CN101973795A - 利用堆肥复合菌剂进行污泥好氧堆肥的方法 - Google Patents

利用堆肥复合菌剂进行污泥好氧堆肥的方法 Download PDF

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Abstract

利用堆肥复合菌剂进行污泥好氧堆肥的方法,涉及一种污泥好氧堆肥的方法。本发明解决了目前污泥好氧堆肥方法中菌剂竞争力差,堆肥周期长,氮素损失大的问题。方法:一、菌液A的扩大培养;二、复合菌剂A的驯化培养;三、菌液B的扩大培养;四、复合菌剂B的驯化培养;五、取污水厂脱水污泥,加入调理剂混合;六、接入复合菌剂A,堆置;七、在堆体的表面覆盖一层复合菌剂B,堆置,直至堆体温度达到环境温度,即完成污泥好氧堆肥。本发明的方法使堆体达到高温期的时间提前2~3天,堆肥周期缩短至10~15天,使堆体氨气挥发量降低30%~50%,减少了环境污染,提高了肥效。应用于污泥的好氧堆肥化处理。

Description

利用堆肥复合菌剂进行污泥好氧堆肥的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种污泥好氧堆肥的方法。 背景技术
[0002] 随着城市生活污水和工业废水的处理量日益增大,大量的过剩污泥已成为二次污 染源,严重制约着城市环境改善和污水处理厂的发展。传统堆肥法一般都是采用增加营养 或改善环境条件的方法,利用堆制原料中的土著微生物来降解有机物。但堆肥初期土著微 生物量少,繁殖较慢,存在发酵时间长、产生臭味,氮素大量损失而使肥效低等问题。因此, 研究学者开始使用微生物强化技术,向堆料中接种功能菌剂。
[0003] 目前,微生物强化技术应用于污泥好氧堆肥中的主要方法有:一、将扩培后的菌剂 制成粉剂,直接喷洒或倒入堆体中;二、将菌种在种子培养基中培养,将菌液与堆体混合。这 两种方法都会使菌体无法快速适应污泥中恶劣、复杂的环境,导致接种后微生物强化效果 不佳、竞争力差,堆肥化启动慢,堆肥周期也较长(一般大于20天),从而增加了堆肥过程中 臭气的排放和氮素的损失。
发明内容
[0004] 本发明是为了解决目前污泥好氧堆肥方法中菌剂竞争力差,堆肥周期长,氮素损 失大的问题,而提供一种利用堆肥复合菌剂进行污泥好氧堆肥的方法。
[0005] 本发明利用堆肥复合菌剂进行污泥好氧堆肥的方法,按以下步骤进行:一、菌液A 的扩大培养:将基础培养基和污泥渗滤液按照体积比1〜3 : 1混合,取500ml装入IOOOml 的三角瓶中,将铜绿假单胞菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、植物乳杆菌、 短小芽孢杆菌和珊瑚色诺卡氏菌均按10%〜20%的接种量接种到三角瓶中,在28〜32°C 下培养24〜28h,得菌液A ;二、复合菌剂A的驯化培养:将菌液A离心1〜3min,转速为 7000〜9000r/min,将沉淀按5%〜10%的接种量接种到经高温堆肥达到腐熟的污泥中,充 分混合后,置于培养箱中,每隔0. 5〜Ih通风一次,通风速率为0. 5〜2m7min · m3,并维持 温度在30〜35°C,培养3〜5天,得复合菌剂A ;三、菌液B的扩大培养:将基础培养基和 污泥渗滤液按照体积比1〜3 : 1混合,取500ml装入IOOOml的三角瓶中,将绿色木霉、脱 氮副球菌、黄曲霉、黄孢原毛平革菌和圆褐固氮菌均按10%〜30%的接种量接种到三角瓶 中,在48〜52°C下培养24〜28h,得菌液B ;四、复合菌剂B的驯化培养:将菌液B离心1〜 3min,转速为7000〜9000r/min,将沉淀按5%〜10%的接种量接种到经高温堆肥达到腐 熟的污泥中,充分混合后,置于培养箱中,每隔0. 5〜Ih通风一次,通风速率为0. 5〜2m3/ min ·πι3,并维持温度在45〜55°C,培养3〜5天,得复合菌剂B ;五、取污水厂脱水污泥,污 泥的含水率为70%〜85%,有机质含量为35%〜80%,加入调理剂混合,污泥与调理剂的 质量比为1 : 1〜3,得到碳氮比为25〜35,含水率为55%〜65%的混合物;六、按混合物 质量的5%〜10%接入复合菌剂A,混合后进行堆置,堆体高度为0.8〜1.5m,通风速率为 0. 05〜2m7min -m3 ;七、当温度上升到45〜55°C时,在堆体的表面覆盖一层厚度为0. 05〜0. 15m的复合菌剂B,继续堆置,直至堆体温度达到环境温度,即完成污泥好氧堆肥;其中步 骤五所述的调理剂为浮石、玉米秸秆和木屑的混合物;步骤五所述的碳氮比为质量比。
