CN114031266A - 渗沥液污泥脱水复合生物酶调理剂及其制备与使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种垃圾渗沥液污泥脱水复合生物酶调理剂及其制备与使用方法，调理剂包括（质量百分比）如下：纤维素酶10‑15%；木聚糖酶5‑8%；漆酶3‑5%；果胶酶8‑10%；蛋白酶12‑18%；壳聚糖酶5‑8%；脂肪酶5‑10%；脂肪酸山梨坦8‑12%；十六烷基三甲基溴10‑15%；氯化钠2‑5%；山梨酸钾1‑3%；去离子水3‑20%。将以上各组分经混合后可以用于对垃圾渗沥液污泥脱水，本发明的污泥调理剂借助的酶与表面活性剂对污泥中的胞外聚合物进行抽提和破坏，使污泥结合水减少，同时调理剂对污泥中胶体和细小纤维改性并降解，增加了污泥中水的过滤速度。经处理后的污泥再通过絮凝剂PAM絮凝，最后经压滤脱水处理可使得渗沥液污泥干度大幅提高，污泥压滤后干度可以达到55‑65%，可以直接与垃圾一起进行焚烧。
Description
技术领域
本发明涉及一种生物酶制剂，尤其涉及一种渗沥液污泥脱水复合生物酶调理剂及其使用方法。
背景技术
渗沥液污泥是垃圾发电厂渗沥液废水处理后排放出来的终端产物，包括初沉污泥、生化污泥、吹脱污泥、深度处理污泥。迄今为止，渗沥液污泥处置的方法主要有排海、填埋、农用及焚烧。污泥堆肥、焚烧或其它资源化利用的前提是要将污泥脱水到一定干度，目前，国内外对渗沥液污泥脱水处理的方法很多，有干法脱水、机械脱水等。干法脱水的能耗和综合运行费用比较高，机械的方法又很能使污泥干度达到污泥堆肥、焚烧或其它资源化利用的要求。所以，如何用机械方法降低污泥的含水率是环保界一直努力的方向。
目前，通过添加絮凝剂、采取提高脱水压强、保证脱水时间、避免回湿、减少脱水阻力这五个方面的措施，可实现用机械方法将垃圾渗沥液初沉污泥、吹脱污泥滤饼含水率达到50%以下，但这种方法针对垃圾渗沥液生化污泥、深度处理污泥来说，滤饼含水率只能达到60%以下，这是由于垃圾渗沥液生化污泥、深度处理污泥中微生物胞外聚合物的存在严重影响了垃圾渗沥液污泥的深度脱水，微生物胞外聚合物是微生物产生的含水量极高的有机物高分子混合物，它粘附在垃圾渗沥液污泥中细小纤维、菌胶团的表面，易吸附垃圾渗沥液污泥中的过渡金属离子和阴离子垃圾，不但使微生物内部和其本身水分难以脱除，而且也阻碍了污泥中自由水的迁徙，使得垃圾渗沥液污泥深度脱水极其困难，因此，如何筛选合适的垃圾渗沥液污泥调理技术以使污泥中微生物胞外聚合物结构组成与分布发生较大变化，改善污泥脱水性能，是发展新的垃圾渗沥液污泥脱水技术时要解决的关键问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术存在的问题，提供了一种渗沥液污泥脱水复合生物酶调理剂及其制备方法与使用方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
渗沥液污泥脱水复合生物酶调理剂，包括（质量百分比）如下：
纤维素酶 10-15%；
木聚糖酶 5-8%；
漆酶 3-5%；
果胶酶 8-10%；
蛋白酶 12-18%；
壳聚糖酶 5-8%；
脂肪酶 5-10%；
脂肪酸山梨坦 8-12%；
十六烷基三甲基溴 10-15%；
氯化钠 2-5%；
山梨酸钾 1-3%；
去离子水 3-20%。
优选地，所述纤维素酶的酶活力为15000-20000u/ml；所述木聚糖酶的酶活力为5000-10000u/ml。
优选地，所述果胶酶的酶活力为4000-5000u/ml，所述漆酶的酶活力为10000-15000u/ml。
优选地，所述蛋白酶的酶活力为8000-10000u/ml，所述壳聚糖酶的酶活力为8000-10000u/ml，所述脂肪酶的酶活力为10000-15000u/ml。
