专利名称：利用嗜热菌强化自热式高温好氧消化工艺处理污泥的方法
技术领域：
本发明属于城市污水的治理技术领域，尤其是一种利用嗜热菌强化自热式高温好氧消化工艺处理污泥的方法。
背景技术：
废水处理过程中截留的相当数量的悬浮物质称为污泥固体，与水的混合物称为污泥。污泥产量通常占污水量的0. 3%-0. 5% (体积)，污泥的组成、性质和数量主要取决于废水的来源和污水处理工艺，污泥成分主要由无机物、有机物组成，同时还含有氮、磷、钾、重金属离子、病原微生物、寄生虫卵等物质，一般可分为初沉池污泥、腐殖污泥与剩余污泥、消化污泥和化学污泥。污泥含水率高，体积庞大，常含有高浓度有机物，很不稳定，易在微生物作用下腐败发臭，并常含有病原微生物、寄生虫卵及重金属等有害物质，必须进行相应的处理。目前国内外常用的污泥处理工艺包括生化和物化两种处理路线。物化处理法运行费用比生物处理法明显要高，因此应用较少。生物处理由于其运行费用比物化处理明显要低，而得到了更多的应用和关注。其中生物处理工艺包括厌氧消化和好氧消化。厌氧消化存在厌氧微生物生长繁殖慢，设备启动、处理时间长，出水水质达不到排放标准等不足，而且需进一步好氧处理，操作控制因素比较复杂。好氧消化能耗较高，加之设计不合理、管理不善、运转不良，常导致成本与效益的不协调。自热式高温好氧消化(ATAD)与传统好氧消化技术相比，具有反应速率快，停留时间短，对病原微生物及杂草种子灭活效果好，运行稳定，操作简单等优点，特别适用于小规模污水处理厂污泥以及养殖场废水等高浓度液态有机废物的稳定化处理。目前，嗜热菌强化自热式高温好氧消化工艺处理污泥在国外已经得到了一定的工业化应用，但在我国还没有广泛开展，相关的基础研究报道`甚少，没有突破性的进展和成果，其核心技术嗜热菌种的选育及筛选、驯化工作还处于起步摸索阶段。如何高效、稳定、经济的降解污泥，解决污水处理厂污泥出路已经成为当下需要高度重视的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种污泥降解率高、成本低、无毒性、无污染、效率高、易实现的利用嗜热菌强化自热式高温好氧消化工艺处理污泥的方法。本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的一种利用嗜热菌强化自热式高温好氧消化工艺处理污泥的方法，其特征在于该方法的步骤为⑴.制备优势菌剂将枯草芽孢杆菌A2、嗜热脂肪芽孢杆菌Ml、短小芽孢杆菌T6和地衣芽孢杆菌N2按照复配比例为1-4 :2-6 :1-5 :1-4配制优势菌剂，优势菌剂的菌液浓度为IO5-1O12个/g，pH 为 6. 0-9. 0 ；(2).预浓缩处理将待处理污泥输送至预浓缩池停留3-24小时；(3).自热式高温好氧消化处理预浓缩后的污泥输送至ATAD反应器，在ATAD反应器投加高效优势菌剂，优势菌剂的首次投加量为ATAD反应器有效容积的0. 5-10%，停留72-120小时；每IOOkg污泥通气量为1. 5-5m3/min,污泥循环回流周期l_3h,控制pH为6. 0-9. 0,控制温度在45_65°C ；(4).储存自热式高温好氧消化处理处理后的污泥进入集泥坑，后输送至污泥储存池，备用。而且，所述的污泥含固率为5%_8%，VSS浓度为26 48g/L。本发明的优点和积极效果是1、本发明中将具有降解作用的优势嗜热菌菌种进行复配形成高效降解菌剂，对含固率为5%-8%(VSS浓度为26 48g/L)的污泥的VSS (活性污泥中可挥发性固体)的去除率50%以上，高效降解菌降解周期< 96小时。高效降解菌剂的完成，对国内嗜热菌种的选育及筛选、驯化工作具有重大意义。2、本发明在高效优势菌的基础上，引入到自热式高温好氧消化(ATAD)工艺上，构建高效优势菌+自热式高温好氧消化体系处理污泥，此法引进了高效的特异嗜热菌菌种，不单单只依靠污泥本身存有的少量土著嗜热菌，与传统ATAD工艺相比，污泥降解率大大提闻。