[0006] 本发明有以下优点:
[0007] 1、本发明所接种的复合菌剂在腐熟污泥中经过驯化培养,具有较强的竞争力和繁 殖能力,能够快速适应环境,从而更好的发挥其功能;
[0008] 2、在堆肥初期接种复合菌剂A,复合菌剂A经过驯化培养具有较强的竞争力,其主 要功能是降解蛋白质、脂肪、淀粉等易降解的物质,使堆体迅速升温能够快速启动反应,使 堆体达到高温期的时间提前2〜3天,堆肥周期缩短至10〜15天;
[0009] 3、在堆肥高温期,堆体中含有大量的无机氮源,这些氮源在高温下极易挥发,采用 覆盖的方式接入复合菌剂B,其主要功能为降解纤维素和半纤维素等难降解的物质,以及利 用堆肥过程中产生的氨气,使堆体氨气挥发量降低30%〜50%,减少了堆肥过程中臭气的 排放和氮素的损失,减少了环境污染,提高了肥效。
具体实施方式
[0010] 本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式,还包括各具体实施方式间的 任意组合。
[0011] 具体实施方式一:本实施方式利用堆肥复合菌剂进行污泥好氧堆肥的方法,按以 下步骤进行:一、菌液A的扩大培养:将基础培养基和污泥渗滤液按照体积比1〜3 : 1混 合,取500ml装入IOOOml的三角瓶中,将铜绿假单胞菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、凝结 芽孢杆菌、植物乳杆菌、短小芽孢杆菌和珊瑚色诺卡氏菌均按10%〜20%的接种量接种到 三角瓶中,在28〜32°C下培养24〜28h,得菌液A ;二、复合菌剂A的驯化培养:将菌液A离 心1〜3min,转速为7000〜9000r/min,将沉淀按5 %〜10 %的接种量接种到经高温堆肥达 到腐熟的污泥中,充分混合后,置于培养箱中,每隔0. 5〜Ih通风一次,通风速率为0. 5〜 2m3/min · m3,并维持温度在30〜35°C,培养3〜5天,得复合菌剂A ;三、菌液B的扩大培 养:将基础培养基和污泥渗滤液按照体积比1〜3 : 1混合,取500ml装入IOOOml的三角 瓶中,将绿色木霉、脱氮副球菌、黄曲霉、黄孢原毛平革菌和圆褐固氮菌均按10%〜30%的 接种量接种到三角瓶中,在48〜52°C下培养24〜28h,得菌液B ;四、复合菌剂B的驯化培 养:将菌液B离心1〜3min,转速为7000〜9000r/min,将沉淀按5%〜10%的接种量接种 到经高温堆肥达到腐熟的污泥中,充分混合后,置于培养箱中,每隔0. 5〜Ih通风一次,通 风速率为0. 5〜2m7min -m3,并维持温度在45〜55°C,培养3〜5天,得复合菌剂B ;五、取 污水厂脱水污泥,污泥的含水率为70%〜85%,有机质含量为35%〜80%,加入调理剂混 合,污泥与调理剂的质量比为1 : 1〜3,得到碳氮比为25〜35,含水率为55%〜65%的混 合物;六、按混合物质量的5%〜10%接入复合菌剂A,混合后进行堆置,堆体高度为0. 8〜
1. 5m,通风速率为0. 05〜2m7min · m3 ;七、当温度上升到45〜55°C时,在堆体的表面覆盖 一层厚度为0. 05〜0. 15m的复合菌剂B,继续堆置,直至堆体温度达到环境温度,即完成污 泥好氧堆肥;其中步骤五所述的调理剂为浮石、玉米秸秆和木屑的混合物;步骤五所述的 碳氮比为质量比。
[0012] 本实施方式步骤一中的铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)购买于中国工 业微生物菌种保藏管理中心(CICC),保藏号为21636 ;枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)
5购买于中国工业微生物菌种保藏管理中心,保藏号为23659 ;地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)购买于中国工业微生物菌种保藏管理中心,保藏号为10099 ;凝结芽孢杆 菌(Bacillus coagulans)购买于中国工业微生物菌种保藏管理中心,保藏号为20138 ;植 物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)购买于中国农业微生物菌种保藏管理中心(ACCC), 保藏号为10643 ;短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)购买于中国科学院微生物研究所;珊 瑚色诺卡氏菌(Nocardia coralline)购买于中国农业微生物菌种保藏管理中心,保藏号为 40100。