优选地，以上所述渗沥液污泥脱水复合生物酶调理剂的制备包括如下步骤，先将去离子水加入搅拌罐中，按比例将脂肪酸山梨坦、十六烷基三甲基溴、氯化钠加入，搅拌15分钟，再将纤维素酶、木聚糖酶、果胶酶、漆酶、蛋白酶、脂肪酶、壳聚糖酶加入，搅拌45分钟，最后按比例加入山梨酸钾搅拌10分钟得所述复合生物酶调理剂。
优选地，以上所述渗沥液污泥脱水复合生物酶调理剂的使用方法包括如下步骤，取渗沥液进入到初沉池进行初步沉淀，然后对初步沉淀后的渗沥液进行鼓风吹脱，然后依次经过厌氧消化、好氧生化、以及芬顿深度处理，将以上各阶段得到的污泥混合后加入污泥调理剂，并加入PAM溶液搅拌后进入浓缩池进行浓缩压滤。经芬顿深度处理处理后的物质进行砂滤后排水处理。
优选地，所述的污泥调理剂与处理后各阶段的总的污泥的混合比为1：5000-1：20000，优选比例为1：10000。
优选地，所述的污泥调理剂与处理后各阶段的总的污泥的比例为0.005-0.02%。
优选地，所述PAM溶液的浓度为0.1%，且与处理后各阶段的总的污泥的混合比为1：20。
优选地，所述PAM溶液为将固体PAM以稀释比为1：1000稀释成PAM溶液，与处理后各阶段的总的污泥的比例为0.5%。
本发明产生的有益效果：本发明的污泥调理剂借助调理剂中的酶与表面活性剂对污泥中的胞外聚合物进行抽提和破坏，使污泥结合水减少，使难以用机械方法脱除的部分结合水变成易脱除的自由水，同时调理剂也对污泥中胶体和细小纤维改性并降解，增加了污泥中水的过滤速度。调理剂处理后的污泥，再通过絮凝剂PAM絮凝，经压滤脱水处理可使得渗沥液污泥干度大幅提高，污泥压滤后干度可以达到55-65%，可以直接与垃圾一起进行焚烧。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的使用处理流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明揭示了一种渗沥液污泥脱水复合生物酶调理剂，所述复合生物酶调理剂组分如下所示：
配方A：纤维素酶（酶活力15000-20000u/ml ）10%；木聚糖酶（酶活力5000-10000u/ml）5%；漆酶（酶活力10000-15000u/ml）3%；果胶酶（酶活力4000-5000u/ml）8%；蛋白酶（酶活力8000-10000u/ml）12%；壳聚糖酶（酶活力8000-10000u/ml）5%；脂肪酶（酶活力10000-15000u/ml）8%；脂肪酸山梨坦12%；十六烷基三甲基溴 15%；氯化钠 5%；山梨酸钾 3%；去离子水14%。
配方B：纤维素酶（酶活力15000-20000u/ml ）13%；木聚糖酶（酶活力5000-10000u/ml） 6%；漆酶（酶活力10000-15000u/ml）4%；果胶酶（酶活力4000-5000u/ml）10%；蛋白酶（酶活力8000-10000u/ml）13%；壳聚糖酶（酶活力8000-10000u/ml）7%；脂肪酶（酶活力10000-15000u/ml）7%；脂肪酸山梨坦12%；十六烷基三甲基溴 15%；氯化钠 5%；山梨酸钾 3%；去离子水5%。
配方C：纤维素酶（酶活力15000-20000u/ml）15%；木聚糖酶（酶活力5000-10000u/ml）8%；漆酶（酶活力10000-15000u/ml）5%；果胶酶（酶活力4000-5000u/ml）12%；蛋白酶（酶活力8000-10000u/ml）15%；壳聚糖酶（酶活力8000-10000u/ml）8%；脂肪酶（酶活力10000-15000u/ml）10%；脂肪酸山梨坦8%；十六烷基三甲基溴 10%；氯化钠 4%；山梨酸钾 2%；去离子水3%。
本发明还揭示了一种以上复合生物酶调理剂的制备方法，包括如下步骤，先将去离子水加入搅拌罐中，按比例将脂肪酸山梨坦、十六烷基三甲基溴、氯化钠加入，搅拌15分钟，再将纤维素酶、木聚糖酶、果胶酶、漆酶、蛋白酶、脂肪酶、壳聚糖酶加入，搅拌45分钟，最后按比例加入山梨酸钾搅拌10分钟得所述复合生物酶调理剂。
结合图1所示，按以下的具体实施例将以上复合生物酶调理剂投入到实际的应用中。
