申请日2012.10.15
公开(公告)日2013.01.30
IPC分类号A01K67/033; C02F11/02
摘要
剩余污泥综合利用方法，其特征包括下列步骤：步骤1，污泥发酵，用EM菌、酵母菌或EM菌与酵母菌的混合菌接种污泥发酵;包括以下操作：操作1，污泥接种，将所述的一种菌的培养液接种到污泥中，搅拌混合;操作2，曝气发酵，在初始温度27℃~37℃下，将接种的污泥曝气，使菌类在好氧下生长;操作3，发酵升温，2天后温度攀升至35℃~45℃;操作4，发酵终止;步骤2蝇蛆处理;步骤3.蚯蚓处理。本发明实现将剩余污泥资源化与生物技术在环境中应用相结合，实现了污泥的减量化、资源化，达到了消除污泥臭味、杀死病原茵和寄生虫卵、降解大多数毒性有机物、钝化和固化重金属、改善物理性状、减小体积、降低含水率等目的。
权利要求书
1.一种剩余污泥综合利用方法，其特征是：包括下列步骤：
步骤1，污泥发酵，用菌接种污泥，进行发酵，所述的菌为EM菌、酵母菌 或EM菌与酵母菌的混合菌;EM菌投料比为污泥重量的3%、酵母菌投料比为污泥 重量的2～3%、混合菌投料比为：污泥100:EM菌2:酵母菌2，包括以下操作：
操作1，污泥接种，将所述的一种菌的培养液接种到污泥中，搅拌混合均 匀;
操作2，曝气发酵，在初始温度27℃~37℃下，将接种的污泥曝气，按1升 发酵污泥中每分钟通入0.5~1升空气，使菌类在好氧的条件下充分适应并生长;
操作3，发酵升温，将接种后的污泥发酵时，使温度逐步提升，2天后温度 攀升至35℃~45℃;
操作4，发酵终止;
步骤2，蝇蛆处理，用所述的发酵过的污泥培育蝇蛆，在室温25℃~35℃、 阴暗条件下饲养蝇蛆6~7天，待蝇蛆生长成熟时，将蝇蛆从污泥中分离出来;
步骤3.蚯蚓处理，将蝇蛆处理后的剩余污泥在20℃下继续饲养蚯蚓15天。
说明书
剩余污泥综合利用方法
技术领域
本发明涉及一种剩余污泥综合利用方法，属于污泥污水处理技术领域。
背景技术
污泥处理应以减量化、稳定化、无害化为处理目的。一般而言，污泥处理 可供选择的方法大致有浓缩、消化脱水、焚烧、堆肥等，然后是最终处置。传 统的污泥处置方式有填埋、焚烧、排海等。污泥资源化利用,是指将污泥进行适 当的处理后,从废弃物变为可以利用的资源。污泥资源化利用方式有农用、直接 制砖、热能利用、制取活性炭等。相关的预处理技术包括厌氧消化法、湿式氧 化法、堆肥稳定法、利用蚯蚓生态床处理污泥、利用超声波处理污泥、利用表 面活性剂改进污泥脱水性能、污泥熔化技术、膜生物反应器、破坏生物细胞、 利用微型动物削减污泥产量、臭氧处理工艺等。污泥处理方案应根据当地污泥 的性质与数量、投资情况与运行管理费用、环境保护要求及有关法律与法规、 城市发展动态及污泥资源化利用,综合考虑后选定。
现在采用的较为成熟的污泥处理技术主要包括：农业利用、材料化利用、 能源化利用以及污泥制取吸附剂等。
剩余污泥是污水处理后的物质，是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、 胶体等组成的极其复杂的非均质体。污泥中除了含有丰富的可以利用的氮、磷、 钾多种微量元素和有机质，同时也含大量的病原体寄生虫(卵)、重金属和多种 有毒有害有机污染物，如果不能妥善安全的处置，将给生态环境带来巨大的压 力。
污泥处置最为经济有效的方式就是生物资源循环利用，即污泥资源利用处 置，污泥的资源化利用主要是在农业、材料、能源方面的应用，这些方法在技 术上是可行的，但是大多由于成本较高，工艺还不是很成熟，因此在实际处置 过程中应用于工业处理还是较少。
发明内容
本发明提供一种剩余污泥综合利用方法，此方法是一种利用生物发酵、生物处 理方法来解决污水处理后剩余的污泥的新方法，能实现剩余污泥的减量化、资源化、 无害化。
