CN106987537A - 一种微生物菌剂及污泥净化处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种微生物菌剂及污泥净化处理方法，涉及环境工程微生物学领域。本发明通过向含有污染物的混合污泥中添加含有多种微生物菌群的微生物菌剂，使得微生物菌剂能够发挥微生物降解的作用，将污泥净化处理为对环境无污染且具有一定肥力的泥土。因此，本发明实施例提供的微生物菌剂及污泥净化处理方法不但实现了对污泥的净化处理，而且还能够变废为宝，实现资源的再利用，表现出了很高的市场应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及环境工程微生物学领域，具体而言，涉及一种微生物菌剂及污泥净化处理方法。
背景技术
随着我国城镇化水平的不断提高，我国出台了一系列涉及污泥处理处置的相关规定，旨在解决我国日益严重的泥土污染问题。
目前，我国的污泥以每年超过10％的速度递增，如全部填埋，需要的土地面积太大，如全部焚烧，除去高昂的设备投资，仅每年的处理费用就高达上百亿元，但如果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的二次污染，因此，找到一种成本低，成效好，操作简便的污泥处理方法或产品极为迫切。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微生物菌剂，其能够消减污泥中的污染物负荷，有效吸收污泥中的恶臭气体，从而使污泥洁净化。
本发明的另一目的在于提供一种污泥净化处理方法，其成本低，污泥消减速度快，操作简便，很适合在污泥处理领域进行推广应用。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现。
本发明提出一种微生物菌剂，其主要由多种微生物菌群混合而成，多种微生物菌群按重量份计包括：光合菌群60-70份、乳酸菌群50-60份、酵母菌群40-50份、革兰氏阳性放线菌群35-40份以及枯草芽孢杆菌群25-35份。
本发明还提出一种污泥净化处理方法，其包括以下步骤：
对待处理污泥进行发酵处理，得到发酵污泥；对有机垃圾进行预处理后与发酵污泥进行混合，得到混合污泥；向混合污泥中添加上述的微生物菌剂进行污泥降解处理。
本发明实施例的微生物菌剂及污泥净化处理方法的有益效果是：通过向含有污染物的混合污泥中添加上述的微生物菌剂，使得微生物菌剂能够发挥微生物降解的作用，将污泥净化处理为对环境无污染且具有一定肥力的泥土。因此，本发明实施例提供的微生物菌剂及其污泥净化处理方法不但实现了对污泥的净化处理，而且还能够变废为宝，实现资源的再利用，表现出了很高的市场应用价值。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的微生物菌剂及污泥净化处理方法进行具体说明。
本发明实施例提供的一种微生物菌剂，其主要用于污泥净化处理时使用。此微生物菌剂主要由多种微生物菌群混合而成，且多种微生物菌群按重量份计包括60-70份光合菌群、50-60份乳酸菌群、40-50份酵母菌群、35-40份革兰氏阳性放线菌群以及25-35份枯草芽孢杆菌群。
进一步地，在微生物菌剂中添加光合菌群，能够使微生物菌剂在进行污泥净化处理时，将污泥中的有害的有机物、硫化物和氨等物质进行分解利用，从而转化为对环境无害的无机物，并且这些无机物与污泥混合在一块可使污泥变为具有一定肥力的肥料。
进一步地，为了加速污泥中有害有机物的分解，本发明实施例提供的微生物菌剂中还添加了乳酸菌群。需要说明的是，乳酸菌群的添加能够使得微生物菌剂在污泥净化处理过程中有效的提高其内部的微生物数量，促进以微生物及其分解产物为食的蚯蚓类和甲虫类土壤微型动物的数量增加，使整个污泥中的微生态系统组成发生根本性变化，进一步地提高污泥中的微生物活性和缓冲能力；另外，包含有乳酸菌群的微生物菌剂还能够促使有效微生物在污泥中迅速繁殖和不断补充，进而抑制污泥中有害微生物的侵袭和增殖。