取渗沥液进入到初沉池进行初步沉淀，然后对初步沉淀后的渗沥液进行鼓风吹脱，然后依次经过厌氧消化、好氧生化、以及芬顿深度处理，将以上各阶段得到的污泥混合后加入污泥调理剂，并加入PAM溶液搅拌后进入浓缩池进行浓缩压滤。经芬顿深度处理处理后的物质进行砂滤后排水处理。
实施例1：
称取待调理的渗沥污泥样品于10m3的塑料桶中，污泥取自进污泥浓缩池前的，加入一定量的污泥调理剂，在30-50℃条件下连续搅拌90-150分钟，搅拌速度为60-80转/分钟，再加入浓度为0.1%的PAM溶液连续搅拌45-60分钟，沉淀后用实验室压滤设备进行挤压，压强控制在0.5MPa，压滤5分钟，每次实验用含水污泥5000g，实验结果如下表1所示：
表1：添加污泥调理剂后的渗沥污泥干度
| 序号 | 配方 | 调理剂比例（%） | PAM比例（%） | 污泥压滤后干度（%） |
| 空白 | 0.5 | 34 | ||
| 1 | A | 0.005 | 0.5 | 46 |
| 2 | B | 0.005 | 0.5 | 47 |
| 3 | C | 0.005 | 0.5 | 47 |
| 4 | A | 0.01 | 0.5 | 52 |
| 5 | B | 0.01 | 0.5 | 54 |
| 6 | C | 0.01 | 0.5 | 55 |
| 7 | A | 0.015 | 0.5 | 57 |
| 8 | B | 0.015 | 0.5 | 58 |
| 9 | C | 0.015 | 0.5 | 58 |
| 10 | A | 0.02 | 0.5 | 60 |
| 11 | B | 0.02 | 0.5 | 60 |
| 12 | C | 0.02 | 0.5 | 61 |
从上表结果表明，未经调理剂处理的渗沥液污泥压滤后干度为34%，经调理剂处理后的渗沥液污泥压滤后干度为47-61%。渗沥液污泥压滤后干度随调理用量增加而提高。且调理剂用量为0.01%性价比最高。
实施例2：
将某超大城市配套的垃圾发电厂的渗沥液经过初沉、鼓风吹脱、厌氧消化、好氧生化、、芬顿处理，将准备进入污泥浓缩池前的污泥，按0.01%比例加入污泥调理剂，在30-50℃条件下连续搅拌90-150分钟，搅拌速度为60-80转/分钟，再按0.5%比例加入浓度为0.1%的PAM溶液连续搅拌45-60分钟，沉淀后进入污泥浓缩池，再经污泥压滤机压滤，压滤5分钟，实验结果如下表2所示：
表2：添加污泥调理剂后的渗沥污泥干度
| 序号 | 配方 | 调理剂比例（%） | PAM比例（%） | 污泥压滤后干度（%） |
| 空白 | 0.5 | 37 | ||
| 1 | A | 0.01 | 0.5 | 62 |
| 2 | B | 0.01 | 0.5 | 61 |
| 3 | C | 0.01 | 0.5 | 59 |
从上表结果表明，未经调理剂处理的为37%，经调理剂处理后的渗沥液污泥压滤后干度为59-62%，配方A的效果最好。
实施例3：
将某中型城市配套的垃圾发电厂的渗沥液经过初沉、鼓风吹脱、厌氧消化、好氧生化、芬顿处理，准备进入污泥浓缩池前的污泥，按0.01%比例加入污泥调理剂，在30-50℃条件下连续搅拌90-150分钟，搅拌速度为60-80转/分钟，再按0.5%比例加入浓度为0.1%的PAM溶液连续搅拌45-60分钟，沉淀后进入污泥浓缩池，再经污泥压滤机压滤，压滤5分钟，实验结果如下表3所示：
表3：添加污泥调理剂后的渗沥污泥干度
| 序号 | 配方 | 调理剂比例（%） | PAM比例（%） | 污泥压滤后干度（%） |
| 空白 | 0.5 | 38 | ||
| 1 | A | 0.01 | 0.5 | 62 |
| 2 | B | 0.01 | 0.5 | 63 |
| 3 | C | 0.01 | 0.5 | 62 |
从上表结果表明，未经调理剂处理的渗沥液污泥压滤后干度为38%，经调理剂处理后的渗沥液污泥压滤后干度为62-63%。
