CN1304886A - 复合微生物处理高浓度有机废水的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种复合微生物处理高浓度有机废水的方法,其菌种采用日本琉球大学的“EM”有效复合微生物,用液体培养基或固体培养基用密封容器培养3－7天,得到“EM”扩大菌种,然后将高浓度有机废水经预处理后通到生化池中,在生化池中加入扩大菌种,让废水回流静置20天－2个月,得到清水可重新作为生产用水或排放到环境中,本方法处理废水效果好,工艺设备简单,运行费用低,是消除生活污水或工业废水对环境污染的有效方法。

Description

复合微生物处理高浓度有机废水的方法

本发明涉及一种微生物处理废水的技术，特别是通过对复合微生物菌群的培养使其具有针对性的处理生活污水或多种工业废水的方法。

目前对生活污水和工业废水的处理有物理法、化学法和生物法，几种方法可单独使用，也可混合使用，它们也各有优缺点，物理法大多是采用过滤或沉淀的方式处理污水，其过程简单，投资成本低，但对色度大，有化学物质的污水难处理；化学法是针对污水中存在的化学物质及酸碱度进行处理，但化学处理法也不能一次性完全处理好，还需要进行再处理才能解决。生物处理法是利用微生物的代谢作用来分解废水中的有机化合物，自然界中存在着种类繁多、数量巨大、依赖各种有机物生存和繁殖的微生物，它们具有氧化分解有机物的能量而且具有分布范围广、繁殖力强、容易发生变异等特性，因而，应用微生物对污水进行处理已经成为环境工程的重要研究方向，目前根据微生物呼吸过程的好氧或厌氧需求，主要分为好氧处理或厌氧处理，我们常见的微生物处理污水又可使用氧化塘法、生物膜法、活性污泥法，这些方法在公开文献中已有报道，其中氧化塘法是污水或废水经物理处理或化学处理后通入水塘中经自然生物净化的过程，例如先对污水进行曝气再通到种有浮萍或芦苇的水塘净化，这种方法需时间长，场地大；生物膜法技术复杂，目前还难以推广；活性污泥法是取待处理的污水污泥，加入新的微生物培养，利用这些新的微生物消灭腐败菌、恶臭菌而使污染水净化。

几年来用微生物处理污水也渐趋针对性，人们力图找出污水中对应微生物与污水中化学成份的关系，据有的文献报道，先找出一种或几种对某些污水有消除或降解作用的微生物或混合微生物，将其驯化，使之适应后，扩大培养，然后投入使用，可产生较好的效果，如用氢单胞菌、无色杆菌可分解联苯类化合物；应用肠杆菌、克氏杆菌和假单细胞菌等细菌降解含三硝基甲苯类废水；应用假单胞菌降解有机农药废水中的甲胺磷。

近年来中国专利也公开报道了一些微生物处理污水的方法，如中国专利96112369公开了造纸黑液处理的新方法，它是在造纸黑液中加入产酸菌，进行微生物酸化处理，再加入酸性载体，得到木质素。中国专利99121340也公开了一种微生物处理污水污泥的方法，采用森林中腐烂植物中的菌种，经扩大培养后用污泥污水驯化，再将驯化菌种加到污水或埋到污泥中，循环水体或曝气，达到处理废水的目的。

从上述公开的技术资料和专利中看到，污水处理技术各种各样，但人们也试图找到一些处理过程简单、场地小、设备简单，效果显著的污水处理方法，来达到对环境保护的更高要求。

本发明的目的是提供一种效果好，成本不高，操作工艺简单的微生物处理生活污水和工业废水的方法。

本发明人在多年的生物技术研究过程中发现，有的污水或废水净化过程较快，有的则很难净化，与所处环境及地点有很大关系，通过对不同污水及不同地点取样分析表明，水体中的各种微生物种类及数量相差很大，容易净化废水中的微生物具有在短期内较快消除细菌中分解的硫化物、尸胺、腐胺等物质，这些微生物可能含有一定数量的乳酸菌、光合菌、酵母菌、发酵丝状菌、革兰氏放线菌类等，这些菌群互相促进、共同依存，担当着对付各种腐败菌的不同功能。

本发明人自九十年代起接触了国内外一些微生物处理污水的方法，了解到日本国琉球大学的比嘉照夫于1983年研究了一项生物工程技术，它是利用自然界的微生物互相依存、共生的原理，找到了一种微生物菌群，其中包括厌气性微生物、兼气性微生物和好气性微生物经特殊培养而成，含有光合细菌、放线菌、酵母菌、乳酸菌、发酵丝状菌等10多个属80多种微生物，比嘉照夫教授将这种共存共生的微生物命名为Effective,Microriganisms简称“EM”,“EM”一出现，对农业、畜牧业、环境保护等领域产生了意料之外的效果，如将“EM”发酵液处理玉米、大豆、蔬菜种子后，出芽率高、生长速度快，将EM与肥料混合后对植物施用，既能增产20-40％，又能减少土壤板结，用“EM”处理饲料喂养家食，其生长速度快，抗病能力提高，产蛋率也提高，用以处理污水，可提高净化能力。目前“EM”技术已在世界的十多个国家推广，取得了一些成效。

