申请日2013.05.07
公开(公告)日2013.08.21
IPC分类号C12P1/00; C12P5/02
摘要
本发明属于环境保护技术领域，涉及一种以城镇污水厂污泥促进植物降解及释放溶解性有机物的方法。本发明以城镇污水厂污泥促进植物垃圾降解及释放溶解性有机物的方法，不但能达到污泥与植物垃圾处理减量化、资源化的目的，降低污水厂处理污泥的成本及垃圾处理厂处理植物垃圾的处理量，而且还能促进不溶性有机物转化为可溶性有机物，为产酸、产甲烷提供充足的底物。本发明，将剩余污泥与黑麦草按照不同碳氮比(C/N)8:1-26:1混合，温度为30-40℃，pH值控制为4-7，经过8-16天的发酵，促进黑麦草降解及释放溶解性有机物。
权利要求书
1.一种以城镇污水厂污泥促进植物降解及释放溶解性有机物的方法，其特征在于具体步骤如下：
将剩余污泥与黑麦草充分混合，在30-40℃温度下，pH值为4-7下进行厌氧发酵降解;其中：剩余污泥与黑麦草按照碳氮比为8:1-26:1的比例混合;控制厌氧发酵时间为8-16天。
2.根据权利要求1所述的以城镇污水厂污泥促进植物降解及释放溶解性有机物的方法，其特征在于：所述污泥与黑麦草草混合碳氮比为18:1。
3.根据权利要求1所述的以城镇污水厂污泥促进植物降解及释放溶解性有机物的方法，其特征在于所述污泥与黑麦草在温度为33-37℃条件下，厌氧发酵降解。
4.根据权利要求1所述的以城镇污水厂污泥促进植物降解及释放溶解性有机物的方法，其特征在于所述污泥与黑麦草在pH值为4-6条件下，厌氧发酵降解。
5.根据权利要求1所述的以城镇污水厂污泥促进植物降解及释放溶解性有机物的方法，其特征在于所述污泥与黑麦草的厌氧发酵时间为11-13天，厌氧发酵降解。
说明书
一种以城镇污水厂污泥促进植物降解及释放溶解性有机物的方法
技术领域
本发明属于环境保护技术领域，具体涉及一种以城镇污水厂污泥促进植物降解及释放溶解性有机物的方法。
背景技术
城镇污水厂产生的污泥中存在大量病原微生物，若不加以控制，会给环境带来潜在的风险和威胁。但是，污水厂产生的污泥里含有机物，能提供丰富的氮素及微生物。
农作物秸秆、公园街道绿化都会产生大量植物垃圾，若和生活垃圾一起，被运往垃圾填埋场或焚烧处理，会给垃圾处理厂增加不小压力。植物能提供丰富的碳素及有机物，若利用微生物对其经行厌氧发酵，定能释放出大量的溶解性有机物，为进一步产甲烷提供底物。
文献较多地报道了各种处理城镇污水厂污泥和植物垃圾的方法，确未对利用污泥中的微生物及氮素促进植物降解及释放溶解性有机物进行研究。如果将城镇污泥加入到植物垃圾中，利用污泥中的微生物对污泥和植物垃圾进行厌氧共代谢。此外，污泥中的氮素还能为厌氧共代谢微生物提供合适的碳氮比，促进植物降解及释放溶解性有机物。
发明内容
本发明要解决植物降解及溶解性有机物释放效率不高的技术问题，提供一种以城镇污水厂污泥促进植物降解及释放溶解性有机物的方法。以较常见的多年生黑麦草为例，进行说明。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种以城镇污水厂污泥促进黑麦草降解及释放溶解性有机物的方法，具体步骤如下：
将城镇污泥与黑麦草充分混合，在30-40℃温度下，pH值为4-7下进行厌氧发酵降解、释放溶解性有机物;其中：城镇污泥与黑麦草按照碳氮比(碳、氮元素均来自于污泥与草)为8:1-26:1的比例混合;控制厌氧发酵时间为8-16天。
本发明中，所述厌氧发酵过程的城镇污泥与黑麦草C/N比为18:1。
本发明中，所述城镇污泥与黑麦草在温度为33-37℃条件下，厌氧发酵降解、释放溶解性有机物。
本发明中，所述污泥与黑麦草在pH值为4-6条件下，厌氧发酵降解、释放溶解性有机物。
本发明中，所述中污泥与黑麦草的厌氧发酵时间为11-13天，厌氧发酵降解、释放溶解性有机物。
本发明具有以下有益效果：
本发明以城镇污水厂污泥促进植物降解及释放溶解性有机物的方法，不但能达到污泥与植物垃圾处理减量化、资源化的目的，降低污水厂处理污泥的成本及垃圾处理厂处理植物垃圾的处理量，而且还能促进不溶性有机物转化为可溶性有机物，为产酸、产甲烷提供充足的底物。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本发明。
为促进植物降解及释放溶解性有机物的效率，本发明经过多次反复实验，发现采用下述本发明以城镇污水厂污泥促进植物降解及释放溶解性有机物的方法，能够显著提高植物降解及释放溶解性有机物。
本发明以城镇污水厂污泥促进植物降解及释放溶解性有机物的方法，包括以下步骤：
本发明方法将污泥与黑麦草按照不同碳氮比(C/N)8:1、10:1、12:1、14:1、16:1、18:1、20:1、22:1、24:1、26:1混合，控制温度为30-40℃，pH值为4-7，黑麦草经过8-16天充分降解、释放溶解性有机物。污泥不但为厌氧发酵系统提供了丰富的微生物，还调整了碳氮比，进一步促进黑麦草降解、释放溶解性有机物。