[0013] 本实施方式步骤三中的绿色木霉(Trichoderma viride)购买于中国工业微生 物菌种保藏管理中心(CICC),保藏号为13001 ;脱氮副球菌(Paracoccus denitrif leans) 购买于中国农业微生物菌种保藏管理中心(ACCC),保藏号为10489 ;黄曲霉(Aspergillus flavus)购买于中国工业微生物菌种保藏管理中心,保藏号为41471 ;黄孢原毛平革菌 (Phanerochaete chrysosporium)购买于中国工业微生物菌种保藏管理中心,保藏号为 40719 ;圆褐固氮菌(Azotobacter chroococcum)购买于中国农业微生物菌种保藏管理中 心,保藏号为8011。
[0014] 本实施方式步骤五中的调理剂各组分之间按任意比混合。
[0015] 具体实施方式二 :本实施方式与具体实施方式一不同的是:步骤一中将基础培养 基和污泥渗滤液按照体积比2 : 1混合。其它与具体实施方式一相同。
[0016] 具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一或二不同的是:步骤一中将铜绿 假单胞菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、植物乳杆菌、短小芽孢杆菌和珊瑚 色诺卡氏菌均按12〜18%的接种量接种到三角瓶中。其它与具体实施方式一或二相同。
[0017] 具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是:步骤一中将 铜绿假单胞菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、植物乳杆菌、短小芽孢杆菌和 珊瑚色诺卡氏菌均按15%的接种量接种到三角瓶中。其它与具体实施方式一至三之一相 同。
[0018] 具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是:步骤一中在 30°C下培养25〜27h。其它与具体实施方式一至四之一相同。
[0019] 具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是:步骤二中将 菌液A离心2min。其它与具体实施方式一至五之一相同。
[0020] 具体实施方式七:本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是:步骤二中转 速为8000r/min。其它与具体实施方式一至六之一相同。
[0021] 具体实施方式八:本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是:步骤二中将 沉淀按7%〜8%的接种量接种到经高温堆肥达到腐熟的污泥中。其它与具体实施方式一 至七之一相同。
[0022] 具体实施方式九:本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是:步骤二中通 风速率为Im3Aiin · m3。其它与具体实施方式一至八之一相同。
[0023] 具体实施方式十:本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是:步骤二中维 持温度在32〜33°C。其它与具体实施方式一至九之一相同。
[0024] 具体实施方式十一:本实施方式与具体实施方式一至十之一不同的是:步骤三中 将基础培养基和污泥渗滤液按照体积比2 : 1混合。其它与具体实施方式一至十之一相同。
6[0025] 具体实施方式十二 :本实施方式与具体实施方式一至十一之一不同的是:步骤三 中将绿色木霉、脱氮副球菌、黄曲霉、黄孢原毛平革菌和圆褐固氮菌均按15%〜25%的接 种量接种到三角瓶中。其它与具体实施方式一至十一之一相同。
[0026] 具体实施方式十三:本实施方式与具体实施方式一至十二之一不同的是:步骤三 中在50°C下培养25〜27h。其它与具体实施方式一至十二之一相同。
[0027] 具体实施方式十四:本实施方式与具体实施方式一至十三之一不同的是:步骤四 中将菌液B离心2min。其它与具体实施方式一至十三之一相同。
