CN102286379B - 一种从污泥中提取土著微生物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种从污泥中提取土著微生物的方法。本发明是将脱水污泥与腐熟污泥混合后，加入生理盐水，震荡过滤后取滤液，得到土著微生物的混合提取液，再通过富集培养液富集培养，以此富集得到的土著微生物作为发酵剂添加至堆肥污泥中，通过堆肥工艺参数的调控和静态强制通风发酵进行堆肥。本发明方法提取得到的土著微生物相比较添加外源微生物具有以下优点：来源广泛、培养操作容易，更具有竞争力，更能容易适应堆肥环境，即使在环境温度较低时也能使堆肥发酵迅速启动，提高堆肥的效率，降低成本。采用上述土著微生物进行堆肥的过程中的工艺参数是稳定的可控因素，进一步提高本发明的实用性及稳定可控性。

Description

一种从污泥中提取土著微生物的方法
技术领域
本发明涉及固体废物处理领域，具体涉及一种从污泥中提取土著微生物的方法。
背景技术
随着城市化程度的提高，污水处理厂进一步改扩建，使得污水的处理量及处理程度也迅速提高，污泥的产生量与日俱增。以广州市为例，目前有12家城市污水处理厂，实际污水处理能力为每日159万吨，湿污泥（含水率约为80%）的产生量为900吨，预计到2020年，广州市的干污泥量达到每天760吨。城市污水污泥中含有大量的有机质，植物生长发育所需的氮、磷、钾以及多种微量元素等，通过将污泥进行堆肥化处理，制成了复合肥或有机肥，不但为城市园林绿化提供充足的肥料来源，而且为污水处理产生的大量污泥提供了化害为利的合理资源化方法。
污泥堆肥化主要是微生物利用污泥中可利用的有机化合物进行自身的新陈代谢活动，从而将该可被生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化，并放出能量，使得堆体产热，并且当温度达到一定时，能将污泥中的病原微生物等杀灭的物理化学和生物过程。在此过程中，微生物是堆肥的主体，代谢强度高，能在短时间内迅速繁殖增长，对有机质的降解起着主导作用，因此堆肥化中微生物的研究至关重要。近年利用微生物的研究热点主要集中在如何筛选分离有效菌株，以能提高堆肥的效果、缩短堆肥时长、提高堆肥质量，如中国发明专利CN101333510A公开了一种处理污泥制备生物有机肥料的方法及其专用发酵剂，但是，目前对于如何有效提高城市污泥堆肥处理水平仍存在较大的分歧，这主要是由于堆肥过程中物料来源及成分较为复杂，变异性、不稳定性大，传统堆肥方式处理污泥添加的污泥发酵剂，往往是外来菌源，添加到污泥时，作为外来菌与土著微生物容易产生生态位叠位，适应性及竞争力不如土著微生物，并且添加外来菌源的发酵剂成本较高，操作步骤繁琐，对堆肥工艺的参数稳定性控制要求高，不利于实际的推广使用，因此该技术的发展仍受到一定的限制。
发明内容
本发明的目的在于根据现有的成熟污泥堆肥处理中存在的不足，提供一种充分利用污泥中的土著微生物促进堆肥，并且堆肥过程中条件稳定可控的方法，克服了现有污泥堆肥技术中引入外源微生物竞争力较弱及成本较高的不足，实现循环利用有机质废弃物的环境效益、经济效益及社会效益。
本发明上述目的通过以下技术方案予以实现：
一种从污泥中提取土著微生物的方法，是将脱水污泥与腐熟污泥混合后，加入生理盐水，震荡过滤后取滤液，得到土著微生物的混合提取液，再通过富集培养液富集培养，以此富集得到土著微生物；所述脱水污泥含水率为50~65 wt %。
所述的土著微生物混合提取液是脱水污泥与腐熟污泥按照重量配比脱水污泥：腐熟污泥=1:1~10:1混合后，加入0.6~0.9%生理盐水，其中污泥与生理盐水重量体积比（g/ml）为污泥：生理盐水=0.5~1.5:8~20，震荡0.5~5h，过滤后取滤液而得。
所述的富集培养液是利用肉汤葡萄糖培养液与污泥渗滤液混合而得，其中两者的体积比为1:1~9:1。
所述的污泥土著微生物是将污泥提取液和富集培养液按照体积配比：污泥提取液：富集培养液=1~5：10。
所述的利用污泥土著微生物促进堆肥方法，是采用经过脱水污泥与腐熟污泥混合制备提取液并加入富集培养液培养后而得的土著微生物作为堆肥发酵剂添加至堆体中，再经过静态强制通风发酵而得。
该堆肥方法初始污泥含水率为50%~65%，并按重量比为污泥：调理剂=1：0~1的比例混合；静态强制通风方式为间歇式通风，频率为每小时通气15~20min，通气量为0.03~0.13m3/min·t，持续时间为13~15d。
本发明提出的利用污泥土著微生物促进堆肥方法，可优选以下方案进行：
所述的土著微生物是利用脱水污泥与腐熟污泥混合制备提取液并加入富集培养液培养，两者按照体积配比污泥提取液：富集培养液=1：10混合而得。其中土著微生物混合提取液中脱水污泥与腐熟污泥按重量配比脱水污泥：腐熟污泥=4:1混合后，加入0.8%生理盐水，其中污泥与生理盐水重量体积比（g/ml）为污泥：生理盐水=1:10，震荡1h，过滤后取滤液而得；富集培养液中普通营养液：污泥渗出液=4:1。
所述的利用污泥土著微生物促进堆肥方法：将脱水污泥与腐熟污泥混合制备的提取液加入富集培养液培养后而得的土著微生物作为堆肥菌源添加至堆体中，其中初始污泥含水率为55%，并按重量比为污泥：调理剂=1：0~0.1的比例混合，静态强制通风方式为间歇式通风，频率为每小时通气15min，通气量为0.03~0.13m3/min·t，持续时间为13~15d。
与现有技术相比，本发明有如下的优点：
（1）本发明提供的土著微生物，相比于添加外源微生物，更具有竞争力，对堆体环境有更好的适应性，在环境温度较低时也能使堆肥发酵迅速启动，高温持续时间长，快速降解有机质，有效杀灭病源微生物，提高堆肥效率。
（2）本发明提供的土著微生物通过污泥提取液富集培养而得，成本较低，来源广泛，培养操作简单，应用性广。
（3）本发明主要采用脱水污泥作为堆肥原料，在混合调理剂时提出的优选方案是污泥：调理剂=1:0~0.1，该比例可以尽可能少地利用调理剂，摆脱了调理剂对堆肥技术推广的限制。
（4）本发明中的堆肥方法，工艺流程清晰明确、易于操作,并且堆肥过程有机质降解率较高，堆肥产品品质优良，具有较好的的实用性。
附图说明
图1为利用污泥土著微生物堆肥方法的流程图。
具体实施方式
实施例1
将脱水污泥与腐熟污泥按重量配比脱水污泥：腐熟污泥=4:1混合后，加入0.8%生理盐水，其中污泥与生理盐水重量体积比（g/ml）为污泥：生理盐水=1:10，震荡1h，过滤后取滤液而得；富集培养液中普通营养液：污泥渗出液=4:1。将富集培养所得的土著微生物，有效活菌数（CFU）为≥109/g，并将其作为堆肥发酵剂添加至堆体中，其中初始污泥含水率为55%，并按重量比为：污泥：木糠=1：0.1的比例混合，静态强制通风方式为间歇式通风，频率为每小时通气15min，通气量为0.04~0.09m3/min·t，持续时间为15d。检测发现堆肥初始有机质为61.4%，堆肥腐熟后有机质为37.6%，有机质降解率为38.8%，总氮为2.3%，总磷为1.9%，总钾为0.7%。
实施例2
将脱水污泥与腐熟污泥按重量配比脱水污泥：腐熟污泥=4:1混合后，加入0.8%生理盐水，其中污泥与生理盐水重量体积比（g/ml）为：污泥：生理盐水=1:10，震荡1h，过滤后取滤液而得；富集培养液中普通营养液：污泥渗出液=4:1。将富集培养所得的土著微生物，有效活菌数（CFU）为≥109/g，并将其作为堆肥发酵剂添加至堆体中，其中初始污泥含水率为55%，并按重量比为：污泥：调理剂 =1：0的比例混合，静态强制通风方式为间歇式通风，频率为每小时通气15min，通气量为0.03~0.08m3/min·t，持续时间为15d。检测发现堆肥初始有机质为33.7%，堆肥腐熟后有机质为26.4%，有机质降解率为21.7%，总氮为3.3%，总磷为2.3%，总钾为0.8%。

