CN103694010B - 一种污泥超高温好氧发酵方法及其应用 - Google Patents

一种污泥超高温好氧发酵方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种污泥超高温好氧发酵方法及其应用。包括以下步骤:1)以污泥为原料,与发酵腐熟物料混合搅拌,并添加发酵起爆剂;2)将步骤1)中得到物料进行好氧发酵;3)将步骤2)中得到的物料进行静态发酵,得到完全腐熟物料。本发明的发酵方法升温快,发酵温度高,高温持续时间长,能有效杀灭城市污泥中的病原菌、杂草种子;有机物分解快,发酵周期短,大大提高城市污泥处理效率;专利高温嗜热菌对臭气成分分解率高,完全避免恶臭污染;投资与运行成本降低15%以上,适于大规模推广。

Description

-种污泥超高溫好氧发酵方法及其应用
技术领域
[0001] 本发明设及有机固废弃物资源化利用技术领域,具体地设及一种污泥超高溫好氧 发酵方法及其应用。
背景技术
[0002] 随着我国污水处理事业的快速发展,城市污水处理厂的污泥产生量也越来越大, 污泥的安全处置已成为当今城市环境保护亟需解决的难题。污泥有机质含量高、含水率大、 易腐败产生恶臭、滋生蚊蛹,传播病原菌等,如不妥善处置将造成极大的环境污染。现行的 污泥处置方式主要有:填埋、焚烧、农业利用等。污泥填埋占用大量的填埋场资源,易引发溃 巧和地下水污染的风险;污泥焚烧则因为投资运行成本巨大,产生的焚烧废气和焚烧灰难 W处理,均无法作为污泥的主要处置方法大规模推广应用。基于处置费用和废物资源化角 度考虑,农业利用被认为是最具吸引力的、可持续的污泥处置方法。
[0003] 传统的污泥农业利用主要通过好氧发酵方式杀灭污泥中的病原菌和杂草种子、纯 化重金属、降解有毒有害污染物,从而解决污泥农业利用的安全问题。但由于传统堆肥发酵 技术堆溫上升速度慢,堆肥溫度低巧5-70°C),高溫持续时间短,导致堆肥生产周期长、对 病原菌及重金属的去除效果难W达到±地利用的标准,且在发酵过程中臭气污染严重、卫 生条件差等一系列问题,长期制约了污泥好氧发酵技术的推广应用。
[0004] 针对传统污泥好氧发酵中存在的难题,国内外许多的学者和公司开发出多种多样 的污泥好氧发酵调理剂及发酵工艺,但运些专利大多没有将重点放在如何解决污泥好氧发 酵升溫及维持高溫阶段的停留时间上,而往往从发酵过程中出现的重金属、臭气、病原菌灭 活等单一问题入手,因而不能从根本上解决污泥好氧发酵中存在的问题。 阳0化]申请号为200810137214. 8的中国专利公开了一种调理剂及其在污泥堆肥中的应 用,主要是利用0. 2-lOcm粒径的浮石作为堆肥膨松剂,并可在堆肥结束后通过筛分分离出 来循环使用。该专利解决了好氧发酵过程中通风透气的问题,但对于发酵溫度低、病原菌的 去除及臭气等问题却无能为力。
[0006] 申请号为201010111644.X的中国专利公开了一种污泥堆肥方法,通过优选辅料, 接种高效有益生物菌群CK21,添加固化剂纯化重金属,并配W部分比例的营养元素制成生 物有机肥。该工艺解决了传统好氧发酵周期过长、堆肥±地利用重金属污染的风险,但因需 要外源添加的物质较多,导致工艺复杂,成本较高,不利于大规模推广应用。类似的专利还 有一种有机废弃物的规模化快速堆肥处理方法(中国专利申请号:200910039297. 1);-种 堆肥处置方法(中国专利申请号:02152821. 7)。
[0007] 另外,还有很多科研工作者对好氧发酵装置及堆肥机械进行了改进研究。申 请号为200920099237. 4的中国专利公开了 一种污泥好氧发酵处理装置,申请号为 200820224275. 3的中国专利公开了一种污泥通风好氧发酵控制装置等等,运些发明有助于 提高污泥好氧发酵的自动化水平,但对污泥好氧发酵的溫度、周期、臭气、病原菌及重金属 等核屯、问题却没有任何帮助。
[0008] 因此,开发一种升溫速度快,高溫阶段持续时间长的污泥超好氧发酵技术,可W有 效缩短发酵周期、彻底杀灭病原菌及防止发酵过程中的臭气污染,运对于好氧发酵技术在 污泥处置上的推广应用具有极为重要的现实意义。经文献与专利检索,未发现超过80°C的 污泥超高溫好氧发酵工艺,并应用于城市污泥好氧发酵处置的先例。
发明内容
[0009] 本发明的目的是针对传统城市污泥好氧发酵升溫速度慢、发酵溫度低、高溫持续 时间短引起的一系列发酵问题,提供一种最高发酵溫度超过80°c(最高可达IO(TC)城市 污泥超高溫好氧发酵方法,W达到提高城市污泥处理效率,缩短发酵周期、有效杀灭病原菌 及防止臭气污染,同时操作简便、成本低廉,生产的有机肥能够满足±地利用标准之效果。
