CN106007313A - 一种污泥的分级减量处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种污泥的分级减量处理方法，包括：确定待消解污泥的有机质含量；将消解菌株混合剂投加至待消解污泥中使所述待消解污泥中的有机基质分解；所述分解的过程包括：定时搅拌，使所述消解菌株混合剂与污泥混合均匀，通过高温兼性厌氧消解菌微生物剂及高温水解酶的作用将有机基质中的蛋白、脂类及核酸类高分子有机物分解一级产物，再通过高温兼性厌氧消解菌微生物剂及高温水解酶的作用将一级产物转化为二级产物。本发明提供的方案解决现有技术中污泥减量的效率低，运行成本及投资成本大的问题，能够将污泥中的有机基质进行消减，产生大量的能源气体，提高了污泥减量的效率，从而实现了污泥减量的无害化环保处理。

Description

一种污泥的分级减量处理方法
技术领域
本发明涉及污泥或污水处理技术领域，尤其涉及一种污泥的分级减量处理方法。
背景技术
预计2015年全国污水厂产生的干污泥近1500万吨，占全部固体废弃物总量的比例3％强，且污泥以每年超过10％的速度递增。如果5000万吨湿污泥(80％)按2米的高度填埋的话，每年需要土地4万亩；全部焚烧的话，除去高昂的设备投资，仅每年的处理费用也高达上百亿元。但如不加以妥善处理和处置，将造成堆放和排放区周围环境严重的二次污染。目前围绕污水厂污泥减量的处理方法多数为污泥压滤和干燥技术(降低污泥含水率)，污泥填埋技术或污泥焚烧技术，以及少量的污泥堆肥或资源化处理。
发明人在研究的过程中发现，上述技术存在主要问题包括：一、处理费用高，效率偏低；二、处理过程中容易导致二次污染；三、处理设施投资大。
目前现有技术对污泥的处理绝大部分只是停留在污泥如何干燥或如何填埋的技术上，而污水处理过程中产生的绝大部污泥含有大量的有机基质，上述处理过程没有对有机质进行有效的利用，没有真正实现污泥的无害化环保处理。
发明内容
本发明的主要目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供了一种污泥的分级减量处理方法，以解决现有技术中污泥减量的效率低，运行成本及投资成本大的问题，能够将污泥中的有机基质进行消减，产生大量的能源气体，提高了污泥减量的效率，从而实现了污泥减量的无害化环保处理。
本发明提供的一种污泥的分级减量处理方法，包括：
确定待消解污泥的有机质含量；
将消解菌株混合剂投加至待消解污泥中使所述待消解污泥中的有机基质分解；所述消解菌株包括高温水解酶和高温兼性厌氧消解菌微生物剂；所述分解的过程包括：
定时搅拌，使所述消解菌株混合剂与污泥混合均匀后，在温度为35℃-45℃条件下，进行污泥厌氧消解减量反应80-106小时，通过高温兼性厌氧消解菌微生物剂及高温水解酶的作用将有机基质中的蛋白、脂类及核酸类高分子有机物分解一级产物，再通过高温兼性厌氧消解菌微生物剂及高温水解酶的作用将一级产物转化为二级产物。
进一步的，所述高温水解酶包括但不限于：胰蛋白酶、β-果糖苷酶、α-葡糖苷酶、酯酶或肽酶中的一种或多种；
所述高温兼性厌氧消解菌微生物剂包括但不限于：高温甲烷菌、高温厌氧菌Clostridium thermocopriae JT3－3和JT1、高温厌氧产氢菌Caldicellulosiruptor changbaicum、巴氏甲烷八叠球菌、火源甲烷球菌、极端嗜热古菌、亚硝化单胞菌或硝化菌细菌中的一种或多种。
污泥减量的消解菌株混合剂根据污泥有机基质的含量其配比为(每100g混合物其各消解菌株混合剂的含量)：
胰蛋白酶(5～10％)；β-果糖苷酶(3～5％)；α-葡糖苷酶(5～10％)；酯酶(5～9％)；肽酶(5～10％)；高温甲烷菌(5～10％)；高温厌氧菌Clostridium thermocopriae JT3－3JT1(20～25％)；高温厌氧产氢菌Caldicellulosiruptor changbaicum(5～10％)；巴氏甲烷八叠球菌(10～15％)；火源甲烷球菌(5～10％)；极端嗜热古菌(5～6％)；亚硝化单胞菌(1～3％)；硝化细菌(2～5％)。