进一步地，为了使本发明实施例提供的微生物菌剂具备消除污泥中有机氯和有机磷等物质的作用，本发明实施例提供的土壤改良菌剂中还添加了酵母菌群。需要说明的是，本发明实施例提供的添加有酵母菌群的微生物菌剂不但能够对各种化学的有害有机物进行分解去除，而且还可以通过生物转化作用降解污泥中的重金属。
进一步地，在微生物菌剂中添加革兰氏阳性放线菌群，其主要目的是其能够从光合菌群中氨基酸、氨素等作为基质，从而产生各种抗生物质、维生素及酶来抑制其它有害微生物的生长增殖。另外，需要说明的是，革兰氏阳性放线菌群还能够猎取有害霉菌和细菌增殖所需要的基质，抑制它们的增殖。故此可以看出，微生物菌剂中包含的革兰氏阳性放线菌群可以使微生物菌剂截断产生恶臭物质的微生物源，进而达到去除污泥中恶臭源的目的。
进一步地，在微生物菌剂中添加枯草芽孢杆菌群，其主要有两方面的作用：第一，可以使得微生物菌剂在污泥净化处理过程中大幅度地有效杀除有害微生物；第二，可以使微生物菌剂与污泥结合形成隔离层，有效的降解重金属并阻止污染物的浸入。
需要说明的是，为了使上述微生物菌剂中的多种微生物菌群维持一个相对稳定的状态，同时也考虑到每种菌群的特殊作用和它们之间的相互作用关系，本发明实施例提供的微生物菌剂中对几种菌群的重量比例进行如上述比例关系的限制。需要强调的是，通过对多种微生物菌群的比例关系进行限制，可以实现微生物菌剂的效能最大化，从而更好的对受污染的泥土进行净化处理。另外，上述多种微生物菌群按照一定比例的复合，还能够使得各种微生物菌群在发挥自身生物学功能的基础上相互提供能量和原来，表现出协同作用，形成一个微生物稳态，而这对于提高微生物菌剂的综合品质具有很重要的促进作用。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，所提供的微生物菌剂中还包括15-25份有机酸、5-15份生物肽以及5-10份稳定剂。其中，有机酸主要包括绿原酸和土槿皮酸中的至少一种，其添加到微生物菌剂中能够使微生物菌剂在使用时促进污泥中的矿物溶解、调节污泥中的pH值、提高污泥中微生物和酶的活性、降低重金属离子在污泥中的含量；生物肽包括抗菌肽和复合肽中的至少一种，其主要用于提高微生物菌剂的抗菌能力，同时复合肽还能为其它微生物提供物质能量；微生物菌剂中的稳定剂为山梨酸钾或苯甲酸钠，其主要用于提升土壤改良菌剂的贮存性能，便于其长久有效的保持优良性能不变，从而满足其作为产品进行销售的市场要求；需要说明的是，按照一定比例添加以上的有机酸、生物肽和稳定剂，不但使得微生物菌剂对于污泥净化处理的综合性能得到了进一步提升，而且也使得本发明较佳实施例当中提供的微生物菌剂具有了更宽的污泥处理适用范围，即能够针对不同类型受污染的污泥均进行净化处理，这进一步地提升了微生物菌剂的推广应用价值。
本发明实施例还提出了一种污泥净化处理方法，其包括以下步骤：
S1、对待处理污泥进行发酵处理，得到发酵污泥。
进一步地，在步骤S1中主要进行的是对待处理污泥的发酵处理，而之所以对待处理污泥进行发酵处理，其主要目的在于将污泥中的微生物和蛋白质以及脂肪类的大分子转变为小分子物质，这样一方面可以降低供有害菌生长繁殖的有机质，另外一方面可以提高污泥的比表面积，从而为后续微生物菌剂中的各类菌种提供适宜的环境。
进一步地，为了提高污泥净化处理过程中的效率，本发明实施例提供的污泥净化处理方法在进行发酵处理前对待处理污泥还进行了浓缩处理。需要说明的是，对受污染的待处理污泥进行浓缩处理可以提高单位体积内污泥的有害物质含量，这样可以更加有效的帮助微生物菌群对污泥中的有害物质进行讲解转化，而且净化处理效率也会大大的提高。
另外，对待处理污泥进行发酵处理时可以采用两种方式同时进行，一种是将污染物含量高的污泥进行一次发酵后与有机垃圾进行混合，最终用本发明实施例提供的微生物菌剂进行净化处理，另一种则是对污染物含量较低的污泥进行多次循环发酵，使得污泥中的蛋白质以及脂肪类的大分子转变为小分子物质，从而有效抑制有害微生物的生长，并使得污泥成了具有一定肥力的污泥肥料。因此，通过以上两种方式的净化处理，不但可以提高净化处理效率，而且还可以降低净化处理过程中的整体成本，使有限的资源发挥出最大的效能。