[0010] 本发明的另一目的在于提供城市污泥超高溫好氧发酵方法在有机固废堆肥中的 应用。
[0011] 本发明所采取的技术方案是:
[0012] 一种污泥超高溫好氧发酵方法,包括如下步骤:
[0013] 1)W污泥为原料,与发酵腐熟物料混合揽拌,并添加发酵起爆剂;
[0014] 2)将步骤1)中得到的物料进行好氧发酵;
[0015] 3)将步骤2)中得到的物料进行静态发酵,得到完全腐熟物料。
[0016] 其中,步骤1)中发酵原料包括城市污泥,但不限于城市污泥,还包括畜禽粪便、农 作物賴杆、生活垃圾、园林枯枝落叶等有机固体废弃物。
[0017] 所述发酵腐熟物料为步骤3)中所制得的腐熟物料或为由原料包括城市污泥,但 不限于城市污泥,还包括畜禽粪便、农作物賴杆、生活垃圾、园林枯枝落叶等有机固体废弃 物经常规好氧发酵后,含水率小于25%的充分腐熟物料。
[001引所述发酵起爆剂包括W下A和B两组微生物菌剂制成:
[0019]A组:甲基营养型芽抱杆菌(Bacillusmethylotrophicus)UTM401CGMCCNo. 5927, 厌氧芽抱杆菌(Anoxybacillusmongoliensis)UTM501CGMCCNo. 5928,厌氧芽抱杆菌 (Anoxybacilluspushchinoensis)UTM601CGMCCNo. 5929,极端嗜热菌(Calditerricola yamamurae)UTM80ICGMCCNo. 6185 中的一种或几种;
[0020] B组:地芽抱杆菌(Geobacillussp. )UTM01CGMCCNo. 5641,地芽抱杆菌 (Geobacillussp.)UTM02CGMCCNo. 5642,芽抱杆菌(Bacillussp.)UTM03CGMCCNo. 5643 中的一种或几种。
[0021] 所用菌株保存于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中屯、(地址:北京市 朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所,邮编100101)保藏,保藏号依次是 为:
[0022] (1)Bacillusmeth}dot;ro地i州S.UTM401:CGMCCNo. 5927 (该菌株的保藏证 明及其保藏号已经在专利申请号为201210226954. 5专利上公开)、(2)Anoxybacillus sp.UTM501:CGMCCNo. 5928 (该菌株的保藏证明及其保藏号已经在专利申请号为 201210227177. 6 专利上公开)、(3)Anoxybacillussp.UTM601:CGMCCNo. 5929 (该 菌株的保藏证明及其保藏号已经在专利申请号为201210226967. 2专利上公开)、(4) 化Iditerricolayamamurae.UTM801:CGMCCNo. 6185 (该菌株的保藏证明及其保藏号已经 在专利申请号为201210343222. 4专利上公开)、(5)Geobacillussp.UTMOl:CGMCCNo. 5641 (该菌株的保藏证明及其保藏号已经在专利申请号为201210176596.I专利上公开)、(6) Geobacillussp.UTM02:CGMCCNo. 5642 (该菌株的保藏证明及其保藏号已经在专利申请号 为 201210177294. 6 专利上公开)、(7)Bacillussp.UTM03:CGMCCNo. 5643 (该菌株的保藏 证明及其保藏号已经在专利申请号为201210177647. 2专利上公开)。
[0023] 所述发酵起爆剂还包括助料,所述助料为氯化亚铁、硫酸儀、硝酸钢和石灰,其 中氯化亚铁:硫酸儀:硝酸钢:石灰重量比为0. 05~0. 15 :0.Ol~0. 03 :0. 02~0. 05 : 0. 05~0. 15。所述发酵起爆剂的活菌数为2. 4-4XIO8个/邑。
[0024] 所述发酵起爆剂的制备方法包括如下步骤:(1)菌种的活化:将菌株斜面转接至 活化培养基平板上,培养至丰厚;
[00巧](2)发酵种子液制备:将步骤(1)中的菌种扩大培养;
[00%] (3)发酵起爆剂制备:选择主料与辅料及调理剂混合,然后分别接种步骤(2)中的 发酵种子液,将物料风干过筛后添加助料。
[0027] 步骤(1)中,保存菌种的活化方法是:将4°C保存的生产菌株斜面转接至活化培养 基平板上,培养至丰厚。其中UTM401、UTM501、UTM601、UTM01、UTM02、UTM03采用LB培养 基;UTM801采用改良YTPG培养基。