[0028] 具体实施方式十五:本实施方式与具体实施方式一至十四之一不同的是:步骤四 中转速为8000r/min。其它与具体实施方式一至十四之一相同。
[0029] 具体实施方式十六:本实施方式与具体实施方式一至十五之一不同的是:步骤四 中将沉淀按7%〜8%的接种量接种到经高温堆肥达到腐熟的污泥中。其它与具体实施方 式一至十五之一相同。
[0030] 具体实施方式十七:本实施方式与具体实施方式一至十六之一不同的是:步骤四 中通风速率为Im3Aiin · m3。其它与具体实施方式一至十六之一相同。
[0031] 具体实施方式十八:本实施方式与具体实施方式一至十七之一不同的是:步骤四 中维持温度在50°C。其它与具体实施方式一至十七之一相同。
[0032] 具体实施方式十九:本实施方式与具体实施方式一至十八之一不同的是:步骤四 中培养4天。其它与具体实施方式一至十八之一相同。
[0033] 具体实施方式二十:本实施方式与具体实施方式一至十九之一不同的是:步骤五 中污泥的含水率为80%。其它与具体实施方式一至十九之一相同。
[0034] 具体实施方式二十一:本实施方式与具体实施方式一至二十之一不同的是:步骤 五中有机质含量为50%〜70%。其它与具体实施方式一至二十之一相同。
[0035] 具体实施方式二十二 :本实施方式与具体实施方式一至二十一之一不同的是:步 骤五中污泥与调理剂的质量比为1 : 2。其它与具体实施方式一至二十一之一相同。
[0036] 具体实施方式二十三:本实施方式与具体实施方式一至二十二之一不同的是:步 骤五中得到碳氮比为30,含水率为60%的混合物。其它与具体实施方式一至二十二之一相 同。
[0037] 具体实施方式二十四:本实施方式与具体实施方式一至二十三之一不同的是:步 骤六中按混合物质量的7%〜8%接入复合菌剂A。其它与具体实施方式一至二十三之一相 同。
[0038] 具体实施方式二十五:本实施方式与具体实施方式一至二十四之一不同的是:步 骤六中堆体高度为1〜1. 2m。其它与具体实施方式一至二十四之一相同。
[0039] 具体实施方式二十六:本实施方式与具体实施方式一至二十五之一不同的是:步 骤六中通风速率为0. 5〜1. 5m3/min · m3。其它与具体实施方式一至二十五之一相同。
[0040] 具体实施方式二十七:本实施方式与具体实施方式一至二十六之一不同的是:步 骤七中在堆体的表面覆盖一层厚度为0. Im的复合菌剂B。其它与具体实施方式一至二十六 之一相同。
[0041] 具体实施方式二十八:本实施方式利用堆肥复合菌剂进行污泥好氧堆肥的方法, 按以下步骤进行:一、菌液A的扩大培养:将基础培养基和污泥渗滤液按照体积比2 : 1混
7合,取500ml装入IOOOml的三角瓶中,将铜绿假单胞菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、凝结 芽孢杆菌、植物乳杆菌、短小芽孢杆菌和珊瑚色诺卡氏菌均按15%的接种量接种到三角瓶 中,在30°C下培养26h,得菌液A ;二、复合菌剂A的驯化培养:将菌液A离心2min,转速为 8000r/min,将沉淀按6%的接种量接种到经高温堆肥达到腐熟的污泥中,充分混合后,置于 培养箱中,每隔0. 8h通风一次,通风速率为lm7min · m3,并维持温度在32°C,培养4天,得 复合菌剂A ;三、菌液B的扩大培养:将基础培养基和污泥渗滤液按照体积比2 : 1混合, 取500ml装入IOOOml的三角瓶中,将绿色木霉、脱氮副球菌、黄曲霉、黄孢原毛平革菌和圆 褐固氮菌均按20%的接种量接种到三角瓶中,在50°C下培养25h,得菌液B;四、复合菌剂 B的驯化培养:将菌液B离心2min,转速为8000r/min,将沉淀按10%的接种量接种到经高 温堆肥达到腐熟的污泥中,充分混合后,置于培养箱中,每隔Ih通风一次,通风速率为Im3/ min · m3,并维持温度在50°C,培养4天,得复合菌剂B ;五、取污水厂脱水污泥,污泥的含水 率为80%,有机质含量为60%,加入调理剂混合,污泥与调理剂的质量比为1 : 2,得到碳 氮比为30,含水率为60%的混合物;六、按混合物质量的8%接入复合菌剂A,混合后进行堆 置,堆体高度为lm,通风速率为0. SmVmin · m3 ;七、当温度上升到50°C时,在堆体的表面覆 盖一层厚度为0. Im的复合菌剂B,继续堆置,直至堆体温度达到环境温度,即完成污泥好氧 堆肥;其中步骤五所述的调理剂为浮石、玉米秸秆和木屑的混合物;步骤五所述的碳氮比 为质量比。