Claims (3)

1.一种从污泥中提取土著微生物并利用土著微生物进行堆肥的方法，其特征在于是将脱水污泥与腐熟污泥混合后，加入生理盐水，震荡过滤后取滤液，得到土著微生物的混合提取液，再通过富集培养液富集培养，以此富集得到土著微生物；采用污泥土著微生物作为发酵剂添加到堆肥污泥中，经过静态强制通风发酵；
所述脱水污泥含水率为50~65wt%；所述混合提取液和富集培养液按照体积配比为混合提取液：富集培养液=1~5：10；所述发酵剂的添加量为0.5~10%；堆肥方法是间歇性通风，通气频率为每小时通气15~20min，通气量为0.03~0.13 m3/min·t;
所述富集培养液是利用肉汤葡萄糖培养液与污泥渗出液混合而得，其中两者的体积比为1:1~9:1；
所述污泥渗出液是将脱水污泥与腐熟污泥混合后，加入生理盐水，震荡过滤后取滤液。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于；所述生理盐水是0.6~0.9wt%的生理盐水，脱水污泥与腐熟污泥混合后与生理盐水的重量体积比g/ml为污泥：生理盐水=0.5~1.5:8~20，震荡时间为0.5~5h。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的静态强制通风发酵是密封仓内发酵，持续时间为13~15d。
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