[0028] 18培养基配方为:膜化蛋白腺10邑,酵母提取物5邑,化(:110邑,植物凝胶10邑,琼脂 15邑。
[0029] 改良YTPG培养基配方为:酵母提取物1. 5~2. 5g/l,细菌蛋白腺1. 5~2. 5g/L, 葡萄糖 1. 5 ~2. 5g/l,PI阳S4. 5 ~7. 5g/L,浸提液lOOOml/l,pH7. 2 ~7. 4 (用固态化OH 调节),植物凝胶8~12g/L琼脂15~20g/L;浸提液制备方法:称取50g~100g-次发酵 后腐熟堆肥(含水率小于30%),加入250ml蒸馈水,在室溫下,150~20化pm振荡8~16小 时;取振荡液在3000~4000巧m下离屯、5~20min,收集上清液,得浸提液母液,在4°C保存 备用;使用时,用蒸馈水稀释1~3倍即为培养基浸提液。
[0030] 步骤(2)中,发酵种子液制备采用常规的发酵方式进行多级扩培2~4代。其中 UTM401、UTM501、UTM601、UTMO1、UTM02、UTM03扩培培养基为LB培养液,各级扩培种子液的 0D600在1. 5~3. 0之间停止培养;UTM801的扩培培养基为改良YTPG培养液,培养2-3天 停止;
[0031] 其中,一级种子液采用恒溫水浴摇床振荡培养,转速150~2(K)prm;二级种子液采 用发酵罐培养方式,发酵条件为:接菌量(v/v) 3%-10%,罐装量(v/v) 70%-80%,间歇通风揽 拌海间隔4-6小时通气10-30分钟,通气量(v/v)0. 8-1. 5:1,每隔8~12小时揽拌10-20 分钟,转速150-180巧m,培养2-7天。
[0032] 步骤(1)、步骤(2)中,保存菌种的活化和扩培培养溫度分别是:UTM40125~40°C; UTM50150 ~60°C;UTM60150 ~60°C;UTM01、UTM02、UTM0360 ~70°C;UTM80170 ~8(TC。
[0033] 步骤(3)中,所述主料为木馨加工废弃物,辅料为猪粪和草木灰,调理剂为玉米面 或麦教;所述木馨加工废弃物、猪粪、草木灰、玉米面或麦教的混合比例是:(3~4) : (1~ 3) : (0. 8~1. 2) : (0. 2~0. 5);所述物料混合后发酵堆的高度为1. 2~2. 0米。
[0034] 所述各发酵种子液的接种方法是:
[0035] 接种方式:用适量的调理剂吸附重量百分比相当于总物料干重0.2%~0.5%的发 酵种子液后,均匀撒于物料混合均匀;
[0036] 接种时机:当发酵最高溫度达到50~60°C时接种UTM501、UTM601及当发酵最高 溫度达到65°C时接种UTM01、UTM02、UTM03中的1~3种发酵种子液;当发酵最高溫度达到 70°C时接种UTM801 ;发酵最高溫度降至38~45°C接种UTM401发酵种子液。
[0037] 发酵管理:当发酵最高溫度达到70°CW上维持1~2天后,每隔2~5天翻堆一 次,直至溫度下降稳定于环境溫度。
[0038] 所述助料及助料添加至风干物料的重量比为:氯化亚铁(0. 08%~0. 12%)、硫酸儀 (0. 01% ~0. 03%)、硝酸钢(0. 02% ~0. 04%)石灰(0. 05% ~0. 15%)。
[0039] 所述污泥含水率为78-82%,两者混合后物料含水率为45-65%。
[0040] 发酵腐熟物料作为返混料,污泥与返混料的添加比例为1:1-1:2,含水率在30%W 下。
[0041] 其中,步骤2)中通过强制通风深层好氧发酵。经过3-6次翻堆,物料水分降至 30-40%,发酵周期约10-20天。
[0042] 堆体高度为2-3米,物料第S天溫度即可达到80°C,最高溫度能达到100。80°C W上高溫可持续7-15天。
[0043] 好氧发酵过程中,可进行翻堆,可采用小规模伊车或大规模自动化翻抛设备实现, 翻堆时间一般是在堆体溫度出现下降的时候。 W44] 其中,步骤3)中所述静态发酵时间12-15天,完全腐熟的物料含水率为30%W下。
[0045] 完全腐熟的物料可W进一步通过添加有益微生物、氮憐钟养分、微量元素等物质, 经过粉碎、过筛、造粒等工序,制备成生物有机肥、有机-无机复混肥、精制专用肥等高附加 值产品。
[0046] 本发明的有益效果为:
[0047] 本发明的污泥超高溫好氧发酵工艺升溫快,发酵溫度高(最高可达100°C),高溫持 续时间长(80°CW上高溫可持续7-15天),能有效杀灭城市污泥中的病原菌、杂草种子;有 机物分解快,发酵周期短,20-30天即可完全腐熟,大大提高城市污泥处理效率;对城市污 泥减容/减量化效果显著,污泥减量化达60%W上,减容率达80%W上;专利高溫嗜热菌对 臭气成分分解率高,完全避免恶臭污染;投资与运行成本降低15%W上,适于大规模推广。
