利用復甦後的EM菌接種城市生活汙水處理廠汙泥，EM菌與汙泥的投料比為3%，採用連續及間歇式相結合的曝氣方法進行發酵，包括以下操作操作I，汙泥接種，汙泥發酵前接種3%的EM菌培養液，攪拌混合均勻。操作2，曝氣發酵，在初始溫度27°C下，曝氣，I升發酵汙泥中每分鐘通入O. 5^1升空氣，使菌類在好氧的條件下充分適應並生長。操作3，發酵升溫，將接種後的汙泥在好氧條件下發酵，溫度逐步提升，2天後溫度攀升至35 °C 45°C。發酵溫度不宜超過45°C，否則會造成菌類大量死亡，蛋白含量大幅度降低。操作4，發酵終止。發酵終止後經檢測，汙泥粗蛋白含量由原先26. 99Γ29. 2%，提升至40% 50. 24%不等(蛋白質含量在溫度達到30°C之後，進入迅速上升階段，峰值出現於40°C)。還原糖含量由於被微生物利用由12. 5^19. 6%首先下降至5. 38%，因微生物代謝作用可回升至7%左右。步驟2，蠅蛆處理，汙泥發酵完成後利用發酵過的汙泥培育蠅蛆，在室溫30°C、陰暗條件下飼養蠅蛆6 7天，待蠅蛆生長成熟時，將蠅蛆逐步從汙泥中分離出來。蠅蛆幹化後可作為動物飼料添加劑。通過將汙泥從發酵到飼養蠅蛆這一處理過程，汙泥內的含水率從最初的81%下降到了 62%，汙泥由IOOOg總量減少至420g，每千克發酵汙泥可獲得蠅蛆將近200g，這實現了汙泥的減量化、資源化。
步驟3.蚯蚓處理，將蠅蛆處理後的剩餘汙泥在20°C下繼續飼養蚯蚓15天，經蚯蚓處理後的汙泥，經堆肥後可用於肥田。實施例2 :採用酵母菌處理汙泥的綜合利用方法，按以下步驟。步驟1，汙泥發酵，利用活化後酵母菌接種城市生活汙水處理廠汙泥，酵母菌與汙泥投料比為2. 5%，27°C室溫條件下採用連續及間歇式相結合的曝氣方法進行發酵，包括以下操作操作I，汙泥接種，汙泥發酵前接種2. 5%的酵母菌培養液，攪拌混合均勻。操作2，曝氣，IL發酵汙泥中每分鐘通入O. 5 1L空氣，使菌類在好氧的條件下充分適應並生長。操作3，發酵升溫，將接種後的汙泥在好氧條件下發酵溫度逐步提升，2天後溫度可攀升至35°C ^40°C。發酵溫度不宜超過45°C，否則會造成菌類大量死亡，蛋白含量大幅度 降低。操作4，發酵終止，發酵進行至2天後終止發酵。經檢測，汙泥粗蛋白含量由26. 99Γ29. 2%，最高可提升至42. 55% (峰值出現於37°C )。還原糖含量由於被微生物利用由12. 5^19. 6%首先下降至4. 11%，因微生物代謝作用，可回升至15. 79%左右。步驟2，蠅蛆處理，汙泥發酵完成後利用發酵過的汙泥培育蠅蛆，在室溫25 V、陰暗條件下飼養蠅蛆6 7天，待蠅蛆生長成熟時，利用土法分離，將蠅蛆逐步從汙泥中分離出來。蠅蛆幹化後可作為動物飼料添加劑。通過將汙泥從發酵到飼養蠅蛆這一處理過程，汙泥內的含水率從最初的81%下降到了 60%，汙泥由IOOOg總量減少至450g，每千克發酵汙泥可獲得蠅蛆將近190g，這實現了汙泥的減量化、資源化。步驟3.蚯蚓處理，將蠅蛆處理後的剩餘汙泥在20°C下繼續飼養蚯蚓15天。經蚯蚓處理後的汙泥經堆肥後，可用於肥田。實施例3 :採用酵母菌和EM菌的混合菌處理汙泥的綜合利用方法，按以下步驟。步驟1，汙泥發酵，利用活化後的酵母菌及EM菌混合接種汙泥，汙泥、EM菌及酵母菌的投料比為100:2:2，在27°C室溫條件下採用連續及間歇式相結合的曝氣方法進行發酵，包括以下操作操作1，汙泥接種，汙泥發酵前接種酵母菌及EM菌混合菌種，投料比為100:2:2，攪拌混合均勻。