本发明涉及环境保护生物技术领域，尤其涉及一种污泥好氧堆肥生物促进剂及使用方法。
背景技术：
近年来，随着我国城镇化进程的加快，城镇污水处理能力日益提高。每座污水处理厂每天要排放数百吨甚至上万吨的剩余污泥，从经济角度来说，各种污泥处理与处置方法需要的资金巨大，可以占到废水处理厂运行费用的25％～60％，城市污泥的处理与处置已成为限制城市污水处理行业发展的瓶颈。大量污泥的产生不仅给污水厂的日常运行造成了影响，缺乏安全处置的剩余污泥同时也向我国的生态环境安全提出了严峻挑战。城市污泥的处理先后采用过海洋投弃、土地填埋、焚烧、堆肥和深加工再利用等处置方法，并逐步走向成熟。
已有研究表明，城市污泥中含有丰富的植物营养元素和有机质，填埋的方式容易造成二次污染，同时也是一种资源浪费，因此消除污泥处理过程中带来的二次污染，实现污泥资源化再利用，将成为污泥处置的最终方向。目前常用高温堆肥技术处理市政污泥，污泥堆肥后作为林地肥料或园林绿化基质。但市政污泥常含有病菌、寄生虫及重金属等有毒物质，同时由于污泥含水率高，尤其是细胞表面的结合水含量较高，因此脱水性能差，在堆肥过程中很难与辅料均匀混合，容易形成紧实的结构，不利于水分蒸发，堆肥时间长，腐熟慢，产品质量不稳定。虽然cn103834592a公开了一种处理城市污泥用微生物发酵剂及其制备方法，利用了微生物发酵剂处理污泥，但是该方法需要7天才能达到最高温度，升温速度仍然较慢，并且未涉及快速去除水分的解决方案。污泥水分去除是目前堆肥处理的一个难点，探寻一种能提高堆肥温度，延长的高温期，加快污泥水分挥发，同时提升产品质量的新型污泥好氧堆肥生物促进剂，对于污泥的清理和二次利用非常有现实意义。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种污泥好氧堆肥生物促进剂及使用方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种污泥好氧堆肥生物促进剂，由三种独立使用的组分构成，所述组分a为复合酶制剂和复合酶稳定剂混合物，所述组分b为渗透剂，所述组分c为复合微生物菌剂。
优选的，组分a的复合酶制剂含有以下按质量份混合的酶制剂：耐高温碱性蛋白酶30～40份、纤维素酶40～50份、淀粉酶10～30份。
优选的，组分a的复合酶稳定剂添加量为复合酶制剂含量的0.01％～0.03％。
优选的，所述渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、异辛醇聚氧乙烯醚中的至少一种。
优选的，复合微生物菌剂为嗜热脂肪芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、耐高温假黄色单胞菌、产黄纤维单胞菌、黑曲霉中的至少两种。
进一步优选的，所述复合微生物菌剂含有以下菌剂按质量份计为：嗜热脂肪芽孢杆菌4～6份、枯草芽孢杆菌3～5份、耐高温假黄色单胞菌0.5～1份、产黄纤维单胞菌0.5～1份、黑曲霉2～3份，其中所述的嗜热脂肪芽孢杆菌、黑曲霉的独立有效活菌数≥108个/ml，所述的枯草芽孢杆菌、耐高温假黄色单胞菌、产黄纤维单胞菌的独立有效活菌数≥109个/ml。
上述污泥好氧堆肥生物促进剂的使用方法，包括如下步骤：
(1)将污泥与蘑菇渣按湿重质量比2～4.：1～3混合均匀，调整含水率为50％～55％，调整碳氮比为25～30，加入上述污泥好氧堆肥生物促进剂的组分a，混合均匀，形成混合物料；
(2)将上述污泥好氧堆肥生物促进剂的组分b添加到步骤(1)所述的混合物料中，混合均匀，好氧发酵1～2天；
(3)向步骤(2)发酵后的物料中添加上述污泥好氧堆肥生物促进剂的组分c，充分混匀，继续好氧发酵至堆肥结束。
优选的，组分a的添加量为污泥与蘑菇渣混合后湿重的0.5％～1％。
优选的，组分b的添加量为步骤(1)所述的混合物料湿重的0.0001％～0.0003％。
优选的，组分c的添加量为步骤(2)发酵后的物料湿重的3％～5％。
本发明的有益效果是：
本发明的污泥好氧堆肥生物促进剂，是专门针对污泥好氧堆肥研制，复合酶制剂选用耐高温酶和复合微生物制剂含有嗜热菌和耐高温菌，渗透剂均是针对好氧堆肥的高温过程而选择。