附图说明 W48] 图1为实施例6中堆肥过程溫度变化;
[0049] 图2为实施例6中堆肥过程有机物含量变化;
[0050] 图3为实施例6中堆肥过程发芽指数变化;
[0051] 图4为本发明的污泥超高溫好氧发酵工艺流程示意图;
[0052] 图5为实施例9中发酵过程中溫度的变化图;
[0053] 图6为实施例9中发酵过程中含水率的变化图;
[0054] 图7为实施例10中发酵过程中溫度的变化图; 阳化5] 图8为实施例10中发酵过程中含水率的变化图;
[0056] 图9为实施例11中发酵过程中溫度的变化图;
[0057] 图10为实施例11中发酵过程中含水率的变化图。
具体实施方式
[0058] W下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。在不背离本发明精神 和实质的情况下,对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换,均属于本发明的范围。
[0059] 若未特别指明,实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。 W60] 实施例1微生物菌种的活化
[0061] 1)将4°C保存的UTM401生产菌株斜面转接至LB培养基平板上,在30°C培养至丰 厚。
[0062] 2)将4°C保存的UTM501、UTM601生产菌株斜面转接至LB培养基平板上,在55°C 培养至丰厚。
[0063] 3)将4°C保存的UTM01、UTM02、UTM03生产菌株斜面转接至LB培养基平板上,分别 在60 °C、60 °C、65 °C培养至丰厚。
[0064] 4)将4°C保存的UTM01、UTM02、UTM03生产菌株斜面转接至LB培养基平板上,均在 65 °C培养至丰厚。 阳0化]5)将4°C保存的UTM01、UTM02、UTM03生产菌株斜面转接至LB培养基平板上,分别 在60°C、65°C、65°C培养至丰厚。
[0066] 6)将4°C保存的UTM801生产菌株斜面转接至改良YTPG培养基平板上,在75°C培 养至丰厚。
[0067] 实施例2微生物发酵种子液的制备
[0068] 1)UTM401发酵种子液制备
[0069] 用无菌玻璃刮刀将在LB平板上活化培养至丰厚的UTM401菌落全部转接至装有 2000mlLB液体培养基的5000mlS角瓶中,在振荡器上30°C,转速160r/min下震荡培养3 天,此时0D600为1. 8,停止培养,此为一级发酵种子液。
[0070] 将一级发酵种子液接种至发酵种子罐中进行发酵培养。发酵条件为:接菌量(V/ V) 10%,罐装量(v/v) 80%,间歇通风揽拌:每间隔4小时通气10分钟,通气量(v/v) 1:1,每 隔8小时揽拌10分钟,转速160巧m,30°C培养3天后,检测其0D600为2. 5,停止培养,此为 UTM401发酵种子液。
[0071] 2 )UTM501和UTM601发酵种子液制备
[0072] 用无菌玻璃刮刀将在LB平板上活化培养至丰厚的UTM501和UTM601菌落分别全 部转接至装有2000mlLB液体培养基的5000mlS角瓶中,在振荡器上50°C,转速160r/min 下震荡培养3天,此时0D600分别为2. 2和2. 5,停止培养,此为一级发酵种子液。
[0073] 将一级发酵种子液分别接种至发酵种子罐中进行发酵培养。发酵条件为:接菌 量(v/v) 10%,罐装量(v/v) 75%,间歇通风揽拌:每间隔5小时通气20分钟,通气量(v/v) 0. 8:1,每隔10小时揽拌15分钟,转速15化pm,50°C培养3天后,检测其0D600分别为2. 6 和2. 7,停止培养,此为UTM501和UTM601发酵种子液。
[0074] 3 )UTM801发酵种子液制备 阳0巧]用无菌玻璃刮刀将在改良YTPG培养基平板上活化培养至丰厚的UTM801菌落全部 转接至装有2000ml液体改良YTPG培养基的5000mlS角瓶中,在水浴振荡器中80°C恒溫 下,转速16化/min下震荡培养2天后停止培养,此为一级发酵种子液。
[0076] 将一级发酵种子液分别接种至发酵种子罐中进行发酵培养。发酵条件为:接菌量 (vA〇5%,罐装量(v/v)70%,间歇通风揽拌:每间隔6小时通气30分钟,通气量(v/v)0.8:1, 每隔8小时揽拌20分钟,转速15化pm,80°C培养3天后停止培养,此为UTM801发酵种子液。
[0077]4 )UTMO1、UTM02、UTM03 发酵种子液制备
