CN108585438A - 一种污泥干化共基质发酵物的制备方法 - Google Patents

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张瑾
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Abstract

本发明公开了一种污泥干化共基质发酵物的制备方法，包括以下步骤：S1、称取稻壳，将里面的杂质剔除后清洗稻壳；S2、向稻壳中添加返混料，充分搅拌均匀后备用；S3、菌种发酵液的制备；S4、将菌种发酵液缓慢添加到混合物中，并堆成发酵堆发酵；S5、当发酵堆温度在55℃‑65℃时，将发酵堆推翻堆成新的发酵堆，5‑7天后推翻堆成新的发酵堆，重复；S7、当发酵堆的温度小于30℃时，将发酵堆摊开后形成共基质发酵物。本发明采用稻壳作为共基质发酵物的原料，稻壳储运简单，可以大规模集中处置，抗粘性好，升温速度快，而且材料来源广泛且成本低，而且制备成本低，一次可以进行大量制备，制备效率好，污泥干化的效果好。

Description

一种污泥干化共基质发酵物的制备方法
技术领域
本发明涉及环境保护技术领域，尤其涉及一种污泥干化共基质发酵物的制备方法。
背景技术
随着我国污水处理规模的增加和技术的升级，污水处理末端产物污泥的产生量也逐年提高，污泥生物干化技术作为大规模污泥处理处置的有效手段，在国内外多地已有广泛应用，传统污泥好氧发酵，一般需要添加高碳氮比的辅料及返混料，以调整最适C/N比促进生物发酵，对于生物干化辅料的添加还可以减小污泥比重、增加堆体孔隙率，加快水分蒸发，促进干化进程。在中国农作物秸秆资源丰富，适合于污泥生物干化进行资源化利用，但此种辅料应用也具有局限性，如粉碎困难、分散性较差，储运难度大，不适合大规模集中处置，而稻壳作为农业废弃物资源的一种，参与污泥生物干化具有较多优点，如分散性、抗粘性好，升温速度快，易收集储运，适合大规模集中污泥处理处置。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中共基物辅料局限性中存在的缺点，而提出的一种污泥干化共基质发酵物的制备方法。
一种污泥干化共基质发酵物的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取稻壳，将里面的杂质剔除后清洗稻壳，清洗过程是：向稻壳中加入蒸馏水，使蒸馏水浸没稻壳，将稻壳浸泡2-3天，并且在浸泡过程中不断晃动，接着将稻壳和蒸馏水一起通过筛网，留下筛网上的稻壳，并将稻壳风干，重复上述清洗过程2-3次；
S2、向稻壳中添加返混料，充分搅拌将返混料与稻壳混合均匀得到混合物后备用；
S3、菌种发酵液的制备：枯草芽孢杆菌菌液，嗜热侧孢霉菌菌液，米根霉菌菌液，白腐真菌菌液和乳酸片球菌菌液按照比例混合得到菌种发酵液；
S4、将菌种发酵液缓慢的添加到混合物中，在添加的过程中不断的搅拌均匀并堆成发酵堆，在发酵堆中插入长柄温度计进行发酵；
S5、当温度计显示发酵堆的温度在55℃-65℃时，持续发酵10h-16h后，将发酵堆推翻并重新堆成新的发酵堆，5-7天后推翻并重新堆成新的发酵堆，重复4-6次；
S6、当发酵堆的温度小于30℃时，将发酵堆摊开后即形成共基质发酵物。
优选的，所述稻壳和蒸馏水在通过筛网的过程中，筛网进行晃动，晃动的频率是160-200次/分钟，筛网的筛孔为4mm-13mm。
优选的，所述返混料为污泥堆肥产品，返混料的含水量为23.6％，VS为73.8％。