该促进剂能使污泥迅速升温，并且促进生物体的结合水向游离水转化，降低污泥的含水率。该促进剂生产的堆肥产品腐熟后水分低，重金属含量低，有机质、水溶性碳和腐殖质含量高，适于大规模工业化应用。
具体实施方式
一种污泥好氧堆肥生物促进剂，由三种独立使用的组分构成，所述组分a为复合酶制剂和复合酶稳定剂混合物，所述组分b为渗透剂，所述组分c为复合微生物菌剂。
优选的，组分a的复合酶制剂含有以下按质量份混合的酶制剂：耐高温碱性蛋白酶30～40份、纤维素酶40～50份、淀粉酶10～30份；复合酶制剂能将污泥中的蛋白、淀粉和纤维素迅速分解，加速腐殖化进程；同时，酶解后的小分子物质为微生物的快速繁殖提供简单易利用的营养，加速微生物的生长代谢，使生物体温度升高，促进结合水向自由水转化，有利于水分蒸发。
优选的，组分a中复合酶稳定剂添加量为复合酶制剂含量的0.01％～0.03％；复合酶稳定剂可以使酶在复杂的堆肥环境中更加高温。
优选的，组分b的渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、异辛醇聚氧乙烯醚中的至少一种；渗透剂更有利于酶与污泥重复结合，发挥作用，分解有机物质，使物料升温，从而使结合水向游离水转化。
其中，组分c的复合微生物菌剂为嗜热脂肪芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、耐高温假黄色单胞菌、产黄纤维单胞菌、黑曲霉中的至少两种。复合微生物菌剂优选配方含有以下菌剂按质量份计为：嗜热脂肪芽孢杆菌4～6份、枯草芽孢杆菌3～5份、耐高温假黄色单胞菌0.5～1份、产黄纤维单胞菌0.5～1份、黑曲霉2～3份，其中所述的嗜热脂肪芽孢杆菌、黑曲霉的独立有效活菌数≥108个/ml，所述的枯草芽孢杆菌、耐高温假黄色单胞菌、产黄纤维单胞菌的独立有效活菌数≥109个/ml；以上复合微生物菌剂可以产生淀粉酶、纤维素酶和蛋白酶，在堆肥一段时间后添加更有利于微生物产酶，避免了反馈抑制作用的发生。
上述污泥好氧堆肥生物促进剂的使用方法，包括如下步骤：
(1)将污泥与蘑菇渣按湿重质量比2～4.：1～3混合均匀，调整含水率为50％～55％，调整碳氮比为25～30，按污泥与蘑菇渣混合后湿重的0.5％～1％添加污泥好氧堆肥生物促进剂组分a，混合均匀，形成混合物料；其中蘑菇渣可以由米糠、秸秆等农作物废弃物替代。
(2)将污泥好氧堆肥生物促进剂组分b按步骤(1)所述的混合物料湿重的0.0001％～0.0003％添加到混合物料中，混合均匀后，好氧发酵1～2天；
(3)向步骤(2)发酵后的物料中添加污泥好氧堆肥生物促进剂组分c，其添加量为发酵物料湿重的3％～5％，充分混匀后，继续发酵至堆肥结束；在堆肥发酵1～2天后添加复合微生物制剂，这时物料在酶的作用下已经转化为小分子物质，更有利于微生物的快速生长繁殖，生物温度升高，进一步促进结合水向游离水转化。
下面结合实施例对本发明做进一步解释。
实施例1
一种污泥好氧堆肥生物促进剂的制备如下：
(1)组分a：将耐高温蛋白酶、纤维素酶和淀粉酶按30：40：30的比例混合均匀，制成复合酶制剂，加入复合酶稳定剂dpd，其添加量为复合酶制剂含量的0.01％；
(2)组分b：渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚；
(3)组分c：将嗜热脂肪芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、耐高温假黄色单胞菌、产黄纤维单胞菌、黑曲霉按质量比为4.0：3.0：0.5：0.5：3.0混合，其中嗜热脂肪芽孢杆菌和黑曲霉有效活菌数分别≥108个/ml，枯草芽孢杆菌、耐高温假黄色单胞菌、产黄纤维单胞菌有效活菌数分别≥109个/ml，制得复合微生物制剂的总有效活菌数为3.1×109个/ml。
上述污泥好氧堆肥生物促进剂的使用方法如下：
(1)将污泥与蘑菇渣按湿重质量比3：2混合均匀，调整含水率为50％，碳氮比为25，在堆肥初期加入上述污泥好氧堆肥生物促进剂的组分a，其添加量为污泥与蘑菇渣混合后湿重的0.5％，并混合均匀，形成混合物料；
(2)每1g上述污泥好氧堆肥生物促进剂的组分b，溶于1l水中，加入到1吨步骤(1)所述的混合物料中，混合均匀，好氧发酵1天；