[0078] 用无菌玻璃刮刀将在LB平板上活化培养至丰厚的UTM01、UTM02、UTM03菌落分 别全部转接至装有2000mlLB液体培养基的5000ml=角瓶中,在振荡器上60-70°C,转速 16化/min下震荡培养3天,此时0D600分别为2. 4、1. 5和2. 9,停止培养,此为一级发酵种 子液。
[0079] 将一级发酵种子液分别接种至发酵种子罐中进行发酵培养。发酵条件为:接菌 量(v/v) 10%,罐装量(v/v) 75%,间歇通风揽拌:每间隔5小时通气20分钟,通气量(v/v) 0. 8:1,每隔10小时揽拌15分钟,转速150巧m,在60-70°C下培养4天后,检测其0D600分 别为2. 1、1. 8和2. 7,停止培养,此为UTM01、UTM02、UTM03发酵种子液。
[0080] 实施例3发酵起爆剂的制备
[0081] 取木馨皮、木馨酒糟、猪粪、草木灰、玉米面按重量比2 :2 :2 :0. 8 :0. 2混合,使发 酵堆高度为1. 4米,每天多点检测发酵溫度。根据溫度变化,接种相当于初始物料干重0. 3% 的各发酵液,接种前分别用适量玉米面吸附各发酵种子液,接种后通过揽拌使混合均匀。各 菌的接种时间为:当发酵最高溫度达到55°C时接种UTM501、UTM601,当发酵最高溫度达到 65°C时接种UTMO1,当发酵最高溫度达到70°C时接种UTM801,并在70°C维持2天后;当发酵 最高溫度降至38°C时接种UTM401,每隔3天翻堆一次直至溫度下降稳定于环境溫度,将物 料风干至含水率降至40%W下。
[0082] 将风干物料过筛,然后添加助料:氯化亚铁(0.08%)、硫酸儀(0.02%)、硝酸钢 (0.03%)石灰(0.05%)。混合均匀后即为本发明堆肥接种用UTM发酵起爆剂。经检测发酵 起爆剂的总活菌数为3. 1XIO8个/邑。
[0083] 实施例4发酵起爆剂的制备
[0084] 取木馨渣、猪粪、草木灰、玉米面按重量比3 :1 :1:0.4混合,使发酵堆高度为1. 5 米,每天多点检测发酵溫度。根据溫度变化,接种相当于初始物料干重0. 5%的各发酵液, 接种前分别用适量玉米面吸附各发酵种子液,接种后通过揽拌使混合均匀。各菌的接种时 间为:当发酵最高溫度达到55°C时接种UTM501、UTM601,当发酵最高溫度达到65°C时接种 UTMOl和UTM02,当发酵最高溫度达到70°C时接种UTM801,并在70°C维持2天后;当发酵最 高溫度降至40°C时接种UTM401,每隔2天翻堆一次直至溫度下降稳定于环境溫度,将物料 风干至含水率降至40%W下。
[00化]将风干物料过筛,然后添加助料:氯化亚铁(0. 1%)、硫酸儀(0.01%)、硝酸钢 (0. 04%)、石灰(0. 1%)。混合均匀后即为本发明堆肥接种用UTM发酵起爆剂。经检测发酵起 爆剂的总活菌数为3. 9XIO8个/邑。
[0086] 实施例5发酵起爆剂的制备
[0087] 取木馨酒糟、猪粪、草木灰、麦教按4:3:1. 2 :0. 5(重量比)混合,使发酵堆高度为 1. 8米,每天多点检测发酵溫度。根据溫度变化,接种相当于初始物料干重0. 2%的各发酵 液,接种前分别用适量玉米面吸附各发酵种子液,接种后通过揽拌使混合均匀。各菌的接 种时间为:当发酵最高溫度达到55°C时接种UTM501、UTM601,当发酵最高溫度达到65°C时 接种UTMOl、UTM02和UTM03,当发酵最高溫度达到70°C时接种UTM801,并在70°C维持2天 后;当发酵最高溫度降至45°C时接种UTM401,每隔3天翻堆一次直至溫度下降稳定于环境 溫度,将物料风干至含水率降至40%W下。
[0088] 将风干物料过筛,然后添加助料:氯化亚铁(0. 12%)、硫酸儀(0.03%)、硝酸钢 (0.02%)、石灰(0.15%)。混合均匀后即为本发明堆肥接种用UTM发酵起爆剂。经检测发酵 起爆剂的总活菌数为2. 4XIO8个/邑。
[0089] 实施例6发酵起爆剂的应用效果
[0090] 选用鸡粪为主要原料,慷醒和糖渣为辅料,按进行堆肥,将实施例3中的发酵起爆 剂(记为起爆剂3)按5%添加至物料中混合均匀。另分别W市场购买的发酵剂产品(宜春强 微生物科技有限公司活力99堆肥快速腐熟剂,接种量按产品说明)和不添加发酵起爆剂为 空白对照,进行堆肥发酵。每5天揽拌,堆肥时间为30天。实验数据如下图1所示。发酵后 第1天,起爆剂3处理即达到59。而发酵剂产品和空白对照处理在第2天才达到53. 7°C 和50°C,接种起爆剂3起溫明显要快于其他两个处理。
[0091] 对高溫阶段50°C)的溫度进行分析如下表1所示:
[0092] 表1高溫阶段的溫度分析
[0093]
Figure CN103694010BD00091