通过实验发现，本发明在污泥与能源草碳氮比(C/N)18:1，温度为33-37℃，pH值为4 -6的条件下，厌氧发酵11-13天，黑麦草降解效果最好。
实施例1
将1kg黑麦草加入2 L的反应器中(玻璃钢材质，工作容积为1.5 L，内径10 cm，高26 cm，呈圆柱形)，并加入污水厂污泥，污泥与黑麦草按照碳氮比为8:1的比例混合充分混合发酵;发酵温度为33-37℃，pH值为4.5-5.5，发酵11-13天，木质素、纤维素、半纤维素的降解量分别为3、10、20 g-COD/kg-TS，溶解性COD达100 g/kg-TS。
实施例2
将1kg黑麦草加入2 L的反应器中(玻璃钢材质，工作容积为1.5 L，内径10 cm，高26 cm，呈圆柱形)，并加入污水厂污泥，污泥与黑麦草按照碳氮比为10:1的比例混合充分混合发酵;发酵温度为33-37℃，pH值为4.5-5.5，发酵11-13天，木质素、纤维素、半纤维素的降解量分别为4、12、44 g-COD/kg-TS，溶解性COD达160 g/kg-TS。
实施例3
将1kg黑麦草加入2 L的反应器中(玻璃钢材质，工作容积为1.5 L，内径10 cm，高26 cm，呈圆柱形)，并加入污水厂污泥，污泥与黑麦草按照碳氮比为12:1的比例混合充分混合发酵;发酵温度为33-37℃，pH值为4.5-5.5，发酵11-13天，木质素、纤维素、半纤维素的降解量分别为5、30、60 g-COD/kg-TS，溶解性COD达210 g/kg-TS。
实施例4
将1kg黑麦草加入2 L的反应器中(玻璃钢材质，工作容积为1.5 L，内径10 cm，高26 cm，呈圆柱形)，并加入污水厂污泥，污泥与黑麦草按照碳氮比为14:1的比例混合充分混合发酵;发酵温度为33-37℃，pH值为4.5-5.5，发酵11-13天，木质素、纤维素、半纤维素的降解量分别为8、50、85 g-COD/kg-TS，溶解性COD达300 g/kg-TS。
实施例5
将1kg黑麦草加入2 L的反应器中(玻璃钢材质，工作容积为1.5 L，内径10 cm，高26 cm，呈圆柱形)，并加入污水厂污泥，污泥与黑麦草按照碳氮比为16:1的比例混合充分混合发酵;发酵温度为33-37℃，pH值为4.5-5.5，发酵11-13天，木质素、纤维素、半纤维素的降解量分别为12、70、100 g-COD/kg-TS，溶解性COD达350 g/kg-TS。
实施例6
将1kg黑麦草加入2 L的反应器中(玻璃钢材质，工作容积为1.5 L，内径10 cm，高26 cm，呈圆柱形)，并加入污水厂污泥，污泥与黑麦草按照碳氮比为18:1的比例混合充分混合发酵;发酵温度为33-37℃，pH值为4.5-5.5，发酵11-13天，木质素、纤维素、半纤维素的降解量分别为20、110、150 g-COD/kg-TS，溶解性COD达550g/kg-TS。
实施例7
将1kg黑麦草加入2 L的反应器中(玻璃钢材质，工作容积为1.5 L，内径10 cm，高26 cm，呈圆柱形)，并加入污水厂污泥，污泥与黑麦草按照碳氮比为20:1的比例混合充分混合发酵;发酵温度为33-37℃，pH值为4.5-5.5，发酵11-13天，木质素、纤维素、半纤维素的降解量分别为18、100、130 g-COD/kg-TS，溶解性COD达450 g/kg-TS。
实施例8
将1kg黑麦草加入2 L的反应器中(玻璃钢材质，工作容积为1.5 L，内径10 cm，高26 cm，呈圆柱形)，并加入污水厂污泥，污泥与黑麦草按照碳氮比为22:1的比例混合充分混合发酵;发酵温度为33-37℃，pH值为4.5-5.5，发酵11-13天，木质素、纤维素、半纤维素的降解量分别为16、90、130 g-COD/kg-TS，溶解性COD达420 g/kg-TS。
实施例9
将1kg黑麦草加入2 L的反应器中(玻璃钢材质，工作容积为1.5 L，内径10 cm，高26 cm，呈圆柱形)，并加入污水厂污泥，污泥与黑麦草按照碳氮比为24:1的比例混合充分混合发酵;发酵温度为33-37℃，pH值为4.5-5.5，发酵11-13天，木质素、纤维素、半纤维素的降解量分别为14、70、100 g-COD/kg-TS，溶解性COD达350 g/kg-TS。
实施例10
将1kg黑麦草加入2 L的反应器中(玻璃钢材质，工作容积为1.5 L，内径10 cm，高26 cm，呈圆柱形)，并加入污水厂污泥，污泥与黑麦草按照碳氮比为26:1的比例混合充分混合发酵;发酵温度为33-37℃，pH值为4.5-5.5，发酵11-13天，木质素、纤维素、半纤维素的降解量分别为6、20、50 g-COD/kg-TS，溶解性COD达170 g/kg-TS。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。