一种用于污泥处理的复合微生物菌剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于污泥处理技术领域，具体涉及一种用于污泥处理的复合微生物菌剂及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着经济快速的发展以及污水的处理率普及，我国大部分城市污水处理的量大幅 度的增加，污水处理厂污泥的产量也迅速攀升。在我国的城市水污染治理中，污水处理厂污 泥处理处置用度约占工程投资和运行费的25% -45%。污水处理厂污泥处理处置高昂的投 资及其运行用度，一方面使得目前国内大部分污水处理厂未对污泥进行稳定处理或处理工 艺的配套设施不完善，另一方面也使得建有完善污泥处理设施的污水处理厂常因其运行用 度较高而基本停用。随着我国城市污水处理设施的普及，处理率的进步和处理程度的深化， 污泥的产生量将有较大的增长，预计到2020年，我国中小城市污水处理厂的湿污泥年产量 将达2000余万吨，污泥的处理处置将成为困难。
[0003] 我国产生的污泥约48. 28 %土地利用、填埋34. 48%、焚烧3. 45%、13. 79 %未进行 合理处置。绝大部分的污泥仅脱水后随意处理，没有到达稳定化、无害化处置后的污水污泥 将会产生大量的臭气，对国家土壤、水体、生态环境造成污染和破坏，已经变成非常严峻的 社会环境问题。现有技术中常见的污泥处理方式有：厌氧消化、干化焚烧。污泥处置方式有 土地利用、填埋、综合利用，具体如下：
[0004] 1)厌氧消化：污泥厌氧消化是指在无氧条件下，由兼性菌和厌氧菌将污泥中可生 物降解的有机物分解成二氧化碳、甲烷和水等稳定的物质，同时减小污泥体积，去除臭味， 杀死寄生虫卵，回收利用消化过程中产生的沼气的过程。污泥厌氧消化以其高效的能量回 收和较低的环境影响是目前国际上应用最为广泛的污泥稳定化和资源化的处理方法。但是 目前的厌氧消化在技术性能、运行效果、设备加工质量、自动控制水平等均不合人意。
[0005] 2)干化焚烧：污泥焚烧是指在空气供给过量的条件下，将污泥加热，并高温 (850°C-1100°C)氧化、热解并彻底破坏其中的有机物和病原体等物质的方式。焚烧装置有 多种型式，目前使用较多的有竖式多级焚烧炉、转筒式焚烧炉、流化焚烧炉等。为了实现节 能目的，需要将污泥先干化，大幅降低其含水率后再进行焚烧。但是目前由于对大气污染控 制的技术瓶颈依然存在，制约了干化焚烧的推广范围和应用规模。
[0006] 3) 土地利用：土地利用是指将污泥直接或间接（经过好氧发酵或厌氧消化后）应 用于农田、菜地、果园、草坪、绿化以及土壤改良，或将达到一定标准的污泥用作填埋场的覆 盖土。但是由于污泥的成分非常复杂，尤其是重金属和持久性有机污染物含量较高，进而造 成污泥土地利用的环境风险。
【发明内容】
[0007] 本发明为了克服现有技术中的不足，提供了一种用于污泥处理的复合微生物菌剂 及其制备方法，主要是利用由不同功能的大肠杆菌、芽孢杆菌以及黑曲霉菌组成的复合微 生物菌剂，在自然堆肥条件下，使污泥在一定长的时间内产生发酵、升温并熟化，通过提高 温度的作用有效杀灭污泥中的有害微生物和病原体，使很大一部分水分得到蒸发，将重金 属从可溶态变为不可溶态，从而获得符合农用要求的有机肥，实现废物循环利用。
[0008] 本发明是通过以下技术方案实现：
[0009] -种用于污泥处理的复合微生物菌剂，该菌剂是由大肠杆菌（Escherichia coli)、芽孢杆菌（Bacillus)以及黑曲霉菌（Aspergillusniger)按照重量份为1~5 :0~ 2 :0~3的比例制成的一种复合菌剂。
[0010] 进一步地，所述大肠杆菌、芽孢杆菌以及黑曲霉菌按照重量份比例为2 :1 :1制成。