阳094] 从上表看出,=个处理均达到了卫生无害化的要求(堆肥溫度最高堆肥达50~ 55°CW上,持续5~7天),但从高溫阶段的累积溫度、平均溫度、最高溫度来看,起爆剂3处 理均明显要高于发酵剂产品和空白对照处理。说明,起爆剂3接种至堆肥可在堆肥初期与 高溫期,显著增强微生物代谢活性,提高堆肥溫度,促进堆肥进程。 阳0巧]如图2所示,发酵结束后,起爆剂3处理与发酵剂产品和空白对照处理的有机物含 量分别是44. 8%、45. 2%和46. 1%,降解率分别是30. 0%、28. 7%和27. 3%,但起爆剂3处理在 发酵的第20天为45. 2%,已稳定于发酵结束时的水平,而发酵剂产品和空白对照处理则均 是第25天。说明起爆剂3接种至堆肥后,可使有机物高效降解,提前达到稳定,提高堆肥效 率。
[0096] 如图3所示,堆肥过程中起爆剂3处理与发酵剂产品和空白对照处理发芽指数达 到80%W上的时间分别是堆肥后的第20天、第25天和第25天,起爆剂3处理比其他两个 处理提前5天达到腐熟;发酵结束后两者的发芽指数分别是96. 4%、90. 7%和86. 8%,起爆剂 3处理的腐熟程度要明显高于发酵剂产品和空白对照处理。说明起爆剂3接种至堆肥后可 促进堆肥腐熟。
[0097] 对发酵结束后的堆肥进行检测,结果如下:
[009引表2发酵结束后的堆肥进行检测
Figure CN103694010BD00101
[0100] 如上表,起爆剂3处理与发酵剂产品和空白对照处理相比,发酵结束后总腐植酸 的含量、主要养分元素(氮、憐、钟)含量明显提高,含水率明显下降。说明起爆剂3接种至堆 肥后可明显提高堆肥质量。 阳101] 实施例7 阳102] 将实施例4中的起爆剂代替实施例6中的起爆剂进行实验,也得到同实施例6中 的同样结论,不同之处在于起爆剂的添加量为4%。 阳103] 实施例8
[0104] 将实施例5中的起爆剂代替实施例6中的起爆剂进行实验,也得到同实施例6中 的同样结论,不同之处在于起爆剂的添加量为2%。
[01化]实施例9污泥超高溫好氧发酵方法
[0106] (OW含水率79. 7%的脱水城市污泥为原料,按照污泥与返混料的质量比为1:1. 5 的比例,用发酵腐熟物料作为返混料进行混合揽拌,同时用雾化装置均匀喷洒1. 0%的实施 例3的发酵起爆剂,调节混合物料含水率调至50. 3%。
[0107] (2)将步骤(1)混合好的物料转入好氧发酵槽,进行强制通风深层好氧发酵,发酵 槽规格为6mWX8. 5血X3. 2恤,堆体高度2. 8m,经过3次翻堆,水分降至32. 1%,发酵时间15 天。发酵过程中溫度和含水率的变化见图5和图6。
[0108] (3)将步骤(2)发酵后的物料转入陈化车间进行条煤静态发酵,经过12天的二次 发酵,堆体溫度降至环境溫度,含水率降低至28. 9%,得到完全腐熟物料。
[0109] 实施例10污泥超高溫好氧发酵方法
[0110] (1)化含水率78. 4%的脱水城市污泥为原料,按照污泥与返混料的质量比为1:1. 2 的比例,用发酵腐熟物料作为返混料进行混合揽拌,同时用雾化装置均匀喷洒1. 0%的实施 例3的发酵起爆剂,调节混合物料含水率调至48. 2%。 阳111 ] (2)将步骤(1)混合好的物料转入好氧发酵槽,进行强制通风深层好氧发酵,发酵 槽规格为6mWX8. 5血X3. 2恤,堆体高度3.Om,经过3次翻堆,水分降至31. 5%,发酵时间12 天。发酵过程中溫度和含水率的变化见图7和图8。
[0112] (3)将步骤(2)发酵后的物料转入陈化车间进行条煤静态发酵,经过15天的二次 发酵,堆体溫度降至环境溫度,含水率降低至28. 5%,得到完全腐熟物料。
[0113] 实施例11污泥超高溫好氧发酵方法
[0114] (1)化含水率80. 1%的脱水城市污泥为原料,按照污泥与返混料的质量比为1:1. 5 的比例,用发酵腐熟物料作为返混料进行混合揽拌,同时用雾化装置均匀喷洒1. 5%的实施 例3的发酵起爆剂,调节混合物料含水率调至51. 6%。
[0115] (2)将步骤(1)混合好的物料转入好氧发酵槽,进行强制通风深层好氧发酵,发酵 槽规格为6mWX8. 5血X3. 2恤,堆体高度3.Om,经过4次翻堆,水分降至32. 7%,发酵时间16 天。发酵过程中溫度和含水率的变化见图9和图10。
[0116] (3)将步骤(2)发酵后的物料转入陈化车间进行条煤静态发酵,经过15天的二次 发酵,堆体溫度降至环境溫度,含水率降低至28. 4%,得到完全腐熟物料。
[0117] 实施例12污泥超高溫好氧发酵方法
[0118] (1)化含水率81. 6%的脱水城市污泥为原料,按照污泥与返混料的质量比为1:2的 比例,用发酵腐熟物料作为返混料进行混合揽拌,同时用雾化装置均匀喷洒1. 5%的实施例 3的发酵起爆剂,调节混合物料含水率调至49. 8%。