本发明是通过以下技术方案实现的：它包括以下步骤：
步骤1，污泥发酵，用菌接种污泥，进行发酵，所述的菌为EM菌、酵母菌 或EM菌与酵母菌的混合菌;EM菌投料比为污泥重量的3%、酵母菌投料比为污泥 重量的2～3%、混合菌投料比为污泥100:EM菌2:酵母菌2，在27℃~37℃的室 温下，进行发酵。通过对温度、投料比等影响因素的调整达到提高污泥中生物蛋白 与还原糖的最佳效果(剩余污泥蛋白质可由26.9%~29.2%提高至40%~50%，还原 糖由12.5~19.6%稳定至7%~15.79%)，控制污泥中可生物降解的有机物向稳定 的类腐殖质生化转化。其操作如下：
操作1，污泥接种，将所述的菌的培养液接种到污泥中，搅拌混合均匀。
操作2，曝气发酵，在初始温度27℃~37℃下，将接种的污泥曝气，按1升 发酵污泥中每分钟通入0.5~1升空气，使菌类在好氧的条件下充分适应并生长。 采用先曝气使菌类在好氧的条件下生长并与污泥混合驯化，充分适应生长。
操作3，发酵升温，将接种后的污泥发酵，温度逐步提升，2天后温度攀升 至35℃~45℃。
操作4，发酵终止;在发酵2天后，也就是进入中温阶段后(35℃~45℃)，终止 发酵，以取得营养成分最理想的污泥饲料。
步骤2，蝇蛆处理，用发酵过的污泥培育蝇蛆，在室温25℃~35℃、阴暗条 件下饲养蝇蛆6~7天，待蝇蛆生长成熟时，将蝇蛆逐步从污泥中分离出来。此 步骤是用蝇蛆处理发酵后的污泥：以发酵后污泥为营养物，饲养蝇蛆，达到污泥营 养成分与污泥分离的目的，实现污泥的减量化，并可生产蝇蛆蛋白。每千克发酵后 污泥可获得鲜蛆200g左右，使污泥体积减少50%以上。
步骤3.蚯蚓处理，将蝇蛆处理后的剩余污泥在20℃下继续饲养蚯蚓15天。 此步骤是在分离蝇蛆后，引入蚯蚓处理蝇蛆处理后污泥：消除臭味、细化颗粒、稳 定理化性状、降低重金属含量。蚯蚓处理后的污泥作为动物饲料或土地利用：确定 污泥无害化后可做动物饲料，或用作作物肥料。
本发明实现将剩余污泥资源化与生物技术在环境中应用相结合，实现了污 泥的减量化、资源化，达到了消除污泥臭味、杀死病原茵和寄生虫卵、降解大多 数毒性有机物、钝化和固化重金属、改善物理性状、减小体积、降低含水率等目的。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：
实施例1：采用EM菌处理城市生活污水处理厂污泥的综合利用方法，按以 下步骤：
步骤1，污泥发酵，利用复苏后的EM菌接种城市生活污水处理厂污泥， EM菌与污泥的投料比为3%，采用连续及间歇式相结合的曝气方法进行发酵， 包括以下操作：
操作1，污泥接种，污泥发酵前接种3%的EM菌培养液，搅拌混合均匀。
操作2，曝气发酵，在初始温度27℃下，曝气，1升发酵污泥中每分钟通入 0.5~1升空气，使菌类在好氧的条件下充分适应并生长。
操作3，发酵升温，将接种后的污泥在好氧条件下发酵，温度逐步提升，2 天后温度攀升至35℃~45℃。
发酵温度不宜超过45℃，否则会造成菌类大量死亡，蛋白含量大幅度降低。
操作4，发酵终止。
发酵终止后经检测，污泥粗蛋白含量由原先26.9%~29.2%，提升至 40%~50.24%不等(蛋白质含量在温度达到30℃之后，进入迅速上升阶段，峰 值出现于40℃)。还原糖含量由于被微生物利用由12.5~19.6%首先下降至 5.38%，因微生物代谢作用可回升至7%左右。
步骤2，蝇蛆处理，污泥发酵完成后利用发酵过的污泥培育蝇蛆，在室温 30℃、阴暗条件下饲养蝇蛆6~7天，待蝇蛆生长成熟时，将蝇蛆逐步从污泥中 分离出来。