[0011] 本发明中复合微生物菌剂的制备方法，由以下步骤组成：
[0012] a、大肠杆菌的培养：称取15g营养肉汤培养基于500ml蒸馏水中，经振荡搅拌后 放入立式压力蒸汽灭菌器内杀菌消毒，开启超净工作台后打开紫外线进行杀菌30min，待高 压杀菌后，取出培养基放置到超净工作台中，等培养基的温度降到50°C左右，在无菌的条件 下，将大肠杆菌接种到培养基中，接种好大肠杆菌后放入智能生化培养箱中并将培养箱温 度调至37°C，培养12h;
[0013]b、芽孢杆菌的培养：称取15g营养肉汤培养基于500ml蒸馏水中，经振荡搅拌后 放入立式压力蒸汽灭菌器内杀菌消毒，开启超净工作台后打开紫外线进行杀菌30min，待高 压杀菌后，取出培养基放置到超净工作台中，等培养基的温度降到50°C左右，在无菌的条件 下，将芽孢杆菌接种到培养基中，接种好芽孢杆菌后放入智能生化培养箱中并将培养箱温 度调至37°C，培养12h;
[0014] c、黑曲霉菌的培养：将培养工作中需要用到的接种环和酒精灯以及其它器具放置 到超净工作台中，开启超净工作台，打开紫外灯，照射30min左右关闭紫外灯，开启通风装 置，将黑曲霉菌挑取接种到准备好的ro培养基中，制成黑曲霉的悬浮液，制成的悬浮液在 30°C，150r/min环境下于摇床中培养7d，培养结束后的悬浮液放置于4°C冰箱中保存备用；
[0015] d、混合培养：在混合培养之前，需要将三种菌分别进行活化，然后检测三种菌的活 菌数，待每个菌的活菌数大于等于1X108个/ml后，分别用移液器取出，然后按照大肠杆 菌、芽孢杆菌以及黑曲霉菌的重量比为2 :1 :1比例接种到固体培养基中，混合均勾，共同置 于37°C的培养箱中培养12h。
[0016] 本发明中的微生物菌剂由不同功能的微生物组合成复合微生物菌剂，各种微生物 菌剂之间相互依存，相互提供营养和代谢环境条件。这三种微生物菌的具体介绍如下：
[0017] 1)大肠杆菌（Escherichiacoli):大肠杆菌属于原核生物，它的代谢类型是异 养兼性厌氧型，具有由肽聚糖组成的细胞壁，只含有核糖体简单的细胞器，没有细胞核有拟 核。
[0018] 2)芽孢杆菌（Bacillus):它的特性为：代谢快、繁殖快；生命力强，无湿状态可耐 低温一 60°C、耐高温+280°C，耐强酸、耐强碱、抗菌消毒、耐高氧（嗜氧繁殖）、耐低氧（厌氧 繁殖）；体积比一般病源菌分子大四倍数，占据空间优势，抑制有害菌的生长繁殖。它的功 能为：保湿性强：形成强度极为优良的天然材料聚麸胺酸，为土壤的保护膜，防止肥份及水 份流失；有机质分解力强：增殖的同时，会释出高活性的分解酵素，将难分解的大分子物质 分解成可利用的小分子物质；产生丰富的代谢生成物：合成多种有机酸、酶、生理活性等物 质，及其它多种容易被利用的养份；抑菌、灭害力强：具有占据空间优势，抑制有害菌、病原 菌等有害微生物的的生长繁殖；除臭：可以分解产生恶臭气体的有机物质、有机硫化物、有 机氮等，大大改善场所的环境。
[0019] 3)黑曲霉菌（Aspergillusniger):它的生长适温37°C，最低相对湿度为88%，黑 曲霉菌丝直径15~20pm，长约1~3mm，壁厚而光滑。顶部形成球形顶囊，其上全面覆盖一 层梗基和一层小梗，小梗上长有成串褐黑色的球状，直径2. 5~4. 0ym。分生孢子头球状， 直径700~800ym，褐黑色。蔓延迅速，初为白色，后变成鲜黄色直至黑色厚绒状，背面无色 或中央略带黄褐色。有的菌株还可将羟基孕留酮转化为雄烯。菌丝呈黑褐色，顶囊大球形， 小梗双层，分生孢子为球形，呈黑、黑褐色，平滑或粗糙。对紫外线以及臭氧的耐性强。菌丝 发达，多分枝，有多核的多细胞真菌。分生孢子梗由特化了的厚壁而膨大的菌丝细胞（足细 胞）上垂直生出。在发酵工业主要用于生