本发明人经几年对“EM”微生物进行研究，在农业、畜牧业上也进行过许多试验，还提供了“EM”的一些技术帮助一些糖厂生产优质畜禽，水产动物饲料，也进行过一些农作物种子、肥料的处理，取得了一些有成效的经验。近年来，本发明人利用“EM”处理高浓度有机废水，包括腐烂发臭的生活水和难处理的工业废水，取得了一些突破性进展，特别是找到了一些简单的方法，能迅速降解高浓度有机废水，发挥出它综合处理各种污水的能力。

本发明的技术方案是这样实现的：

先将生活污水或工业废水放到调节池，进行初步沉淀，如工业废水酸性较强，可适当加碱中和，如果废水碱性强，可适当用酸调节，然后将预调节及初步沉淀的污水放到生化池中，在生化池中加入本发明的“EM”扩大菌液或固体菌种，污水经与液体菌液混合均匀并回流或静置20天至3个月，即可使得水体变清、臭味减轻，甚至可作工业用水；当采用固体菌种时，其实施方案是将“EM”扩大培养出固体菌种，再将这些固体菌种用塑料编织袋或竹筐、带孔的塑料袋包装安放在生化池底部或侧部，使污水在回流时与固体菌种充分接触，经20天至3个月也可使水体变清，臭味减轻，可回用或再经氧化塘排放。如果固体菌种与液体菌种合用，效果更好，可以缩短时间。

在此过程中，本发明人找到了如何用当地来源丰富，成本低，效果好的培养“EM”扩大菌种培养基的方法，这种“EM”扩大菌液的制备方法如下：

先在有盖的培养罐中放入培养基，然后加入由日本琉球大学提供的微生物(EM活菌)，按比例混合均匀，盖好盖子，保持温度15-35℃,pH3-4.5，每天打开盖子放气一次，培养3-7天，其中夏天3-5天，冬天4-7天，打开盖检查，菌液呈均匀的橙红色，嗅有酸味略带酒香味，为发酵成熟，即得到“EM”扩大液菌。

所述的培养基成份和重量百分含量如下：

糖蜜(糖厂制糖过程提取结晶糖后的糖液)3-10％；EM活菌3-6％；营养盐2-10％，其余为水。

所述的营养盐含有氮、钙、磷、钾、镁等微量元素的无机盐如NH₄Cl、(NH₄)₂SO₄、NH₄NO₃、KH₂PO₄、CaCl₂、CaSO₄、K₂SO₄、KCl、MgCl₂、MgSO₄、尿素等，这些无机盐在营养盐中含氮磷钾化合物的总量为60-80％，其余为含钙、镁的化合物。

上述的“EM”扩大固体菌种的制备方法如下：

先预备好培养基，培养基的成份和重量百分含量如下：

谷糠或麦麸、玉米粉、马铃薯粉、木薯粉也可以用干净的农作物秸杆粉加入少量大米粉或玉米粉、鱼粉，薯粉，总量占30-80％，糖厂糖蜜3-10％，“EM”活菌3-6％，营养盐3-10％，所述的营养盐与液体培养基的成份含量相同，其余为水。

培养方法，先将糖蜜溶解在水中，加入“EM”活菌和营养液搅拌均匀，然后均匀喷洒到上述的谷糠等固体物中，在15-35℃的温度下，于密闭容器中发酵3-6天，嗅到微酸带酒香味，无霉变(如有霉变，将霉变部分去除)，发酵好后倒出在通风的阴凉处晾干，包装备用。

使用方法，生活污水或经初步处理过的工业废水按“EM”扩大菌液与污水的比例为：1∶1000～1∶10000，投入时可采用多点投放法，要注意调节好流入罐的阀门，保证菌液在24小时左右均匀流完；投放固体菌种时，可按每袋“EM”固体菌在20m²的面积使用，在污水处理池均匀排布，使污水能与固体菌充分接触，如某区间达不到要求，可按十万份之五的比例在污水中撒入固体扩大菌，以提高处理效率。对长期有污水流入的污水池，为提供“EM”活菌的生存场所，可在污水池底、壁、角落处设置多孔陶瓷、砖、瓦、木碳或沸石等，也可堆放芒草、麦杆，小树枝等，在这些堆放物上安放一些固体EM扩大菌。