蝇蛆干化后可作为动物饲料添加剂。通过将污泥从发酵到饲养蝇蛆这一处 理过程，污泥内的含水率从最初的81%下降到了62%，污泥由1000g总量减少 至420g，每千克发酵污泥可获得蝇蛆将近200g，这实现了污泥的减量化、资源 化。
步骤3.蚯蚓处理，将蝇蛆处理后的剩余污泥在20℃下继续饲养蚯蚓15天， 经蚯蚓处理后的污泥，经堆肥后可用于肥田。
实施例2：采用酵母菌处理污泥的综合利用方法，按以下步骤。
步骤1，污泥发酵，利用活化后酵母菌接种城市生活污水处理厂污泥，酵 母菌与污泥投料比为2.5%，27℃室温条件下采用连续及间歇式相结合的曝气方 法进行发酵，包括以下操作：
操作1，污泥接种，污泥发酵前接种2.5%的酵母菌培养液，搅拌混合均匀。
操作2，曝气，1L发酵污泥中每分钟通入0.5~1L空气，使菌类在好氧的条件 下充分适应并生长。
操作3，发酵升温，将接种后的污泥在好氧条件下发酵温度逐步提升，2 天后温度可攀升至35℃~40℃。发酵温度不宜超过45℃，否则会造成菌类大量 死亡，蛋白含量大幅度降低。
操作4，发酵终止，发酵进行至2天后终止发酵。经检测，污泥粗蛋白含 量由26.9%~29.2%，最高可提升至42.55%(峰值出现于37℃)。还原糖含量由 于被微生物利用由12.5~19.6%首先下降至4.11%，因微生物代谢作用，可回升 至15.79%左右。
步骤2，蝇蛆处理，污泥发酵完成后利用发酵过的污泥培育蝇蛆，在室温 25℃、阴暗条件下饲养蝇蛆6~7天，待蝇蛆生长成熟时，利用土法分离，将蝇 蛆逐步从污泥中分离出来。蝇蛆干化后可作为动物饲料添加剂。通过将污泥从 发酵到饲养蝇蛆这一处理过程，污泥内的含水率从最初的81%下降到了60%， 污泥由1000g总量减少至450g，每千克发酵污泥可获得蝇蛆将近190g，这实现 了污泥的减量化、资源化。
步骤3.蚯蚓处理，将蝇蛆处理后的剩余污泥在20℃下继续饲养蚯蚓15天。 经蚯蚓处理后的污泥经堆肥后，可用于肥田。
实施例3：采用酵母菌和EM菌的混合菌处理污泥的综合利用方法，按以下 步骤。
步骤1，污泥发酵，利用活化后的酵母菌及EM菌混合接种污泥，污泥、 EM菌及酵母菌的投料比为100:2:2，在27℃室温条件下采用连续及间歇式相结 合的曝气方法进行发酵，包括以下操作：
操作1，污泥接种，污泥发酵前接种酵母菌及EM菌混合菌种，投料比为 100:2:2，搅拌混合均匀。
操作2，曝气，1L发酵污泥中每分钟通入0.5~1L空气，使菌类在好氧的条件 下充分适应并生长。
操作3，发酵升温，将接种后的污泥在好氧条件下发酵温度逐步提升，2 天后温度可攀升至35℃~40℃。但发酵温度不宜超过45℃，否则会造成菌类大 量死亡，蛋白含量大幅度降低。
操作4，发酵终止，发酵进行至2天后，终止发酵。经检测，还原糖含量 由于被微生物利用由12.5~19.6%首先下降，因微生物代谢作用可回升至9.40% 左右。发酵后污泥粗蛋白含量由26.9%~29.2%，最高可提升至50.35%(峰值出 现于40℃，在30～40℃之间，是其蛋白质累积的最佳温度阶段)。
步骤2，蝇蛆处理，污泥发酵完成后利用发酵过的污泥培育蝇蛆，在室温 35℃、阴暗条件下饲养蝇蛆6~7天，待蝇蛆生长成熟时，利用土法分离，将蝇 蛆逐步从污泥中分离出来。蝇蛆干化后可作为动物饲料添加剂。通过将污泥从 发酵到饲养蝇蛆这一处理过程，污泥内的含水率从最初的81%下降到了65%， 污泥由1000g总量减少至400g，每千克发酵污泥可获得蝇蛆将近200g，这实现 了污泥的减量化、资源化。
步骤3.蚯蚓处理，将蝇蛆处理后的剩余污泥在20℃下继续饲养蚯蚓15日。 经蚯蚓处理后的污泥经堆肥可继续用于肥田。
各实施例的污泥经发酵处理后蛋白质含量在38～45%之间，还原糖含量在 6.69mg/g~10.12mg/g之间，污泥内的主要营养物质得到较大提升。