S2、对有机垃圾进行预处理后与发酵污泥进行混合，得到混合污泥。
需要说明的是，上述有机垃圾主要包括水产废弃物、厨余垃圾、农业有机废弃物、养殖业废气物和屠宰有机渣。而之所以将上述有机垃圾与发酵污泥进行混合处理，其主要由两方面的原因：第一，将有机垃圾与发酵污泥混合后再进行净化处理，可以拓宽污泥净化处理过程中的物质选择范围，同时这也适应微生物菌剂关于净化处理污泥有害物质能力的；第二，也是最重要的一点，因为上述的有机垃圾中含有大量的有机物，当对有机垃圾进行发酵预处理后，可以提供更多的小分子物质，而这些有机物分子和发酵污泥中的各类有机分子混合后，为微生物菌剂中的各种微生物菌群提供了充足的物质供给，特别有利于其正常新陈代谢的进行，故为下一步的降解转化处理奠定了很好的基础。
进一步地，为了保证下一步污泥降解的有效进行，故对有机垃圾进行预处理后与发酵污泥进行混合时，预处理后的有机垃圾与发酵污泥体积混合比为1-2：3-5。需要说明的是，之所以对两者的体积混合比进行限制，是因为它们的混合比例过大或过小都不有利于其下一步污泥降解处理的进行，比例过大就会使发酵污泥的比例减小，从而会减少供微生物菌群进行正常新陈代谢的良好载体，比例过小不但会使其有机物能力降低，而且也有不有利于其能效的综合利用。
S3、向混合污泥中添加上述的微生物菌剂进行污泥降解处理。
进一步地，为了更好的使微生物菌剂发挥最大的效能对混合污泥进行净化处理，每吨混合污泥中添加微生物菌剂的量控制在15-20千克，优选地为18千克。需要说明的是，微生物菌剂中的用量过大或过小都不有利于其污泥的降解处理，用量过大会浪费微生物菌剂，增加其净化处理的成本，用量过小又起不到应该有的净化处理效果。因此，只有微生物菌剂的量按照每吨混合污泥中添加18千克比例进行添加才能发挥微生物菌剂的综合效能，从而对混合污泥进行更加有效的降解处理。
进一步地，为了保证污泥降解处理过程中的微生物的活性，故在进行污泥降解处理过程中，环境温度保持在20-30℃。需要说明的是，只有环境温度保持在20-30℃，才能够保证微生物进行正常的新陈代谢活动，才能是污泥处理过程中的各种酶发挥出应该有的活性，才能保证污泥净化处理取得最佳的效果。另外，需要强调的是，经过污泥降解处理后，还可以对其进行分离，分离得到的有机肥可以改良矿区或者水源地附件区域代替化肥，分离得到的液体菌肥可以改良破坏严重的土壤。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供的微生物菌剂，其主要用于对污泥进行净化处理，其主要由多种微生物菌群混合而成，且多种微生物菌群按重量份计包括60g光合菌群、50g乳酸菌群、40g酵母菌群、35g革兰氏阳性放线菌群以及25g枯草芽孢杆菌群。
本实施例还提供了一种污泥净化处理方法，其包括以下步骤：
首先，对待处理污泥进行35℃，为期12小时的发酵处理，得到发酵污泥；其次，对有机垃圾进行发酵预处理后与发酵污泥进行混合，体积混合比为1：3，得到混合污泥；最后，向混合污泥中添加本实施例提供的微生物菌剂进行污泥降解处理，其中，微生物菌剂的添加量按照每吨污泥中添加15千克微生物菌剂来进行添加，并且污泥降解处理过程中保持环境温度为20℃。
实施例2
本实施例提供的微生物菌剂，其主要用于对污泥进行净化处理，其主要由多种微生物菌群混合而成，且多种微生物菌群按重量份计包括65g光合菌群、55g乳酸菌群、45g酵母菌群、38g革兰氏阳性放线菌群以及30g枯草芽孢杆菌群。
本实施例还提供了一种污泥净化处理方法，其包括以下步骤：