(3)向发酵物料中加入其湿重质量3％的上述污泥好氧堆肥生物促进剂的组分c，经升温期，高温期，降温期和腐熟期后制得产品。
实施例2
一种污泥好氧堆肥生物促进剂的制备方法如下：
(1)组分a：将耐高温蛋白酶、纤维素酶和淀粉酶按35：45：20的比例混合均匀，制成复合酶制剂，加入复合酶稳定剂dpd，其添加量为复合酶制剂含量的0.03％；
(2)组分b：渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚；
(3)组分c：将嗜热脂肪芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、耐高温假黄色单胞菌、产黄纤维单胞菌、黑曲霉按质量比为5.0：4.0：0.8：0.8：2.5混合，其中嗜热脂肪芽孢杆菌和黑曲霉有效活菌数分别≥108个/ml，枯草芽孢杆菌、耐高温假黄色单胞菌、产黄纤维单胞菌有效活菌数分别≥109个/ml，制得复合微生物制剂的总有效活菌数为9.3×109个/ml。
上述污泥好氧堆肥生物促进剂的使用方法如下：
(1)将污泥与蘑菇渣按湿重质量比3：2混合均匀，调整含水率为55％，碳氮比为30，在堆肥初期加入上述污泥好氧堆肥生物促进剂的组分a，其添加量为污泥与蘑菇渣混合后湿重的0.8％，并混合均匀，形成混合物料；
(2)每2g上述污泥好氧堆肥生物促进剂的组分b，溶于1l水中，加入到1吨步骤(1)所述的混合物料中，混合均匀，好氧发酵1天；
(3)向发酵物料中加入其湿重质量4％的上述污泥好氧堆肥生物促进剂的组分c，经升温期，高温期，降温期和腐熟期后制得产品。
实施例3
一种污泥好氧堆肥生物促进剂的制备方法如下：
(1)组分a：将耐高温蛋白酶、纤维素酶和淀粉酶按40：50：10的比例混合均匀，制成复合酶制剂，加入复合酶稳定剂dpd，其添加量为复合酶制剂含量的0.02％；
(2)组分b：渗透剂异辛醇聚氧乙烯醚；
(3)组分c：将嗜热脂肪芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、耐高温假黄色单胞菌、产黄纤维单胞菌、黑曲霉按质量比为6.0：5.0：1.0：1.0：2.0混合，其中嗜热脂肪芽孢杆菌和黑曲霉有效活菌数分别≥108个/ml，枯草芽孢杆菌、耐高温假黄色单胞菌、产黄纤维单胞菌有效活菌数分别≥109个/ml，制得复合微生物制剂的总有效活菌数为6.5×109个/ml。
上述污泥好氧堆肥生物促进剂的使用方法如下：
(1)将污泥与蘑菇渣按湿重质量比3：2混合均匀，调整含水率为55％，碳氮比为25，在堆肥初期加入上述污泥好氧堆肥生物促进剂的组分a，其添加量为污泥与蘑菇渣混合后湿重的1％，并混合均匀，形成混合物料；
(2)每3g上述污泥好氧堆肥生物促进剂的组分b，溶于1l水中，加入到1吨步骤(1)所述的混合物料中，混合均匀，好氧发酵1天；
(3)向发酵物料中加入其湿重质量5％的述污泥好氧堆肥生物促进剂的组分c，经升温期，高温期，降温期和腐熟期后制得产品。
对比例1
不含渗透剂的污泥好氧堆肥生物促进剂用于堆肥发酵，以实施例2无组分b为例，实施步骤如下：
(1)将污泥与蘑菇渣按湿重质量比3：2混合均匀，调整含水率为55％，碳氮比为30，在堆肥初期加入实施例2的污泥好氧堆肥生物促进剂的组分a，其添加量为污泥与蘑菇渣混合后湿重的0.8％，混合均匀，好氧发酵1天；
(2)向发酵物料中加入其湿重质量4％的实施例2的污泥好氧堆肥生物促进剂的组分c，经升温期，高温期，降温期和腐熟期后制得产品。
对比例2
将污泥与蘑菇渣按湿重质量比3：2混合，调整含水率为55％，碳氮比为30。按常规方法发酵，不加入污泥好氧堆肥生物促进剂，经升温期，高温期，降温期和腐熟期后制得产品。
效果评价
将上述实施例1～3及对比例1～2的污泥堆肥过程及产品的相关指标按照国家标准进行测试，分析测试结果如下表1所示。
表1不同实施例发酵相关指标
由表1可知，与只添加酶制剂和微生物菌剂的发酵(对比例1)及未添加促进剂的常规发酵(对比例2)相比，本发明的污泥好氧堆肥生物促进剂堆肥发酵成品重金属含量低，有机质、水溶性碳和腐殖酸含量高。发酵过程中升温速度快，温度高，高温期长，水分蒸发迅速，提高了发酵效率，缩短生产时间，有更优越的堆肥效果。