实施例4：
将某小城镇配套的垃圾发电厂的渗沥液经过初沉、鼓风吹脱、厌氧消化、好氧生化、芬顿处理，将准备进入污泥浓缩池前的污泥，按0.01%比例加入污泥调理剂，在30-50℃条件下连续搅拌90-150分钟，搅拌速度为60-80转/分钟，再按0.5%比例加入浓度为0.1%的PAM溶液连续搅拌45-60分钟，沉淀后进入污泥浓缩池，再经污泥压滤机压滤，压滤5分钟，实验结果如下表4所示：
表4：添加污泥调理剂后的渗沥污泥干度
| 序号 | 配方 | 调理剂比例（%） | PAM比例（%） | 污泥压滤后干度（%） |
| 空白 | 0.5 | 36 | ||
| 1 | A | 0.01 | 0.5 | 58 |
| 2 | B | 0.01 | 0.5 | 60 |
| 3 | C | 0.01 | 0.5 | 63 |
从上表结果看出，未经调理剂处理的渗沥液污泥压滤后干度为37%，经调理剂处理后的渗沥液污泥压滤后干度为58-63%，配方C的效果最好。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (10)
1.渗沥液污泥脱水复合生物酶调理剂，其特征在于：包括（质量百分比）如下：
纤维素酶 10-15%；
木聚糖酶 5-8%；
漆酶 3-5%；
果胶酶 8-10%；
蛋白酶 12-18%；
壳聚糖酶 5-8%；
脂肪酶 5-10%；
脂肪酸山梨坦 8-12%；
十六烷基三甲基溴 10-15%；
氯化钠 2-5%；
山梨酸钾 1-3%；
去离子水 3-20%。
2.如权利要求1所述的渗沥液污泥脱水复合生物酶调理剂，其特征在于：所述纤维素酶的酶活力为15000-20000u/ml；所述木聚糖酶的酶活力为5000-10000u/ml。
3.如权利要求2所述的渗沥液污泥脱水复合生物酶调理剂，其特征在于：所述果胶酶的酶活力为4000-5000u/ml，所述漆酶的酶活力为10000-15000u/ml。
4.如权利要求3所述的渗沥液污泥脱水复合生物酶调理剂，其特征在于：所述蛋白酶的酶活力为8000-10000u/ml，所述壳聚糖酶的酶活力为8000-10000u/ml，所述脂肪酶的酶活力为10000-15000u/ml。
5.如权利要求1所述的渗沥液污泥脱水复合生物酶调理剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤，先将去离子水加入搅拌罐中，按比例将脂肪酸山梨坦、十六烷基三甲基溴、氯化钠加入，搅拌15分钟，再将纤维素酶、木聚糖酶、果胶酶、漆酶、蛋白酶、脂肪酶、壳聚糖酶加入，搅拌45分钟，最后按比例加入山梨酸钾搅拌10分钟得所述复合生物酶调理剂。
6.如权利要求1所述的渗沥液污泥脱水复合生物酶调理剂的使用方法，其特征在于：取渗沥液进入到初沉池进行初步沉淀，然后对初步沉淀后的渗沥液进行鼓风吹脱，然后依次经过厌氧消化、好氧生化、以及芬顿深度处理，将以上各阶段得到的污泥混合后加入污泥调理剂，并加入PAM溶液搅拌后进入浓缩池进行浓缩压滤。
7.如权利要求6所述的渗沥液污泥脱水复合生物酶调理剂的使用方法，其特征在于：所述的污泥调理剂与处理后各阶段的总的污泥的混合比为1：5000-1：20000。
8.如权利要求7所述的渗沥液污泥脱水复合生物酶调理剂的使用方法，其特征在于：所述的污泥调理剂与处理后各阶段的总的污泥的比例为0.005-0.02%。
9.如权利要求8所述的渗沥液污泥脱水复合生物酶调理剂的使用方法，其特征在于：所述PAM溶液的浓度为0.1%，且与处理后各阶段的总的污泥的混合比为1：20。
10.如权利要求9所述的渗沥液污泥脱水复合生物酶调理剂的使用方法，其特征在于：所述PAM溶液为将固体PAM以稀释比为1：1000稀释成PAM溶液，与处理后各阶段的总的污泥的比例为0.5%。
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