[0119] (2)将步骤(1)混合好的物料转入好氧发酵槽,进行强制通风深层好氧发酵,发酵 槽规格为6mWX8. 5血X3. 2恤,堆体高度3.Om,经过6次翻堆,水分降至32. 7%,发酵时间19 天。
[0120] (3)将步骤(2)发酵后的物料转入陈化车间进行条煤静态发酵,经过15天的二次 发酵,堆体溫度降至环境溫度,含水率降低至29. 7%,得到完全腐熟物料。 阳121] 结论:从W上4个实施例可W说明,应用本污泥超高溫好氧发酵方法,80°CW上高 溫持续时间均在7天W上,经过3-4次翻堆,发酵周期12-20天,污泥含水率即由80%左右 降低到30%左右,再经过12-15天的二次静态发酵过程,污泥完全腐熟,减容率达到80%W 上。整个生产过程中,厂区无恶臭污染,仅有部分氨味逸散。
[0122] 虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在 本发明基础上,可W对之作一些修改或改进,运对本领域技术人员而言是显而易见的。因 此,在不偏离本发明精神的基础上所做的运些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1. 一种污泥超高温好氧发酵方法,包括以下步骤: 1) 以污泥为原料,与发酵腐熟物料混合搅拌,并添加发酵起爆剂; 2) 将步骤1)中得到物料进行好氧发酵; 3) 将步骤2)中得到的物料进行静态发酵,得到完全腐熟物料; 所述发酵起爆剂,包括以下A和B两组微生物菌剂制成: A组:甲基营养型芽抱杆菌(Bacillusmethylotrophicus)UTM401CGMCCNo. 5927, 厌氧芽抱杆菌(4]1(«5^&〇;[11118 1]1〇1^〇1丨6118丨8)171]\150106]\0^1'1〇.5928,厌氧芽抱杆菌 (八11(«5^&(3;[11118卩11811(311;[11〇6118丨8)171]\1601〇6]\0^1^〇.5929,极端嗜热菌(〇&1(1;^61'1';[(3〇1& yamamurae)UTM801CGMCCNo.6185 中的一种或几种; B组:地芽孢杆菌(Geobacillussp.)UTM01CGMCCNo. 5641,地芽孢杆菌(Geobacillussp.)UTM02CGMCCNo. 5642,芽孢杆菌(Bacillussp.)UTM03CGMCC No. 5643中的一种或几种; 所述发酵起爆剂还包括助料,所述助料为氯化亚铁、硫酸镁、硝酸钠和石灰,其中氯化 亚铁:硫酸镁:硝酸钠:石灰重量比为〇. 05~0. 15 :0. 01~0. 03 :0. 02~0. 05 :0. 05~ 0. 15 ; 接种时机:当发酵最高温度达到50~60°C时接种UTM501、UTM601及当发酵最高温度 达到65°C时接种UTM01、UTM02、UTM03中的1~3种发酵种子液;当发酵最高温度达到70°C 时接种UTM801 ;发酵最高温度降至38~45°C接种UTM401发酵种子液。
2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述发酵起爆剂的制备方法,包括以下步 骤: (1) 菌种的活化:将菌株斜面转接至活化培养基平板上,培养至丰厚; (2) 发酵种子液制备:将步骤(1)中的菌种扩大培养; (3) 发酵起爆剂制备:选择主料与辅料及调理剂混合,然后分别接种步骤(2)中的发酵 种子液,将物料风干过筛后添加助料; 所述主料为木薯加工废弃物,辅料为猪粪和草木灰,调理剂为玉米面或麦麸;所述木薯 加工废弃物、猪粪、草木灰、玉米面或麦麸的混合比例是:(3~4) : (1~3) : (0. 8~1. 2): (0· 2 ~0· 5) 〇
3. 根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述发酵起爆剂的添加量为混合物料 的 1-1. 5w%〇
4. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤1)中污泥与发酵腐熟物料的配比为 1:1-1:2〇
5. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤2)中所述好氧发酵中经过3-6次翻 堆,物料水分降至30-40%,发酵周期10-20天。
6. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤3)中所述静态发酵时间12-15天,完 全腐熟物料的含水率在30%以下。
