CN106905006A - 一种利用高温菌和白腐真菌联合作用进行污泥好氧堆肥的方法 - Google Patents

一种利用高温菌和白腐真菌联合作用进行污泥好氧堆肥的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用高温菌和白腐真菌联合作用进行污泥好氧堆肥的方法。该方法将从污泥堆肥高温期样品中提取的高温菌进行扩大培养，获得污泥堆肥高温菌，然后在污泥堆肥开始阶段接种培养好的高温菌，堆肥经过高温进入降温期后，接种黄孢原毛平革菌孢子液。与未接种菌剂的污泥好氧堆肥对比，接种培养的复合菌剂后堆肥的最高温提高3‑6℃，堆肥周期缩短3‑7 d，而且提高了堆体中重金属Cu、Ni的稳定化效果，具有很好的应用前景。

Description

一种利用高温菌和白腐真菌联合作用进行污泥好氧堆肥的 方法
技术领域
本发明属于污泥处理技术领域，具体涉及一种利用高温菌和白腐真菌进行污泥好氧堆肥的方法。
背景技术
随着城市污水处理厂规模和数量的不断增大，如何妥善处置污水处理后产生的污泥已成为整个污水处理行业的难题。污泥中含有大量的有机质和丰富的氮、磷、钾等营养成分，具有潜在利用价值，可作为肥料或土壤改良剂。但是，污泥中的有机污染物、重金属和各种病原菌等有害成分限制了污泥的直接利用。
堆肥化是在人工控制条件下，有机固体废弃物在微生物作用下产生高温，分解有机物并杀灭有害病原微生物，实现原料的稳定化和无害化。好氧堆肥的过程中，有机原料的降解是细菌、放线菌和真菌等多种微生物共同作用的结果。为了使堆肥原料中木质纤维素等难降解有机物得到有效降解，可以在堆肥过程中添加某些木质纤维素降解菌剂，黄孢原毛平革菌是目前为止发现的降解木质素成分能力最强的一种白腐真菌。堆体温度保持55℃且持续至少3 d以上，是实现堆肥无害化的必要条件，而堆体高温的维持需要有足够的高温微生物的代谢来实现。由于传统堆肥中内源微生物数量有限导致堆体升温速度缓慢，高温微生物的数量少导致堆体高温阶段的持续时间短。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用高温菌和白腐真菌联合作用进行污泥好氧堆肥的方法，提高堆肥高温阶段的优势微生物种群的种类和数量，提高堆体温度，增强微生物的降解活性和加速有机原料的分解，同时促进重金属的稳定。
本发明采取的是如下的技术方案。
一种利用高温菌和白腐真菌联合作用进行污泥好氧堆肥的方法，包括以下步骤：
（1）污泥堆肥高温菌的制备：污泥堆肥过程中，取高温期堆肥样品，加入生理盐水，震荡后，取所得混合液置于营养培养基中，在高温条件下培养24-48 h，传代至稳定，得污泥堆肥高温菌；
（2）黄孢原毛平革菌孢子液的制备：将斜面保存的黄孢原毛平革菌转接于PDA平板培养基中，30-37℃培养5-7 d后，平板表面形成丰富的白色粉状孢子，用无菌水将平板表面形成的孢子洗到灭菌的三角瓶中，形成黄孢原毛平革菌孢子液；
（3）污泥好氧堆肥：将污泥与调理剂混合，再接种污泥堆肥高温菌，当温度经过高温进入降温期后，添加黄孢原毛平革菌孢子液。
优选的，步骤（1）所述的高温期堆肥样品与生理盐水的质量体积比为1:（10-20）g/mL；所述的混合液与营养培养基的体积比为1:（20-50）。
优选的，步骤（1）所述营养培养基的组成为：3 g/L牛肉膏，10 g/L蛋白胨，5 g/LNaCl，剩余为蒸馏水，pH 为7.4-7.6。
优选的，步骤（1）所述震荡的温度为55℃-65℃，时间为12-24 h。
优选的，步骤（1）所述的高温为55-65℃。
优选的，步骤（2）所述斜面保存的温度为4℃。
优选的，步骤（2）所述的PDA平板培养基的组成为：20wt%马铃薯汁，20 g/L葡萄糖，3 g/L KH2PO4，1.5 g/L MgSO4，8 mg/L盐酸硫胺，20 g/L琼脂，剩余为蒸馏水，pH 为5.5-6.5。
优选的，步骤（2）所述黄孢原毛平革菌孢子液的浓度为106-108 孢子/mL。
优选的，步骤（3）所述污泥与调理剂的质量比为10:（3-5）。
优选的，步骤（3）所述污泥堆肥高温菌的接种量为2-10wt‰，黄孢原毛平革菌孢子液的添加量为0.02-0.05 ml / g 。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明所接种的菌剂能促进污泥好氧堆肥进程，延长堆肥高温期，加速原料有机质的降解，降低重金属的生物有效性。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的具体实施作进一步的说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