操作2，曝氣，IL發酵汙泥中每分鐘通入O. 5 1L空氣，使菌類在好氧的條件下充分適應並生長。操作3，發酵升溫，將接種後的汙泥在好氧條件下發酵溫度逐步提升，2天後溫度可攀升至35°C ^40°C。但發酵溫度不宜超過45°C，否則會造成菌類大量死亡，蛋白含量大幅度降低。操作4，發酵終止，發酵進行至2天後，終止發酵。經檢測，還原糖含量由於被微生物利用由12. 5 19. 6%首先下降，因微生物代謝作用可回升至9. 40%左右。發酵後汙泥粗蛋白含量由26. 99Γ29. 2%，最高可提升至50. 35% (峰值出現於40°C，在30 40°C之間，是其蛋白質累積的最佳溫度階段)。步驟2，蠅蛆處理，汙泥發酵完成後利用發酵過的汙泥培育蠅蛆，在室溫35°C、陰暗條件下飼養蠅蛆6 7天，待蠅蛆生長成熟時，利用土法分離，將蠅蛆逐步從汙泥中分離出來。蠅蛆幹化後可作為動物飼料添加劑。通過將汙泥從發酵到飼養蠅蛆這一處理過程，汙泥內的含水率從最初的81%下降到了 65%，汙泥由IOOOg總量減少至400g，每千克發酵汙泥可獲得蠅蛆將近200g，這實現了汙泥的減量化、資源化。步驟3.蚯蚓處理，將蠅蛆處理後的剩餘汙泥在20°C下繼續飼養蚯蚓15日。經蚯蚓處理後的汙泥經堆肥可繼續用於肥田。
各實施例的汙泥經發酵處理後蛋白質含量在38 45%之間，還原糖含量在6. 69mg/g^l0. 12mg/g之間，汙泥內的主要營養物質得到較大提升。
權利要求
1.一種剩餘汙泥綜合利用方法，其特徵是包括下列步驟 步驟I，汙泥發酵，用菌接種汙泥，進行發酵，所述的菌為菌、酵母菌或菌與酵母菌的混合菌；EM菌投料比為汙泥重量的3%、酵母菌投料比為汙泥重量的2 3%、混合菌投料比為汙泥100:EM菌2:酵母菌2，包括以下操作 操作1，汙泥接種，將所述的一種菌的培養液接種到汙泥中，攪拌混合均勻； 操作2，曝氣發酵，在初始溫度27°C 37°C下，將接種的汙泥曝氣，按I升發酵汙泥中每分鐘通入O. 5^1升空氣，使菌類在好氧的條件下充分適應並生長； 操作3，發酵升溫，將接種後的汙泥發酵時，使溫度逐步提升，2天後溫度攀升至,35 0C "45 0C ； 操作4，發酵終止； 步驟2，蠅蛆處理，用所述的發酵過的汙泥培育蠅蛆，在室溫25°C 35°C、陰暗條件下飼養蠅蛆6 7天，待蠅蛆生長成熟時，將蠅蛆從汙泥中分離出來； 步驟3.蚯蚓處理，將蠅蛆處理後的剩餘汙泥在20°C下繼續飼養蚯蚓15天。
全文摘要
剩餘汙泥綜合利用方法，其特徵包括下列步驟步驟1，汙泥發酵，用EM菌、酵母菌或EM菌與酵母菌的混合菌接種汙泥發酵；包括以下操作操作1，汙泥接種，將所述的一種菌的培養液接種到汙泥中，攪拌混合；操作2，曝氣發酵，在初始溫度27℃~37℃下，將接種的汙泥曝氣，使菌類在好氧下生長；操作3，發酵升溫，2天後溫度攀升至35℃~45℃；操作4，發酵終止；步驟2蠅蛆處理；步驟3.蚯蚓處理。本發明實現將剩餘汙泥資源化與生物技術在環境中應用相結合，實現了汙泥的減量化、資源化，達到了消除汙泥臭味、殺死病原茵和寄生蟲卵、降解大多數毒性有機物、鈍化和固化重金屬、改善物理性狀、減小體積、降低含水率等目的。
文檔編號C02F11/02GK102897983SQ20121039037
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月15日 優先權日2012年10月15日
發明者李國華, 餘勇, 朱濤 申請人:湖北集萃化工科技有限公司