7. 权利要求1-6任一项所述方法在有机固废堆肥中的应用。
8. 根据权利要求7所述的应用,其特征在于,所述有机固废为城市污泥、畜禽粪便、农 作物秸杆、生活垃圾、园林枯枝落叶中的一种。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105061004A (zh) * 2015-07-22 2015-11-18 万成刚 一种生物有机肥的制备方法
CN106278419A (zh) * 2016-07-29 2017-01-04 东莞市圣茵城市景观农业工程研究中心 一种疏松型基质及其制备方法
CN107338200B (zh) * 2017-06-06 2020-06-16 福建农林大学 一种无需添加辅料和调节碳氮比的高温堆肥方法
CN107162656A (zh) * 2017-06-29 2017-09-15 江苏省农业科学院 一种畜禽粪便超高温堆肥方法
CN108033817B (zh) * 2017-11-27 2019-11-26 福建农林大学 一种快速消减有机固体废物中抗生素及抗性基因的方法
CN108395293A (zh) * 2018-03-12 2018-08-14 修武伊赛肉牛养殖有限公司 一种嗜热菌发酵牛粪的处理方法
CN109851400A (zh) * 2019-03-06 2019-06-07 上海交通大学 分阶段菌种控温的自热式污泥超高温好氧堆肥方法及装置
CN110813989A (zh) * 2019-11-09 2020-02-21 浙江浦江加百列生态科技有限公司 一种生活有机垃圾快速定向腐殖化发酵方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102660486A (zh) * 2012-01-21 2012-09-12 大地绿源环保科技(北京)有限公司 一株嗜热地芽孢杆菌utm01及其应用
CN102660487A (zh) * 2012-01-21 2012-09-12 大地绿源环保科技(北京)有限公司 一株嗜热地芽孢杆菌utm02及其应用
CN102703351A (zh) * 2012-01-21 2012-10-03 大地绿源环保科技(北京)有限公司 一株芽孢杆菌utm03及其应用
CN102703364A (zh) * 2012-05-14 2012-10-03 大地绿源环保科技(北京)有限公司 一株厌氧芽孢杆菌utm501及其应用
CN102703363A (zh) * 2012-05-14 2012-10-03 大地绿源环保科技(北京)有限公司 一株甲基营养性芽孢杆菌utm401及其应用
CN102732465A (zh) * 2012-05-14 2012-10-17 大地绿源环保科技(北京)有限公司 一株嗜热兼氧菌utm601及其应用

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001129600A (ja) * 1999-11-02 2001-05-15 Kubota Corp 発酵汚泥処理方法
JP4628740B2 (ja) * 2004-10-05 2011-02-09 株式会社 山有 食肉処理場における有機性汚物のリサイクル処理方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102660486A (zh) * 2012-01-21 2012-09-12 大地绿源环保科技(北京)有限公司 一株嗜热地芽孢杆菌utm01及其应用
CN102660487A (zh) * 2012-01-21 2012-09-12 大地绿源环保科技(北京)有限公司 一株嗜热地芽孢杆菌utm02及其应用
CN102703351A (zh) * 2012-01-21 2012-10-03 大地绿源环保科技(北京)有限公司 一株芽孢杆菌utm03及其应用
CN102703364A (zh) * 2012-05-14 2012-10-03 大地绿源环保科技(北京)有限公司 一株厌氧芽孢杆菌utm501及其应用
CN102703363A (zh) * 2012-05-14 2012-10-03 大地绿源环保科技(北京)有限公司 一株甲基营养性芽孢杆菌utm401及其应用
CN102732465A (zh) * 2012-05-14 2012-10-17 大地绿源环保科技(北京)有限公司 一株嗜热兼氧菌utm601及其应用

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