（1）污泥堆肥高温菌的制备：污泥堆肥过程中，取高温期的堆样，加入浓度为0.85wt%的生理盐水，堆样与生理盐水的重量体积比为1:10（g/mL），在60℃恒温培养箱中震荡24 h后，取所得混合液置于营养培养基中，营养培养基组成为：3 g/L牛肉膏，10 g/L蛋白胨，5 g/LNaCl，剩余为蒸馏水，pH 为7.4，混合液与营养培养基的体积比为1:20，在60℃培养48 h后，传代至稳定，得到污泥堆肥高温菌。
黄孢原毛平革菌孢子液的制备：将 4℃斜面保存的黄孢原毛平革菌转接于PDA平板培养基中，PDA平板培养基的组成为：20wt%马铃薯汁，20 g/L葡萄糖，3 g/L KH2PO4，1.5g/L MgSO4，8 mg/L盐酸硫胺，20 g/L 琼脂，剩余为蒸馏水，pH 为6.0，37℃培养5 d后，平板表面形成丰富的白色粉状孢子。用无菌水将孢子洗到灭菌的三角瓶中，形成黄孢原毛平革菌孢子液，浓度为1×106 孢子/mL。
（2）污泥好氧堆肥：将污泥与锯末、蘑菇渣按质量比为10:3:1混合好，堆体质量为17 kg，堆肥开始添加培养好的污泥堆肥高温菌，接种量为堆样的2wt‰，当温度经过高温进入降温期后，添加培养好的黄孢原毛平革菌孢子液，接种量为0.02 ml / g。
接菌堆体在55℃以上维持了3 d，未接菌堆体在55℃以上维持了2 d。与未接菌堆肥相比，接菌堆肥最高温提高了3℃，腐熟时间缩短了3 d。经过堆肥后，接菌与未接菌堆体中Cu的残渣态所占比例分别提高了16.03%、13.56%，Ni的残渣态所占比例分别提高了9.75%、6.49%。
实施例2
（1）污泥堆肥高温菌的制备：污泥堆肥过程中，取高温期的堆样，加入浓度为0.85wt%的生理盐水，堆样与生理盐水的重量体积比为1:15（g/mL），在55℃恒温培养箱中震荡12 h后，取所得混合液置于营养培养基中，营养培养基的组成为：3 g/L牛肉膏，10 g/L蛋白胨，5 g/L NaCl，剩余为蒸馏水，pH 为7.5，混合液与营养培养基的体积比为1:35，在55℃培养24 h后，传代至稳定，得到污泥堆肥高温菌。
黄孢原毛平革菌孢子液的制备： 将4℃斜面保存的黄孢原毛平革菌转接于PDA平板中，PDA培养基的组成为：20 wt%马铃薯汁，20 g/L葡萄糖，3 g/L KH2PO4，1.5 g/L MgSO4，8 mg/L盐酸硫胺，20 g/L琼脂，剩余为蒸馏水，pH 为5.5。30℃培养6 d后，平板表面形成丰富的白色粉状孢子。用无菌水将孢子洗到灭菌的三角瓶中，形成黄孢原毛平革菌孢子液，浓度为1×107孢子/mL。
（2）污泥好氧堆肥：将污泥与锯末、蘑菇渣按质量比10:2:1混合好，堆体质量为17kg，在第0 d添加培养好的污泥堆肥高温菌，接种量为堆样的6wt‰，当温度经过高温进入降温期后，添加培养好的黄孢原毛平革菌孢子液，接种量为0.035ml / g。
接菌堆体在55℃以上维持了7 d，未接菌堆体在55℃以上维持了5 d。与未接菌堆肥相比，接菌堆肥最高温提高了4.5℃，腐熟时间缩短了5 d。经过堆肥后，接菌与未接菌堆体中Cu的残渣态所占比例分别提高了13.59%、5.48%，Ni的残渣态所占比例分别提高了5.53%、1.02%。
实施例3
（1）污泥堆肥高温菌的制备：污泥堆肥过程中，取高温期的堆样，加入浓度为0.85wt%的生理盐水，堆样与生理盐水的重量体积比为1:20（g/mL），在65℃恒温培养箱中震荡18 h后，取所得混合液置于营养培养基中，营养培养基的组成为：3 g/L牛肉膏，10 g/L蛋白胨，5 g/L NaCl，剩余为蒸馏水，pH 为7.6，混合液与营养培养基的体积比为1:50，在65℃培养36 h后，传代至稳定，得到污泥堆肥高温期菌。
黄孢原毛平革菌孢子液的制备： 将4℃斜面保存的黄孢原毛平革菌转接于PDA平板中，PDA培养基组成为：20 wt%马铃薯汁，20 g/L葡萄糖，3 g/L KH2PO4，1.5 g/L MgSO4，8mg/L盐酸硫胺，20 g/L琼脂，剩余为蒸馏水，pH 为6.5，34℃培养7 d后，平板表面形成丰富的白色粉状孢子。用无菌水将孢子洗到灭菌的三角瓶中，形成黄孢原毛平革菌孢子液，浓度为1×108 孢子/mL。
（2）污泥好氧堆肥：将污泥与锯末、蘑菇渣按质量比10:1:1混合好，堆体质量为17kg，在第0 d添加培养好的污泥堆肥高温菌，接种量为堆样的10wt‰，当温度经过高温进入降温期后，添加培养好的黄孢原毛平革菌孢子液，接种量为0.05 ml / g。
接菌堆体在55℃以上维持了7 d，未接菌堆体在55℃以上维持了4 d。与未接菌堆肥相比，接菌堆肥最高温提高了6℃，腐熟时间缩短了7 d。经过堆肥后，接菌与未接菌堆体中Cu的残渣态所占比例分别提高了17.52%、9.48%，Ni的残渣态所占比例分别提高了12.76%、6.14%。

