利用丝状真菌改善污泥沉降性能和去除有机物的方法与流程

本发明属于城市污泥处理处置领域，尤其涉及一种利用丝状真菌改善污泥沉降性能和去除有机物的方法。

背景技术：

目前，城市污泥的处理处置问题已引起了广泛关注。污泥处理方法主要有污泥浓缩、稳定、堆肥；污泥处置方法主要有焚烧、卫生填埋、土地利用等。堆肥、焚烧、填埋、土地利用等方式均对污泥含水率有要求，含有96％以上水分的污泥仍具有流动性，不利用后续处理处置，当污泥含水率在50％以下，热值在5000kJ/kg以上时，污泥能够支持燃烧。因此，污泥脱水是一个重要的环节，脱水减少了污泥的体积和重量，可以降低污泥运输成本。然而，污泥中的胶体颗粒沉降性能差，污泥高度可压缩、高亲水，导致污泥脱水性能差。因此通常对污泥进行调理后脱水来提高污泥的脱水效率。

化学絮凝剂可以改善污泥脱水性能，但其具有腐蚀性、成本高并且经过化学处理的污泥和滤液中的化学残留物会对环境及人类产生危害。生物调理具有无毒性、环境友好性的特点从而逐渐受到重视。微生物絮凝剂弥补了传统方法在环境安全方面的缺点，但仍也有一定的局限性，存在的问题如下：(1)微生物多以葡萄糖、蔗糖、酵母膏、蛋白胨等物质组成的纯培养基下生长并产生絮凝剂，成本高难以批量化生产，并且提取微生物絮凝剂也需要较高成本；(2)絮凝剂产量：微生物在生长过程中产生的絮凝剂产量有限。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种利用丝状真菌改善污泥沉降性能和去除有机物的方法，使其更具有产业上的利用价值。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种利用丝状真菌改善污泥沉降性能和去除有机物的方法，在污泥中培养丝状真菌后，污泥固体颗粒被丝状真菌的菌丝捕获并压缩形成菌丝球，改变了污泥原有的孔隙结构，自由水得到释放，从而起到生物分离作用，因此污泥的沉降性能得到提高，同时能够去除污泥中的有机物。

本发明提出的一种利用丝状真菌改善污泥沉降性能和去除有机物的方法，将丝状真菌制成孢子悬浮液，直接接种至污泥中培养，所述孢子悬浮液的浓度为1.0×10⁶个/mL～5.0×10⁶个/mL。

进一步的，孢子悬浮液的接种量为污泥体积的1％。

进一步的，所述污泥的干物质含量为10-30g/L。

进一步的，所述丝状真菌为黄蓝状菌(Talaromyces sp.)。

进一步的，所述培养条件为：初始pH为5.8-7.9，温度为25-35℃，摇床转速为140-160rpm，营养物质为PDB营养液，所述营养物质的添加量为污泥体积的5-20％，培养时间为4-7天。

进一步的，所述污泥为灭菌污泥。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：污泥固体颗粒被丝状真菌菌丝捕获并压缩形成菌丝球，改变了污泥原有的孔隙结构，自由水得到释放，从而起到生物分离作用，因此污泥的沉降性能得到提高，另外，还能降低污泥的化学需氧量(COD)和去除污泥中的有机物。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明实施例1中污泥处理前后沉降性能的对比图；

图2是本发明实施例1中污泥处理前后COD的对比图；

图3是本发明实施例2中污泥处理前后沉降性能的对比图；

图4是本发明实施例3中污泥处理前后沉降性能的对比图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

一种利用丝状真菌改善污泥沉降性能和去除有机物的方法，具体如下：

纯培养黄蓝状菌Talaromyces sp.在PDA(马铃薯-葡萄糖-琼脂培养基)上形成较大的菌落后，用无菌蒸馏水冲洗培养基，并用无菌蒸馏水将冲洗液稀释，制成孢子悬浮液，通过血球计数法测得浓度为2.0×10⁶个/mL；以污泥体积的1％接种量将孢子悬浮液直接接种到TS(干物质含量)为30g/L的灭菌污泥中，加入污泥体积5％的PDB培养液(马铃薯-葡糖糖培养液)，温度保持在30℃、摇床的转速为140rpm，pH为6.81。

