申请日2020.01.09
公开(公告)日2020.05.12
IPC分类号C02F11/02; C02F3/12; C02F101/30
摘要
本发明公开了一种利用嗜热菌群使污泥快速溶胞的方法，嗜热微生物种群中分泌溶解污泥的水解酶的物种包含栖热菌属、土芽胞杆菌属、嗜热好氧菌属的细菌，这些嗜热菌分泌的水解酶包括蛋白质水解酶、多糖水解酶、肽聚糖水解酶，能够快速水解污泥的絮体结构。具体操作方法为将污泥作为基质，通过长时间在加热条件下的驯化使污泥中潜在的嗜热菌复苏，形成含有稳定的嗜热菌群的微生物制剂。本发明的微生物制剂能够处理污水处理厂、化工厂、食品厂等排出的生物污泥，能够通过嗜热菌产生的多种水解酶之间的协同作用实现污泥的快速溶解。使用本发明来溶解污泥，装置简单，占地面积小，操作简单，能耗低。
权利要求书
1.一种污泥的生物溶胞处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)种泥驯化：取待处理有机污泥加入嗜热好氧反应器，驯化得到含有嗜热微生物种群的驯化种泥;
(2)向待处理有机污泥中加入步骤(1)得到的含有嗜热微生物种群的驯化种泥，通过嗜热微生物种群产生的水解酶实现污泥溶解。
2.根据权利要求1所述的污泥的生物溶胞处理方法，其特征在于，步骤(1)中，每1-5天用新鲜污泥替换反应器中1/10-1/3体积的驯化污泥为嗜热菌提供营养。
3.根据权利要求1所述的污泥的生物溶胞处理方法，其特征在于，步骤(1)中，所述嗜热微生物种群包括选自栖热菌属、土芽孢杆菌属、嗜热好氧菌属的细菌中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的污泥的生物溶胞处理方法，其特征在于，所述栖热菌属相对丰度为20%以上。
5.根据权利要求4所述的污泥的生物溶胞处理方法，其特征在于，所述栖热菌属相对丰度为50%以上。
6.根据权利要求1所述的污泥的生物溶胞处理方法，其特征在于，步骤(2)中，所述含有嗜热微生物种群的驯化种泥的投加量为待处理污泥体积的1/20-1/3。
7.根据权利要求1所述的污泥的生物溶胞处理方法，其特征在于，步骤(2)中，所述嗜热微生物种群产生的水解酶包括蛋白质水解酶、多糖水解酶、肽聚糖水解酶。
8.根据权利要求1所述的污泥的生物溶胞处理方法，其特征在于，步骤(2)中，处理温度为55-90℃。
9.根据权利要求1所述的污泥的生物溶胞处理方法，其特征在于，步骤(2)中，所述污泥溶解在常压搅拌下进行。
说明书
污泥的生物溶胞处理方法
技术领域
本发明属于污泥的生物处理技术，特别是涉及一种污泥的生物溶胞处理方法。
背景技术
活性污泥工艺是目前普遍采用的生活污水及有机工业废水处理工艺，其主要缺点是产生大量的剩余活性污泥。随着人口数量的增大和对环保的日益重视，污水处理量和处理率不断提高，伴随产生的污泥量也与日俱增。传统的填埋、焚烧等污泥处理技术因其占用土地量大、产生二次污染及高预处理成本等缺陷而越来越受限制。因此，污泥的处理与处置已成为环境领域的一大难题。污泥原位减量是从源头处置污泥的一个重要手段。它是指在保证污水处理效果的前提下，通过利用物理化学及生物学的手段，使得整个污水处理系统向外排放的污泥量达到最少。污泥减量化的研究已成为水处理行业热点之一。
一种通过对回流污泥溶胞处理实现污泥减量化的方法已经被设计出来，回流污泥溶胞污泥减量技术通过对回流污泥处理后循环到主流生物反应器中，通过微生物的隐性增长来实现的。采用物理、化学或生物，或者它们的组合技术来处理技术使细胞溶解或死亡，细胞内和细胞外物质被释放。细菌利用释放的材料进行细胞生长和维持，从而减少污泥产量。
物理方法溶胞技术包括超声和高压均质化的机械处理，热处理以及电处理方法来粉碎污泥中微生物的细胞壁，但这些方法在速率，成本，操作复杂性以及溶胞效果上存在的缺点，限制了在其在工业中的应用。
在化学处理方法中，臭氧氧化技术能够实现污泥的零排放，但同时也伴随着高昂的运行成本。利用强酸和强碱的溶胞方法能够实现污泥相当大程度的溶解，但是考虑到化学品的成本和后续废液的处理以及可能对工人带来安全性的问题，这也不能作为实际应用的理想方法。
作为生物方法，已经有人提出的使用生物酶来分解污泥中的固体有机组分，尽管这种方法的操作条件温和，但使用的酶非常昂贵，因此大规模应用是非常困难的，并且根据不同酶的特性，使用条件受到严格限制，使操作趋于复杂化。
发明内容
发明目的：针对上述现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种快速溶解污泥中有机固体物质的方法，该方法经济且安全，可以大规模使用。
技术方案：本发明所述的一种污泥的生物溶胞处理方法，包括以下步骤：
(1)种泥驯化：取待处理有机污泥加入嗜热好氧反应器，驯化得到含有嗜热微生物种群的驯化种泥;
(2)向待处理有机污泥中加入步骤(1)得到的含有嗜热微生物种群的驯化种泥，通过嗜热微生物种群产生的水解酶实现污泥溶解。
其中，步骤(1)中，每1-5天用新鲜污泥替换反应器中1/10-1/3体积的驯化污泥为嗜热菌提供营养。
步骤(1)中，所述嗜热微生物种群包括选自栖热菌属、土芽孢杆菌属、嗜热好氧菌属的细菌中的一种或多种。其中，所述栖热菌属相对丰度为20%以上，更进一步为50%以上。
步骤(2)中，所述含有嗜热微生物种群的驯化种泥的投加量为待处理污泥体积的1/20-1/3。
步骤(2)中，所述嗜热微生物种群产生的水解酶包括蛋白质水解酶、多糖水解酶、肽聚糖水解酶。
步骤(2)中，处理温度为55-90℃，优选70-90℃。
步骤(2)中，所述污泥溶解在常压搅拌下进行。
本申请驯化后的混合液中含有所需嗜热微生物种群，可以直接投加混合液，也可将混合液进行浓缩或冻干处理后使用。浓缩的方法包括离心，膜分离，重力沉降等。冻干处理只需采用常规方法。
有益效果：相比较于现有技术，本发明通过投加经过污泥驯化获得的嗜热微生物种群来实现污泥溶解，溶解速率快，在污水处理过程中，经上述污泥溶胞过程后，溶解的污泥释放出来的溶解性有机质可以回流至生化池，为污水处理过程提供碳源，并最终形成水和气体，使污泥大幅度减量，并且节约污水处理厂的大量碳源。该方法经济且安全，可以大规模使用。（发明人黄瑛;迟宝岩;袁领娓）