首先，对待处理污泥进行35℃，为期12小时的发酵处理，得到发酵污泥；其次，对有机垃圾进行发酵预处理后与发酵污泥进行混合，体积混合比为2：3，得到混合污泥；最后，向混合污泥中添加本实施例提供的微生物菌剂进行污泥降解处理，其中，微生物菌剂的添加量按照每吨污泥中添加15千克微生物菌剂来进行添加，并且污泥降解处理过程中保持环境温度为20℃。
实施例3
本实施例提供的微生物菌剂，其主要用于对污泥进行净化处理，其主要由多种微生物菌群混合而成，且多种微生物菌群按重量份计包括70g光合菌群、60g乳酸菌群、50g酵母菌群、40g革兰氏阳性放线菌群以及35g枯草芽孢杆菌群。
本实施例还提供了一种污泥净化处理方法，其包括以下步骤：
首先，对待处理污泥进行35℃，为期12小时的发酵处理，得到发酵污泥；其次，对有机垃圾进行发酵预处理后与发酵污泥进行混合，体积混合比为2：5，得到混合污泥；最后，向混合污泥中添加本实施例提供的微生物菌剂进行污泥降解处理，其中，微生物菌剂的添加量按照每吨污泥中添加20千克微生物菌剂来进行添加，并且污泥降解处理过程中保持环境温度为25℃。
实施例4
本实施例提供的微生物菌剂，其主要用于对污泥进行净化处理，其主要由多种微生物菌群混合而成，且多种微生物菌群按重量份计包括70g光合菌群、60g乳酸菌群、50g酵母菌群、40g革兰氏阳性放线菌群、35g枯草芽孢杆菌群、15g土槿皮酸、5g抗菌肽以及5g苯甲酸钠。
本实施例还提供了一种污泥净化处理方法，其包括以下步骤：
首先，对待处理污泥进行35℃，为期12小时的发酵处理，得到发酵污泥；其次，对有机垃圾进行发酵预处理后与发酵污泥进行混合，体积混合比为2：5，得到混合污泥；最后，向混合污泥中添加本实施例提供的微生物菌剂进行污泥降解处理，其中，微生物菌剂的添加量按照每吨污泥中添加20千克微生物菌剂来进行添加，并且污泥降解处理过程中保持环境温度为25℃。
实施例5
本实施例提供的微生物菌剂，其主要用于对污泥进行净化处理，其主要由多种微生物菌群混合而成，且多种微生物菌群按重量份计包括70g光合菌群、60g乳酸菌群、50g酵母菌群、40g革兰氏阳性放线菌群、35g枯草芽孢杆菌群、25g土槿皮酸、15g抗菌肽以及10g苯甲酸钠。
本实施例还提供了一种污泥净化处理方法，其包括以下步骤：
首先，对待处理污泥进行35℃，为期12小时的发酵处理，得到发酵污泥；其次，对有机垃圾进行发酵预处理后与发酵污泥进行混合，体积混合比为2：5，得到混合污泥；最后，向混合污泥中添加本实施例提供的微生物菌剂进行污泥降解处理，其中，微生物菌剂的添加量按照每吨污泥中添加20千克微生物菌剂来进行添加，并且污泥降解处理过程中保持环境温度为25℃。
实施例6
本实施例提供的微生物菌剂，其主要用于对污泥进行净化处理，其主要由多种微生物菌群混合而成，且多种微生物菌群按重量份计包括70g光合菌群、60g乳酸菌群、50g酵母菌群、40g革兰氏阳性放线菌群、35g枯草芽孢杆菌群、20g土槿皮酸、10g抗菌肽以及8g苯甲酸钠。
本实施例还提供了一种污泥净化处理方法，其包括以下步骤：
首先，对待处理污泥进行35℃，为期12小时的发酵处理，得到发酵污泥；其次，对有机垃圾进行发酵预处理后与发酵污泥进行混合，体积混合比为2：5，得到混合污泥；最后，向混合污泥中添加本实施例提供的微生物菌剂进行污泥降解处理，其中，微生物菌剂的添加量按照每吨污泥中添加20千克微生物菌剂来进行添加，并且污泥降解处理过程中保持环境温度为25℃。
实施例7
本实施例提供的微生物菌剂，其主要用于对污泥进行净化处理，其主要由多种微生物菌群混合而成，且多种微生物菌群按重量份计包括70g光合菌群、60g乳酸菌群、50g酵母菌群、40g革兰氏阳性放线菌群、35g枯草芽孢杆菌群、20g绿原酸、10g抗菌肽以及8g山梨酸钾。
本实施例还提供了一种污泥净化处理方法，其包括以下步骤：
首先，对待处理污泥进行35℃，为期12小时的发酵处理，得到发酵污泥；其次，对有机垃圾进行发酵预处理后与发酵污泥进行混合，体积混合比为2：5，得到混合污泥；最后，向混合污泥中添加本实施例提供的微生物菌剂进行污泥降解处理，其中，微生物菌剂的添加量按照每吨污泥中添加20千克微生物菌剂来进行添加，并且污泥降解处理过程中保持环境温度为25℃。