使用上述方法处理5天后，污泥在丝状真菌的作用下能够形成均匀的菌丝球，这种处理方法使污泥的沉降性能得到大幅改善，提高了45.6％(见图1)，污泥的COD下降了79.2％(见图2)，可见去除了大量有机物。

黄蓝状菌Talaromyces sp.的筛选方法：

在常温下，用灭菌去离子水将污泥样品进行1000倍稀释并放在摇床中震荡60min。将1mL稀释好的污泥样品加入灭菌后的培养皿，随后加入约15mL的RBM(孟加拉红培养基)，待其固化后。将平板放在28℃恒温培养箱里培养2周并定期进行观察。挑取培养皿中的菌落至PDA中进行培养，用于纯化分离的菌株，培养温度为30℃。分离的菌株于琼脂斜面平板培养基中并置于4℃冰箱中保存。

实施例2

一种利用丝状真菌改善污泥沉降性能和去除有机物的方法，具体如下：

纯培养黄蓝状菌Talaromyces sp.在PDA(马铃薯-葡萄糖-琼脂培养基)上形成较大的菌落后，用无菌蒸馏水冲洗培养基，并用无菌蒸馏水将冲洗液稀释，制成孢子悬浮液，通过血球计数法测得浓度为：1.0×10⁶个/mL；以污泥体积的1％接种量将孢子悬浮液直接接种到TS(干物质含量)为23g/L的灭菌污泥中，加入污泥体积15％的PDB培养液，在pH为7.9下培养。温度保持在35℃、摇床的转速为150rpm；在培养过程中污泥在丝状真菌的作用下也能够形成的菌丝球，在处理7天后，污泥的沉降性能得到一定改善，提高了31.1％(见图3)。

黄蓝状菌Talaromyces sp.的筛选方法与实施例1相同。

实施例3

一种利用丝状真菌改善污泥沉降性能和去除有机物的方法，具体如下：

纯培养黄蓝状菌Talaromyces sp.在PDA(马铃薯-葡萄糖-琼脂培养基)上形成较大的菌落后，用无菌蒸馏水冲洗培养基，并用无菌蒸馏水将冲洗液稀释，制成孢子悬浮液，通过血球计数法测得浓度为：5.0×10⁶个/mL；以污泥体积的1％接种量将孢子悬浮液直接接种到灭菌污泥中，其中污泥TS为10g/L，加入污泥体积20％的PDB培养液，在pH为5.8下培养，温度保持在25℃、摇床的转速为160rpm。

在培养过程中污泥在丝状真菌的作用下也能够形成的菌丝球，在处理7天后，污泥的沉降性能得到一定改善，提高了42.34％(见图4)。

黄蓝状菌Talaromyces sp.的筛选方法与实施例1相同。

综上所述，本发明针对丝状真菌处理污泥的诸多优点，分离、筛选出了一种具有成球性能的丝状真菌—黄蓝状菌Talaromyces sp.，利用其在城市污泥中生长并成球，从而改善污泥的沉降性能，同时降低污泥的COD；污泥经过真菌处理后所分离的生物固体，含有大量有机质、营养元素，可以作为堆肥的材料，以实现快速有效的堆肥；真菌还有降解污泥中有机物、重金属浸出、抑制病原体和减少臭味等作用；本发明所用的丝状真菌用于处理污泥和改善污泥沉降性能未见报道，而且本发明中丝状真菌处理无需添加额外的外加碳源，不需调节pH，培养转速较低；总之，本发明提出的方法更具有创新性、经济性和实用性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。