优选的，所述菌种发酵液包括以下重量份的原料：枯草芽孢杆菌菌液3-5份，嗜热侧孢霉菌菌液1-2份，米根霉菌菌液2-3份，白腐真菌菌液4-6份，乳酸片球菌菌液4-6份。
优选的，稻壳与返混料的重量比为3∶(13-22)，菌种发酵液和混合物的重量比为1∶(120-140)。
优选的，所述搅拌的过程中搅拌速率为30rpm/min-50rpm/min，搅拌时间为40min-60min。
优选的，所述发酵的过程中在发酵堆的顶部垂直向下打2-3行发酵孔，发酵堆的两侧水平方向打1-2行发酵孔，发酵孔的直径是12cm-16cm。
优选的，所述发酵堆的宽度为1.3m-1.6m，发酵堆的高度为1.0m-1.2m。
本发明的有益效果是：
1、本发明，由于稻壳平均含水率为16.5％±2.1％，而秸秆的平均含水率为21.3％±0.9％，稻壳的可生物降解性挥发性固体含量为15％，是玉米的20％，而且稻壳机储运简单，可以大规模集中处置，抗粘性好，升温速度快，而且材料来源广泛且成本低。
2、本发明，通过使用枯草芽孢杆菌菌液，嗜热侧孢霉菌菌液，米根霉菌菌液三种耐高温好氧型发酵菌可以使得在发酵无开始起坐的时候对污泥进行迅速干化和杀死寄生虫和病原菌，而白腐真菌菌液则可以通过产生大量的纤维素酶来分解污泥中的纤维素，乳酸片球菌菌液可以在干化快结束时继续对污泥进行干化处理。
3、本发明，污泥干化共基质发酵物的制备过程简单，制备成本低，一次可以进行大量制备，制备效率好，污泥干化共基质发酵物对污泥干化的结果好。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一：
一种污泥干化共基质发酵物的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取稻壳，将里面的杂质剔除后清洗稻壳，清洗过程是：向稻壳中加入蒸馏水，使蒸馏水浸没稻壳，将稻壳浸泡2天，并且在浸泡过程中不断晃动，接着将稻壳和蒸馏水一起通过筛网，稻壳和蒸馏水在通过筛网的过程中，筛网进行晃动，晃动的频率是160次/分钟，筛网的筛孔为13mm，留下筛网上的稻壳，并将稻壳风干，重复上述清洗过程3次；
S2、向稻壳中添加返混料，稻壳与返混料的重量比为3∶13，返混料为污泥堆肥产品，返混料的含水量为23.6％，VS为73.8％，充分搅拌将返混料与稻壳壳混合均匀得到混合物后备用；
S3、菌种发酵液的制备：枯草芽孢杆菌菌液，嗜热侧孢霉菌菌液，米根霉菌菌液，白腐真菌菌液和乳酸片球菌菌液按照比例混合得到菌种发酵液，菌种发酵液包括以下重量份的原料：枯草芽孢杆菌菌液3份，嗜热侧孢霉菌菌液1份，米根霉菌菌液2份，白腐真菌菌液4份，乳酸片球菌菌液4份；
S4、将菌种发酵液缓慢的添加到混合物中，菌种发酵液和混合物的重量比为1∶120在添加的过程中不断的搅拌均匀并堆成发酵堆，搅拌的过程中搅拌速率为30rpm/min，搅拌时间为40min，发酵的过程中在发酵堆的顶部垂直向下打3行发酵孔，发酵堆的宽度为1.5m，发酵堆的高度为1.0m，发酵堆的两侧水平方向打1行发酵孔，发酵孔的直径是14cm，在发酵堆中插入长柄温度计进行发酵；
S5、当温度计显示发酵堆的温度在60℃时，持续发酵14h后，将发酵堆推翻并重新堆成新的发酵堆，7天后推翻并重新堆成新的发酵堆，重复5次；
S6、当发酵堆的温度为28℃时，将发酵堆摊开后即形成共基质发酵物。
实施例二：