实施例8
本实施例提供的微生物菌剂，其主要用于对污泥进行净化处理，其主要由多种微生物菌群混合而成，且多种微生物菌群按重量份计包括70g光合菌群、60g乳酸菌群、50g酵母菌群、40g革兰氏阳性放线菌群、35g枯草芽孢杆菌群、20g绿原酸、10g抗菌肽以及8g山梨酸钾。
本实施例还提供了一种污泥净化处理方法，其包括以下步骤：
首先，对待处理污泥进行35℃，为期12小时的发酵处理，得到发酵污泥；其次，对有机垃圾进行发酵预处理后与发酵污泥进行混合，体积混合比为2：5，得到混合污泥；最后，向混合污泥中添加本实施例提供的微生物菌剂进行污泥降解处理，其中，微生物菌剂的添加量按照每吨污泥中添加20千克微生物菌剂来进行添加，并且污泥降解处理过程中保持环境温度为30℃。
试验例
为了证明上述实施例1-8提供的微生物菌剂及污泥净化处理方法对于污泥具有较好的净化处理效果，本试验例对选取上述实施例1-8的微生物菌剂及其对应的污泥净化处理方法进行实验，其结果如表1所示：
表1试验例中不同实施例对于污泥处理的效果表现
从表1可以看出，利用上述的微生物菌剂并采用上述各个实施例的污泥净化处理方法对污泥进行处理前后，其最具典型的两种代表性有害物质在含量上出现极为明显的变化，即硫化氢和氨气所释放出的浓度表现均出现了100左右的降低，这有力的证明了本发明实施例所提供的微生物菌剂及污泥净化处理方法的有益效果。另外，本发明试验例还专门对所处理后的污泥肥料进行了植物培育实验，各组污泥肥料均表现出了极强的肥力，植物生长均极为旺盛，这也从侧面证明了利用上述微生物菌剂进行污泥净化处理的优越性。
综上所述，本发明实施例通过向含有污染物的混合污泥中添加上述的微生物菌剂，使得微生物菌剂能够发挥微生物降解的作用，将污泥净化处理为对环境无污染且具有一定肥力的泥土。因此，本发明实施例提供的微生物菌剂及其污泥净化处理方法不但实现了对污泥的净化处理，而且还能够变废为宝，实现资源的再利用，表现出了很高的市场应用价值。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
Claims (10)
1.一种微生物菌剂，其特征在于，其主要由多种微生物菌群混合而成，所述多种微生物菌群按重量份计包括：
光合菌群60-70份；
乳酸菌群50-60份；
酵母菌群40-50份；
革兰氏阳性放线菌群35-40份；及
枯草芽孢杆菌群25-35份。
2.根据权利要求1所述的微生物菌剂，其特征在于，所述微生物菌剂还包括15-25份有机酸、5-15份生物肽以及5-10份稳定剂。
3.一种污泥净化处理方法，其特征在于，其包括以下步骤：
对待处理污泥进行发酵处理，得到发酵污泥；
对有机垃圾进行预处理后与所述发酵污泥进行混合，得到混合污泥；
向所述混合污泥中添加权利要求1或2所述的微生物菌剂进行污泥降解处理。
4.根据权利要求3所述的污泥净化处理方法，其特征在于，对所述待处理污泥还进行了多次循环发酵，得到污泥肥料。
5.根据权利要求3所述的污泥净化处理方法，其特征在于，所述有机垃圾包括水产废弃物、厨余垃圾、农业有机废弃物、养殖业废气物和屠宰有机渣中的至少一种。
6.根据权利要求3所述的污泥净化处理方法，其特征在于，所述待处理污泥在进行发酵处理前还进行了浓缩处理。
7.根据权利要求3所述的污泥净化处理方法，其特征在于，经过污泥降解处理后进行分离，得到有机肥和液体菌肥。
8.根据权利要求3所述的污泥净化处理方法，其特征在于，进行污泥降解处理过程中，环境温度保持在20-30℃。
9.根据权利要求3所述的污泥净化处理方法，其特征在于，对所述有机垃圾进行预处理后与所述发酵污泥进行混合时，体积混合比为1-2：3-5。
10.根据权利要求3所述的污泥净化处理方法，其特征在于，每吨所述混合污泥中添加所述微生物菌剂15-20千克。
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