对一次处理不达到要求的污水，或者当处理效果不显著时，可设回流管，从污水池出口将污水抽回进口处，反复回流，可增加EM菌的数量和繁殖能力。

本发明突出的实质性特点和显著的进步是：

1．适应性强，可与任何一种生物法处理有机废水处理系统组合使用，提高处理系统的处理效率，保证处理效果达标。

2．工艺设备简单、固定资产投资少，运行费用低。

3．消除有机废水恶臭味能力强，对环境保护有利。

4．可以实现低成本高浓度有机废水，废渣资源化。

5．培养基利用了当地资源，即制糖工业的废液，成本低，原料丰富，容易配制。

以下是本发明的实施例：

实施例一，“EM”扩大菌液的培养，取糖厂糖蜜5公斤，EM活菌3公斤，营养盐3公斤(营养盐的配制：取硫酸铵1公斤、磷酸二氢钾2公斤、氯化镁0.5公斤、氯化钙0.8公斤，用水10公斤溶化后得到)，放到89公斤水中混合均匀，放在加盖密封的容器中(可以用1-5吨的发酵罐)，于30℃、pH3.5的条件下发酵，每天开盖1次放气，4天后开盖，得到发酵好的“EM”扩大菌液，命名为“GXEM”菌液。

实施例二，“EM”扩大菌液的培养，取糖蜜8公斤，“EM”活菌5公斤，取实施例1中的营养盐2公斤，加入85公斤水，放到加盖密闭容器中，在25℃,pH4.0的条件下发酵，每天开盖放气，5天后得到发酵好的PEM”扩大菌液，命名为“GXEM”菌液。

实施例三，“EM”扩大固体菌的培养，取玉米粉40公斤，糖厂糖蜜8公斤，“EM”活菌4公斤，取实施例1中的营养盐3公斤，放到密闭容器发酵5天，在20℃时发酵6天，得到发酵好的固体“EM”活菌，阴干包装备用。命名为“GXEM”固体活菌。

实施例四，“EM”扩大固体菌的培养，取谷糠60公斤，糖厂糖蜜6公斤，“EM”活菌6公斤，取实施例1中的营养盐5公斤，按实施例三的方法培养“EM”扩大固体菌，命名为“GXEM”固体菌。

实施例五，对广西某淀粉化工厂的废水处理，从淀粉化工厂流出的含洗木薯水、黄浆水和酒精废液每天10000m³,pH为4.12,CODcr含量为8768mg/L，每天加入9吨“GXEM”扩大菌液，并循环水体，停留20-2个月后，出口pH为7.94,CODcr含量100mg/L以下，总去除率达到99.6％，通过环保部门验收和科技成果鉴定。

实施例二，广西某糖厂废水处理，从糖厂的锅炉冲灰水、洗滤布水、酒精废液，日排量为14000m³，放到2个生化反应塘，进水pH4.5,CODcr13148mg/L，每天放入9-10吨“GXEM”扩大液菌到一级生化反应塘中，然后在二级生化塘中投入“GXEM”固体菌，增加回流泵使两级生化反应塘循环，2个月后出水pH为6-8,CODcr为300mg/L以下，总去除率为94％，达到农田灌溉水质标准。

Claims (3)

1．一种复合微生物处理高浓度有机废水的方法，采用日本国琉球大学提供的“EM”微生物菌群，其特征在于：先将“EM”菌种用液体培养基或固体培养基在15-35℃、pH3-5的条件下，用密封容器培养3-7天，得到“EM”扩大菌种，然后将高浓度有机废水经预处理和初步沉淀后通到生化池中，在生化池中加入“EM”扩大菌种，加入量与污水的比例为1∶1000-1∶10000，再让废水回流静置20天-2个月。

2．根据权利要求1所述的复合微生物处理高浓度有机废水的方法，其特征在于“EM”菌液体培养基的成份和重量百分含量为：糖蜜3-10％,“EM”活菌3-6％，营养盐2-10％，其余为水，所述的营养盐为含有氮、磷、钾、钙、镁的化合物，包括氯化铵、硫酸铵、硝酸铵、尿素、磷酸二氢钾、磷酸氢钙、磷酸钙、氯化钾、硫酸钾、氯化镁、硫酸镁，其中含氮、磷、钾的化合物占营养盐总重量的60-80％，其余为含钙和镁的化合物。

3．根据权利要求1所述的复合微生物处理高浓度有机废水的方法，其特征在于“EM”菌固体培养基的成份和重量百分含量为：谷粉或薯粉30-80％，糖厂糖蜜3-10％，“EM”活菌3-6％，营养盐3-10％，所述的营养盐为含有氮、磷、钾、钙、镁的化合物，包括氯化铵、硫酸铵、硝酸铵、尿素、磷酸二氢钾、磷酸氢钙、磷酸钙、氯化钾、硫酸钾、氯化镁、硫酸镁，其中含氮、磷、钾的化合物占营养盐总量的60-80％，其余为含钙和镁的化合物。