一种污泥干化共基质发酵物的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取稻壳，将里面的杂质剔除后清洗稻壳，清洗过程是：向稻壳中加入蒸馏水，使蒸馏水浸没稻壳，将稻壳浸泡3天，并且在浸泡过程中不断晃动，接着将稻壳和蒸馏水一起通过筛网，稻壳和蒸馏水在通过筛网的过程中，筛网进行晃动，晃动的频率是160次/分钟，筛网的筛孔为13mm，留下筛网上的稻壳，并将稻壳风干，重复上述清洗过程3次；
S2、向稻壳中添加返混料，稻壳与返混料的重量比为3∶18，返混料为污泥堆肥产品，返混料的含水量为23.6％，VS为73.8％，充分搅拌将返混料与稻壳壳混合均匀得到混合物后备用；
S3、菌种发酵液的制备：枯草芽孢杆菌菌液，嗜热侧孢霉菌菌液，米根霉菌菌液，白腐真菌菌液和乳酸片球菌菌液按照比例混合得到菌种发酵液，菌种发酵液包括以下重量份的原料：枯草芽孢杆菌菌液4份，嗜热侧孢霉菌菌液1份，米根霉菌菌液3份，白腐真菌菌液6份，乳酸片球菌菌液6份；
S4、将菌种发酵液缓慢的添加到混合物中，菌种发酵液和混合物的重量比为1∶130在添加的过程中不断的搅拌均匀并堆成发酵堆，搅拌的过程中搅拌速率为30rpm/min，搅拌时间为40min，发酵的过程中在发酵堆的顶部垂直向下打2行发酵孔，发酵堆的宽度为1.4m，发酵堆的高度为1.0m，发酵堆的两侧水平方向打1行发酵孔，发酵孔的直径是12cm，在发酵堆中插入长柄温度计进行发酵；
S5、当温度计显示发酵堆的温度在60℃时，持续发酵14h后，将发酵堆推翻并重新堆成新的发酵堆，7天后推翻并重新堆成新的发酵堆，重复6次；
S6、当发酵堆的温度为28℃时，将发酵堆摊开后即形成共基质发酵物。
实施例三：
一种污泥干化共基质发酵物的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取稻壳，将里面的杂质剔除后清洗稻壳，清洗过程是：向稻壳中加入蒸馏水，使蒸馏水浸没稻壳，将稻壳浸泡3天，并且在浸泡过程中不断晃动，接着将稻壳和蒸馏水一起通过筛网，稻壳和蒸馏水在通过筛网的过程中，筛网进行晃动，晃动的频率是160次/分钟，筛网的筛孔为13mm，留下筛网上的稻壳，并将稻壳风干，重复上述清洗过程3次；
S2、向稻壳中添加返混料，稻壳与返混料的重量比为3∶22，返混料为污泥堆肥产品，返混料的含水量为23.6％，VS为73.8％，充分搅拌将返混料与稻壳壳混合均匀得到混合物后备用；
S3、菌种发酵液的制备：枯草芽孢杆菌菌液，嗜热侧孢霉菌菌液，米根霉菌菌液，白腐真菌菌液和乳酸片球菌菌液按照比例混合得到菌种发酵液，菌种发酵液包括以下重量份的原料：枯草芽孢杆菌菌液5份，嗜热侧孢霉菌菌液1份，米根霉菌菌液2份，白腐真菌菌液4份，乳酸片球菌菌液6份；
S4、将菌种发酵液缓慢的添加到混合物中，菌种发酵液和混合物的重量比为1∶140在添加的过程中不断的搅拌均匀并堆成发酵堆，搅拌的过程中搅拌速率为30rpm/min，搅拌时间为40min，发酵的过程中在发酵堆的顶部垂直向下打2行发酵孔，发酵堆的宽度为1.6m，发酵堆的高度为1.2m，发酵堆的两侧水平方向打1行发酵孔，发酵孔的直径是16cm，在发酵堆中插入长柄温度计进行发酵；
S5、当温度计显示发酵堆的温度在55℃时，持续发酵10h后，将发酵堆推翻并重新堆成新的发酵堆，7天后推翻并重新堆成新的发酵堆，重复4次；
S6、当发酵堆的温度为28℃时，将发酵堆摊开后即形成共基质发酵物。
对比例：将实施例一中的稻壳替换成玉米秸秆，其他条件不变。
取污泥20kg，并将污泥分成等质量的四份，每份5kg，并标号为A、B、C、D，分别取3kg由实施例一，实施例二，和实施例三及对比例制成的污泥干化共基质发酵物，将实施例一，实施例二，和实施例三及对比例制成的污泥干化共基质发酵物分别添加到标号为A、B、C、D的污泥中，记录初始含水率，并充分混合后发酵22天，出料含水率，结果如下：
