超高温好氧堆肥发酵处理城市生活污泥的工艺及应用_2

文档序号:9919712阅读:来源:国知局
株更多样性的酶,并且在发酵过程中产生的氨基酸、维生素、促生长因子等能使各菌 株之间相互协同相互促进,提高了对长期高热和对不良化学环境的耐受性W及对有毒害物 质的抗性等。利用本发明的复合菌剂进行污泥的好氧堆肥发酵,使堆肥溫度长时间维持在 80~100°C,最高可达108°C,能够有效分解和消化城市生活污泥中的几乎全部毒害性有机 物和多种无机物,真正实现了城市生活污泥的无害化、减量化、稳定化,可行±地利用。
【附图说明】
[0033] 图1为本发明实施例2中北京顺义生活污泥处置场的情况。
[0034] 图2为本发明实施例2中经超高溫好氧堆肥发酵处理的生活污泥。
[0035] 图3为本发明实施例3中施用经超高溫好氧堆肥发酵处理的生活污泥的高尔夫球 场。
[0036] 图4为本发明实施例4中施用经超高溫好氧堆肥发酵处理的生活污泥的番茄生长 状况。
[0037] 图5为本发明实施例7中施用经超高溫好氧堆肥发酵处理的生活污泥的荒沙中骆 驼草的生长状况。
【具体实施方式】
[0038] W下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。若未特别指明,实施例 中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段,所用原料均为市售商品。
[0039] W下实施例中使用的液体培养基为:葡萄糖lOg/L、酵母膏5g/L和蛋白腺5g/L。
[0040] 固体培养基是在上述液体培养基中添加 2%琼脂粉制备而成。
[0041 ]实施例1地衣芽抱杆菌复合菌剂的制备
[0042] 将4°(:保存的地衣芽抱杆菌(8日(3111118 11地6111的^1113)菌株1]1]\1102、1]1]\1104、 171]?107、171]\1108、171]\1115、171]\1118斜面分别转接至固体培养基斜面上,在40°(:下培养至丰 满。刮菌苔接种于装有50ml液体培养基的250ml摇瓶中,培养溫度40°C,摇床转速200转/分, 培养24小时。得到各菌株的摇瓶种子液。
[0043] 将上述各菌株种子液分别接种至装有液体培养基的6个种子罐中。培养溫度4(TC, 通气量1: 0.2(v/v)、揽拌转速200转/分,培养时间20小时。得到各菌株种子罐种子液。
[0044] 将上述各菌株种子罐种子液计数后,等量混合。再接种至含装液体培养基的同一 发酵罐中进行混合发酵培养。接种量约5% (v/v)、培养溫度4(TC、通气量1:0.3(v/v)、揽拌 转速200转/分,培养时间24小时。当ODsoo含2.0,停止培养,即得各菌株的混合发酵液。
[0045] 将混合发酵液用陶瓷膜(0.25皿)浓缩至菌落数> IQi2C化/ml,分装、检验、胆藏待 用。
[0046] 实施例2复合菌剂用于城市生活污泥处理
[0047] 取北京排水集团的生活污泥,按污泥约100吨(含水量约80%)、加稻壳、賴杆、银木 粉、返混料等水分调节剂约60吨(含水量约25% )混合拌均,混合物含水量约60 %。向物料中 添加实施例1的复合菌剂约10升,充分混合拌均后用装载车移入发酵槽中,堆体高度不低于 2.8m。发酵槽14m X 8m X 5m,底部设有二根通气管,用4.7KW鼓风机不断供气,并根据堆体溫 度及物料腐熟程度调节通气量。第2~4天后堆体溫度上升至70~85°C,第5~16天堆体溫度 上升到90~100°C,最高105~108°C。每当溫度上升速度减慢,用装载车倒槽一次(见图1)。 一个发酵周期约18~20天,中间倒槽3~4次。当倒槽后堆体溫度不再维持高溫,停止供气, 发酵结束,此时物料水分为25%左右,±褐色(见图2)。用此方法处理生活污泥前后重金属、 有机污染物的检测结果W及用此方法处理后样品的全检结果分别见表1-表3。
[0048] 表1北京地区生活污泥经堆肥发酵前后重金属检测结果(mg/kg)