[0042] 本实施方式使堆体达到高温期的时间提前3天,堆肥周期缩短至10天;堆体氨气 挥发量降低了 50%,减少了堆肥过程中臭气的排放和氮素的损失,减少了环境污染,提高了 肥效。产生的堆肥呈褐色,团粒疏松,无臭气,手感松散,颗粒均勻,堆肥体积减少40%,堆肥 周围没有活的蛆、蛹或新羽化的成蝇,不吸引蚊蝇,蛔虫卵死亡率达98%,放置一两天后表 面有白色或灰色的霉菌出现,由上述各种指标表明了堆肥达腐熟。

Claims (10)

  1. 利用堆肥复合菌剂进行污泥好氧堆肥的方法,其特征在于利用堆肥复合菌剂进行污泥好氧堆肥的方法,按以下步骤进行:一、菌液A的扩大培养:将基础培养基和污泥渗滤液按照体积比1~3∶1混合,取500ml装入1000ml的三角瓶中,将铜绿假单胞菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、植物乳杆菌、短小芽孢杆菌和珊瑚色诺卡氏菌均按10%~20%的接种量接种到三角瓶中,在28~32℃下培养24~28h,得菌液A;二、复合菌剂A的驯化培养:将菌液A离心1~3min,转速为7000~9000r/min,将沉淀按5%~10%的接种量接种到经高温堆肥达到腐熟的污泥中,充分混合后,置于培养箱中,每隔0.5~1h通风一次,通风速率为0.5~2m3/min·m3,并维持温度在30~35℃,培养3~5天,得复合菌剂A;三、菌液B的扩大培养:将基础培养基和污泥渗滤液按照体积比1~3∶1混合,取500ml装入1000ml的三角瓶中,将绿色木霉、脱氮副球菌、黄曲霉、黄孢原毛平革菌和圆褐固氮菌均按10%~30%的接种量接种到三角瓶中,在48~52℃下培养24~28h,得菌液B;四、复合菌剂B的驯化培养:将菌液B离心1~3min,转速为7000~9000r/min,将沉淀按5%~10%的接种量接种到经高温堆肥达到腐熟的污泥中,充分混合后,置于培养箱中,每隔0.5~1h通风一次,通风速率为0.5~2m3/min·m3,并维持温度在45~55℃,培养3~5天,得复合菌剂B;五、取污水厂脱水污泥,污泥的含水率为70%~85%,有机质含量为35%~80%,加入调理剂混合,污泥与调理剂的质量比为1∶1~3,得到碳氮比为25~35,含水率为55%~65%的混合物;六、按混合物质量的5%~10%接入复合菌剂A,混合后进行堆置,堆体高度为0.8~1.5m,通风速率为0.05~2m3/min·m3;七、当温度上升到45~55℃时,在堆体的表面覆盖一层厚度为0.05~0.15m的复合菌剂B,继续堆置,直至堆体温度达到环境温度,即完成污泥好氧堆肥;其中步骤五所述的调理剂为浮石、玉米秸秆和木屑的混合物;步骤五所述的碳氮比为质量比。
  2. 2.根据权利要求1所述的利用堆肥复合菌剂进行污泥好氧堆肥的方法,其特征在于步 骤一中将铜绿假单胞菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、植物乳杆菌、短小芽 孢杆菌和珊瑚色诺卡氏菌均按12〜18%的接种量接种到三角瓶中。
  3. 3.根据权利要求1或2所述的利用堆肥复合菌剂进行污泥好氧堆肥的方法,其特征在 于步骤二中将沉淀按7%〜8%的接种量接种到经高温堆肥达到腐熟的污泥中。
  4. 4.根据权利要求3所述的利用堆肥复合菌剂进行污泥好氧堆肥的方法,其特征在于步 骤三中将绿色木霉、脱氮副球菌、黄曲霉、黄孢原毛平革菌和圆褐固氮菌均按15%〜25% 的接种量接种到三角瓶中。
  5. 5.根据权利要求4所述的利用堆肥复合菌剂进行污泥好氧堆肥的方法,其特征在于步 骤四中将沉淀按7%〜8%的接种量接种到经高温堆肥达到腐熟的污泥中。
  6. 6.根据权利要求5所述的利用堆肥复合菌剂进行污泥好氧堆肥的方法,其特征在于步 骤五中污泥与调理剂的质量比为1 : 2。
  7. 7.根据权利要求6所述的利用堆肥复合菌剂进行污泥好氧堆肥的方法,其特征在于步 骤六中按混合物质量的7%〜8%接入复合菌剂A。
  8. 8.根据权利要求7所述的利用堆肥复合菌剂进行污泥好氧堆肥的方法,其特征在于步 骤六中堆体高度为1〜1. 2m。
  9. 9.根据权利要求8所述的利用堆肥复合菌剂进行污泥好氧堆肥的方法,其特征在于步 骤六中通风速率为0. 5〜1. 5mVmin · m3。
  10. 10.根据权利要求9所述的利用堆肥复合菌剂进行污泥好氧堆肥的方法,其特征在于 步骤七中在堆体的表面覆盖一层厚度为0. Im的复合菌剂B。
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