进一步的，所述将消解菌株混合剂投加至所述待消解污泥中，具体为：每吨待消解污泥的有机质含量投加消解菌株重量之比为1：0.1～0.2‰或
每吨待消解污泥中投加消解菌株重量为108个/g～1010个/g。
进一步的，每吨待消解污泥的含水量为95％～98％。
进一步的，所述将消解菌株混合剂投加至所述待消解污泥中，具体为：将消解菌株混合剂与所述待消解污泥放入污泥消减罐中使所述待消解污泥中的有机基质分解。
进一步的，所述将消解菌株混合剂投加至待消解污泥中之前，还包括：
将所述消解菌株混合剂激活。
进一步的，所述激活的工艺包括：
将所述消解菌株混合剂：含水85％～98％污泥：清水为1:5:5的比例混合均匀后，在温度37～40℃，PH为7～9的环境下搅拌均匀反应23～25小时后备用。
进一步的，所述一级产物为小分子物质，所述二级产物为甲烷、二氧化碳和水。
本发明提供的方案，通过确定待消解污泥的有机质含量；将消解菌株混合剂投加至待消解污泥中使所述待消解污泥中的有机基质分解；所述消解菌株包括高温水解酶和高温兼性厌氧消解菌微生物剂，通过酶水解及多级微生物消减技术实现其污泥消减，从而实现污泥的减量，该技术方案适用于有机含量较高、无明显毒性的物质的污水处理厂，也用于多个污水厂的集中处置、多种有机废弃物的协同处理，投资及运行费用相对较低；对污泥中有机质消减量50％及以上；生化系统产生的剩余污泥可以直接使用本方案；减量之后的污泥更易脱水或处置。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明一具体实施方式，一种污泥的分级减量处理方法，包括：
确定待消解污泥的有机质含量；
将消解菌株混合剂投加至待消解污泥中使所述待消解污泥中的有机基质分解；所述消解菌株包括高温水解酶和高温兼性厌氧消解菌微生物剂；所述分解的过程包括：
定时搅拌，使所述消解菌株混合剂与污泥混合均匀后，在温度为35℃-45℃条件下，进行污泥厌氧消解减量反应80-106小时，通过高温兼性厌氧消解菌微生物剂及高温水解酶的作用将有机基质中的蛋白、脂类及核酸类高分子有机物分解一级产物，再通过高温兼性厌氧消解菌微生物剂及高温水解酶的作用将一级产物转化为二级产物。
进一步的，所述高温水解酶包括但不限于：胰蛋白酶、β-果糖苷酶、α-葡糖苷酶、酯酶或肽酶中的一种或多种；
所述高温兼性厌氧消解菌微生物剂包括但不限于：高温甲烷菌、高温厌氧菌Clostridium thermocopriae JT3－3和JT1、高温厌氧产氢菌Caldicellulosiruptor changbaicum、巴氏甲烷八叠球菌、火源甲烷球菌、极端嗜热古菌、亚硝化单胞菌或硝化菌细菌中的一种或多种。
进一步的，所述将消解菌株混合剂投加至所述待消解污泥中，具体为：每吨待消解污泥的有机质含量投加消解菌株重量之比为1：0.1～0.2‰或
每吨待消解污泥中投加消解菌株重量为108个/g～1010个/g，优选为，每吨待消解污泥中投加消解菌株重量为108个/g、109个/g、1010个/g。
进一步的，每吨待消解污泥的含水量为95％～98％。优选为95％、96％、97％、98％。
一具体应用例子，优选为，每吨待消解污泥的含水量为97％，如污泥有机基质大于60％时，每吨污泥投加消解菌株混合剂0.2kg；
另一具体应用例子，优选为，每吨待消解污泥的含水量为97％，污泥有机基质在40％～60％之间时，每吨污泥投加消解菌株混合剂0.15kg。
本发明提供的技术方案可根据污泥有机基质含量确定最佳的消解菌株混合剂的投加量。
进一步的，所述将消解菌株混合剂投加至所述待消解污泥中，具体为：将消解菌株混合剂与所述待消解污泥放入污泥消减罐中使所述待消解污泥中的有机基质分解。
进一步的，所述将消解菌株混合剂投加至待消解污泥中之前，还包括：
将所述消解菌株混合剂激活。
进一步的，所述激活的工艺包括：
将所述消解菌株混合剂：含水85％～98％污泥：清水为1:5:5的比例混合均匀后，在温度37～40℃，PH为7～9的环境下搅拌均匀反应23～25小时后备用。
激活工艺一优选实施例，消解菌株混合剂：含水97％的污泥：清水＝1:5:5的比例混合均匀，在温度38℃，PH为8的环境下搅拌反应24小时备用。