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[0051 ]表2北京地区生活污泥经堆肥发酵前后有机污染物检测结果
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[0055] 从表1-表3可W看出本发明的6株各自具有特殊生物质酶基因的地衣芽抱杆菌的 混合菌用于城市生活污泥处理,可降低重金属的及有机污染物的含量,经处理后的生活污 泥用各项指标均达到可农用污泥A的有关标准。
[0056] 尽管不同地区的生活污泥中有机污染物、重金属含量不一样,但采用本发明的复 合菌剂均能达到相同效果。采用此法处理分别对郑州市厦口市生活污泥进行好氧堆肥发酵 处理后重金属的及有机污染物的检测结果见表4和表5。
[0057] 表4郑州市生活污泥经堆肥发酵前后重金属及有机污染物检测结果(mg/kg)
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[0063] 实施例3处理后的生活污泥在高尔夫球场草坪上的应用
[0064] 在播种球道草或果岭草前,将±地挖15~25cm深,按Im2加入化g实施例2的经好氧 堆肥发酵处理的生活污泥,混均弄平后播种草种40-70g/m 2,复盖少量砂±,诱水。按常规高 尔夫球场草坪方法管理。使用污泥后草坪可Wl年内不再施肥,(在非雨季)诱水次数由每天 一次,变成一周4次,并且侵染性病害减少(见图3)。施用污泥与对照(不施用污泥)草坪生长 状况的比较见表6。
[0065] 表6某高尔夫球场草坪施用污泥草坪生长状况 [00661
[0067] 可W看出,经超高溫好氧堆肥发酵的城市生活污泥,能促进植物根系生长,提高植 物抗旱性,减少化肥使用量,增加植物抗病害能力。
[0068] 实施例4处理后的生活污泥在番茄种植中的应用
[0069] 在某大棚种植番茄'红玛瑶140'。大棚面积IOOmX 12m。分两组:添加实施例2的经 好氧堆肥发酵处理的生活污泥(5kg/m2)的实验组和不加污泥对照组。控制大棚溫度,白天 20-25°C,夜间溫度13-17°C ;光照强度20000-500001x;±壤湿度控制60-80%,空气湿度控 审IJ35-55%;实验组在番茄生长的全部过程中不施肥料,对照组施底肥一次,追肥3次,共用 肥料0.化g/m 2。实验结果见表7。
[0070] 表7番茄产量及品质
[0071]
[0072] 实验结果表明两组在产量及品质上之间无明显差异(见图4)。但在一年一巷的管 理期,实验组不再追肥,±壤表层含水量实验组比对照组提高2%,±壤容量降低3%,孔隙 度增加2%。两组虽然均感染青枯病,但实验组明显轻于对照组。另外施用污泥的实验组田 间管理简单,减低生产成本。
[0073] 实施例5处理后的生活污泥在盐碱地的应用
[0074] 在山西太原某中度盐碱地,0~30畑1深±壤含盐量约0.4535%,pH8.21。按每亩约 30吨施用实施例2的经好氧堆肥发酵处理的生活污泥,翻地平整后播种玉米,进行正常田间 管理。未施用者作对照。种植玉米后±壤状况见表8。
[00巧]表8±壤状况(0~30cm)
[0076]
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[0078] W上结果表明,污泥具有较极强的吸附性和离子交换性,能吸附±壤中游离的钢 离子或通过离子交换作用置换出的钢离子。被吸附的钢离子与氯离子或其它负价的官能团 结成溶于水的络合物,随灌概水进入到耕作层W下,不再危害作物生长。加之污泥中含有的 大量微物,特别是含有多功能生物质水解酶的微生物,它们的新陈代谢作用进一步降低± 壤的碱性,W逐步达到改良盐碱地的目的。
[0079] 实施例6处理后的生活污泥在治沙中的应用
[0080] 在宁夏银川某沙荒地施用实施例2的经好氧堆肥发酵处理的生活污泥,按每亩约 污泥50吨与沙混合铺平(10~25cm),然后保持自然状态。观查两年中沙粒变化情况,结果见 表9。
[0081 ]表9施用污泥的沙±变化
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