Claims (10)

1.一种利用高温菌和白腐真菌联合作用进行污泥好氧堆肥的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）污泥堆肥高温菌的制备：污泥堆肥过程中，取高温期堆肥样品，加入生理盐水，震荡后，取所得混合液置于营养培养基中，在高温条件下培养24-48 h，传代至稳定，得污泥堆肥高温菌；
（2）黄孢原毛平革菌孢子液的制备：将斜面保存的黄孢原毛平革菌转接于PDA平板培养基中，30-37℃培养5-7 d后，用无菌水将平板表面形成的孢子洗到灭菌的三角瓶中，形成黄孢原毛平革菌孢子液；
（3）污泥好氧堆肥：将污泥与调理剂混合，再接种污泥堆肥高温菌，当温度经过高温进入降温期后，添加黄孢原毛平革菌孢子液。
2.根据权利要求1所述的一种利用高温菌和白腐真菌联合作用进行污泥好氧堆肥的方法，其特征在于，步骤（1）所述的高温期堆肥样品与生理盐水的质量体积比为1:（10-20）g/mL；所述的混合液与营养培养基的体积比为1:（20-50）。
3.根据权利要求1所述的一种利用高温菌和白腐真菌联合作用进行污泥好氧堆肥的方法，其特征在于，步骤（1）所述营养培养基的组成为：3 g/L牛肉膏，10 g/L蛋白胨，5 g/LNaCl，剩余为蒸馏水，pH 为7.4-7.6。
4.根据权利要求1所述的一种利用高温菌和白腐真菌联合作用进行污泥好氧堆肥的方法，其特征在于，步骤（1）所述震荡的温度为55℃-65℃，时间为12-24 h。
5.根据权利要求1所述的一种利用高温菌和白腐真菌联合作用进行污泥好氧堆肥的方法，其特征在于，步骤（1）所述的高温为55-65℃。
6.根据权利要求1所述的一种利用高温菌和白腐真菌联合作用进行污泥好氧堆肥的方法，其特征在于，步骤（2）所述斜面保存的温度为4℃。
7.根据权利要求1所述的一种利用高温菌和白腐真菌联合作用进行污泥好氧堆肥的方法，其特征在于，步骤（2）所述的PDA平板培养基的组成为：20wt%马铃薯汁，20 g/L葡萄糖，3g/L KH2PO4，1.5 g/L MgSO4，8 mg/L盐酸硫胺，20 g/L琼脂，剩余为蒸馏水，pH 为5.5-6.5。
8.根据权利要求1所述的一种利用高温菌和白腐真菌联合作用进行污泥好氧堆肥的方法，其特征在于，步骤（2）所述黄孢原毛平革菌孢子液的浓度为106-108 孢子/mL。
9.根据权利要求1所述的一种利用高温菌和白腐真菌联合作用进行污泥好氧堆肥的方法，其特征在于，步骤（3）所述污泥与调理剂的质量比为10:（3-5）。
10.根据权利要求1所述的一种利用高温菌和白腐真菌联合作用进行污泥好氧堆肥的方法，其特征在于，步骤（3）所述污泥堆肥高温菌的接种量为2-10wt‰，黄孢原毛平革菌孢子液的添加量为0.02-0.05 ml / g 。
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