3、本发明自热式高温好氧消化(Autothemal Themophilic Aerobic Digestion)技术是一种在高温条件下(45-65°C )而不需要补充热量的好氧处理工艺，主要依靠微生物在代谢过程中释放出来的热量实现工艺所需要的高温条件，是好氧消化技术的一种。本发明采用现代生物技术筛选、驯化出对污泥有机质降解能力强的嗜热菌，不单依靠污泥本身存有的嗜热菌，利用嗜热菌在高温下分泌的活性胞外酶实现对污泥的短时高效降解的特性，与自热式高温好氧消化工艺相结合，来提高污泥减量化效率和无害化程度，为实现污泥减量化、无害化、资源化的目标提供一条新的技术途径，开辟更为宽广的技术手段和工艺，降低污泥处理与处置的成本。
图1为本发明的流程示意图。`附图标记说明1-预浓缩池、2-ATAD反应器、3_集泥坑、4_污泥储存池。
具体实施例方式以下结合实施例做进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。实施例1 :—种利用嗜热菌强化自热式高温好氧消化工艺处理污泥的方法，其该方法的步骤为
待处理污泥含固率为5%，VSS浓度为30gL，重量为100kg。⑴制备优势菌剂将枯草芽孢杆菌A2、嗜热脂肪芽孢杆菌Ml、短小芽孢杆菌T6和地衣芽孢杆菌N2按照复配比例为2 :3 :4 :1配制优势菌剂，优势菌剂的菌液浓度为IO9个/g，pH为7。枯草芽孢杆菌A20.3Kg、嗜热脂肪芽孢杆菌Ml 0. 45Kg、短小芽孢杆菌T60. 6Kg、地衣芽孢杆菌N21.5Kg。⑵、预浓缩处理将待处理污泥输送至预浓缩池I停留5小时；(3)自热式高温好氧消化处理预浓缩后的污泥输送至ATAD反应器2，在ATAD反应器投加高效优势菌剂，优势菌剂的首次投加量为1. 5kg，为ATAD反应器有效容积的1%，停留84小时；通气量为1. 5m3/min,污泥循环回流周期Ih,控制pH为7,控制温度在45°C ；(4)储存 自热式高温好氧消化处理处理后的污泥进入集泥坑3，后输送至污泥储存池4，备用。 本实施例中，处理后的污泥试验数据
权利要求
1.一种利用嗜热菌强化自热式高温好氧消化工艺处理污泥的方法，其特征在于该方法的步骤为 (I).制备优势菌剂 将枯草芽孢杆菌A2、嗜热脂肪芽孢杆菌Ml、短小芽孢杆菌T6和地衣芽孢杆菌N2按照复配比例为1-4 :2-6 :1-5 :1-4配制优势菌剂，优势菌剂的菌液浓度为IO5-1O12个/g，pH为6.0_9. 0 ； ⑵ 预浓缩处理 将待处理污泥输送至预浓缩池停留3-24小时； (3).自热式高温好氧消化处理 预浓缩后的污泥输送至ATAD反应器，在ATAD反应器投加高效优势菌剂，优势菌剂的首次投加量为ATAD反应器有效容积的0. 5-10%，停留72-120小时；每IOOkg污泥通气量为1.5-5m3/min,污泥循环回流周期l_3h,控制pH为6. 0-9. 0,控制温度在45_65°C ； ⑷ 储存 自热式高温好氧消化处理处理后的污泥进入集泥坑，后输送至污泥储存池，备用。
2.根据权利要求1所述的利用嗜热菌强化自热式高温好氧消化工艺处理污泥的方法，其特征在于所述的污泥含固率为5%-8%，VSS浓度为26 48g/L。
全文摘要
本发明涉及一种利用嗜热菌强化自热式高温好氧消化工艺处理污泥的方法，该方法的步骤为⑴制备优势菌剂；⑵预浓缩处理；⑶自热式高温好氧消化处理；⑷储存。本发明采用现代生物技术筛选、驯化出对污泥有机质降解能力强的嗜热菌，不单依靠污泥本身存有的嗜热菌，利用嗜热菌在高温下分泌的活性胞外酶实现对污泥的短时高效降解的特性，与自热式高温好氧消化工艺相结合，来提高污泥减量化效率和无害化程度，为实现污泥减量化、无害化、资源化的目标提供一条新的技术途径，开辟更为宽广的技术手段和工艺，降低污泥处理与处置的成本。
文档编号C02F11/02GK103058475SQ20121059483
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者魏呐, 何雨青, 张英筠, 许勤虎, 王祥河, 温冰, 张仲信, 刘阳, 程伟, 吴頔, 王珺, 郭伟 申请人:天津市工业微生物研究所