由实验结果表示：通过实施例一，实施例二，和实施例三及对比例制成的污泥干化共基质发酵物对污泥的出料含水率的结果可以看出当稻壳添加量由低到高时，出料含水率由高到低在到高，表明过量添加返混料不能明显将低含水率及促进发酵进程，可能由于返混料可利用有机质在上一阶段发酵过程中易消耗或者过低的C/N比反而影响发酵过程中功能微生物的生物活性，而实施例一、实施例二和实施例三制成的污泥干化共基质发酵物对污泥的出料含水率远远高于对比例制成的污泥干化共基质发酵物对污泥的出料含水率，因此本发明制成的污泥干化共基质发酵物可以有效的促进污泥干化。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种污泥干化共基质发酵物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、称取稻壳，将里面的杂质剔除后清洗稻壳，清洗过程是：向稻壳中加入蒸馏水，使蒸馏水浸没稻壳，将稻壳浸泡2-3天，并且在浸泡过程中不断晃动，接着将稻壳和蒸馏水一起通过筛网，留下筛网上的稻壳，并将稻壳风干，重复上述清洗过程2-3次；
S2、向稻壳中添加返混料，充分搅拌将返混料与稻壳混合均匀得到混合物后备用；
S3、菌种发酵液的制备：枯草芽孢杆菌菌液，嗜热侧孢霉菌菌液，米根霉菌菌液，白腐真菌菌液和乳酸片球菌菌液按照比例混合得到菌种发酵液；
S4、将菌种发酵液缓慢的添加到混合物中，在添加的过程中不断的搅拌均匀并堆成发酵堆，在发酵堆中插入长柄温度计进行发酵；
S5、当温度计显示发酵堆的温度在55℃-65℃时，持续发酵10h-16h后，将发酵堆推翻并重新堆成新的发酵堆，5-7天后推翻并重新堆成新的发酵堆，重复4-6次；
S6、当发酵堆的温度小于30℃时，将发酵堆摊开后即形成共基质发酵物。
2.根据权利要求1所述的一种污泥干化共基质发酵物的制备方法，其特征在于，所述稻壳和蒸馏水在通过筛网的过程中，筛网进行晃动，晃动的频率是160-200次/分钟，筛网的筛孔为4mm-13mm。
3.根据权利要求1所述的一种污泥干化共基质发酵物的制备方法，其特征在于，所述返混料为污泥堆肥产品，返混料的含水量为23.6％，VS为73.8％。
4.根据权利要求1所述的一种污泥干化共基质发酵物的制备方法，其特征在于，所述菌种发酵液包括以下重量份的原料：枯草芽孢杆菌菌液3-5份，嗜热侧孢霉菌菌液1-2份，米根霉菌菌液2-3份，白腐真菌菌液4-6份，乳酸片球菌菌液4-6份。
5.根据权利要求1所述的一种污泥干化共基质发酵物的制备方法，其特征在于，稻壳与返混料的重量比为3∶(13-22)，菌种发酵液和混合物的重量比为1∶(120-140)。
6.根据权利要求1所述的一种污泥干化共基质发酵物的制备方法，其特征在于，所述搅拌的过程中搅拌速率为30rpm/min-50rpm/min，搅拌时间为40min-60min。
7.根据权利要求1所述的一种污泥干化共基质发酵物的制备方法，其特征在于，所述发酵的过程中在发酵堆的顶部垂直向下打2-3行发酵孔，发酵堆的两侧水平方向打1-2行发酵孔，发酵孔的直径是12cm-16cm。
8.根据权利要求1所述的一种污泥干化共基质发酵物的制备方法，其特征在于，所述发酵堆的宽度为1.3m-1.6m，发酵堆的高度为1.0m-1.2m。
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