进一步的，所述一级产物为小分子物质，所述二级产物为甲烷、二氧化碳和水。
分解的过程的一优选实施例：
通过进泥脉冲定期搅拌，使菌与污泥在污泥消减罐充分混匀；在40℃温度条件下，进行污泥厌氧消解减量反应96小时。其产生的甲烷气体从污泥消减罐上端的分离器收集，其产生水通过消减罐上端流出，其设备底部定期排出泥渣。
本申请提供的技术方案，相比传统技术具有的优点如表1所示：
表1
本申请 传统技术
污泥减量40％及以上 只是降低污泥含水率
硬件投入较低 硬件投资大
运行费用40元/吨泥 吨泥成本在200元以上
能耗极低 能耗高
本申请提供的方案，通过确定待消解污泥的有机质含量；将消解菌株混合剂投加至待消解污泥中使所述待消解污泥中的有机基质分解；所述消解菌株包括高温水解酶和高温兼性厌氧消解菌微生物剂，通过酶水解及多级微生物消减技术实现其污泥消减，从而实现污泥的减量，该技术方案适用于有机含量较高、无明显毒性的物质的污水处理厂，也用于多个污水厂的集中处置、多种有机废弃物的协同处理，投资及运行费用相对较低；对污泥中有机质消减量50％及以上；生化系统产生的剩余污泥可以直接使用本方案；减量之后的污泥更易脱水或处置。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种污泥的分级减量处理方法，其特征在于，包括：
确定待消解污泥的有机质含量；
将消解菌株混合剂投加至待消解污泥中使所述待消解污泥中的有机基质分解；所述消解菌株包括高温水解酶和高温兼性厌氧消解菌微生物剂；所述分解的过程包括：
定时搅拌，使所述消解菌株混合剂与污泥混合均匀后，在温度为35℃-45℃条件下，进行污泥厌氧消解减量反应80-106小时，通过高温兼性厌氧消解菌微生物剂及高温水解酶的作用将有机基质中的蛋白、脂类及核酸类高分子有机物分解一级产物，再通过高温兼性厌氧消解菌微生物剂及高温水解酶的作用将一级产物转化为二级产物。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述高温水解酶包括但不限于：胰蛋白酶、β-果糖苷酶、α-葡糖苷酶、酯酶或肽酶中的一种或多种；
所述高温兼性厌氧消解菌微生物剂包括但不限于：高温甲烷菌、高温厌氧菌Clostridium thermocopriae JT3－3和JT1、高温厌氧产氢菌Caldicellulosiruptor changbaicum、巴氏甲烷八叠球菌、火源甲烷球菌、极端嗜热古菌、亚硝化单胞菌或硝化菌细菌中的一种或多种。
3.如权利要求1-2之一所述的方法，其特征在于，所述将消解菌株混合剂投加至所述待消解污泥中，具体为：每吨待消解污泥的有机质含量投加消解菌株重量之比为1：0.1～0.2‰或
每吨待消解污泥中投加消解菌株重量为108个/g～1010个/g。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，每吨待消解污泥的含水量为95％～98％。
5.如权利要求1-2之一所述的方法，其特征在于，所述将消解菌株混合剂投加至所述待消解污泥中，具体为：将消解菌株混合剂与所述待消解污泥放入污泥消减罐中使所述待消解污泥中的有机基质分解。
6.如权利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，所述将消解菌株混合剂投加至待消解污泥中之前，还包括：
将所述消解菌株混合剂激活。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述激活的工艺包括：
将所述消解菌株混合剂：含水85％～98％污泥：清水为1:5:5的比例混合均匀后，在温度37～40℃，PH为7～9的环境下搅拌均匀反应23～25小时后备用。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一级产物为小分子物质，所述二级产物为甲烷、二氧化碳和水。
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