一种微波与微生物菌剂联合处理污泥的方法与流程

文档序号:19414523发布日期:2019-12-14 00:47阅读:475来源:国知局

本发明涉及消毒净化技术领域,更具体的说是涉及一种微波与微生物菌剂联合处理污泥的方法。



背景技术:

目前,污泥处理工艺一般采用絮凝剂加带式压滤机固液分离,可分为预处理、重力脱水、楔形区预压脱水及压榨脱水几个重要阶段,其工艺较为成熟。

但是,这种处理方式有较多缺点,处理得到的泥饼含水较多,处理过程中异味、臭味较大,同时,处理时需要添加石灰、铁盐、pam等絮凝剂或混凝剂,使用量大且易产生板结,不利于进一步加工处理泥饼。对污泥进行稳定化、无害化和资源化的进一步处理日益重要。

因此,对污泥优化处理,降低泥饼含水率并改善处理中的空气异味是本领域技术人员亟需解决的问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明提供了一种微波与微生物菌剂联合处理污泥的方法

为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

一种微波与微生物菌剂联合处理污泥的方法,包括以下步骤:

(1)将污泥导入污泥储存单元,微波灭菌设备预处理0.5-1h,再导入微波加热设备100-120℃1-2h,得到预处理污泥;

(2)将所述预处理污泥,导入生化反应单元,按质量份数比污泥:微生物菌剂:植物提取液为1000:5-15:25-40雾化加入微生物菌剂和植物提取液,反应时间6-12h,得到再处理污泥;

(3)将所述再处理污泥经隔膜板框压滤机固液分离制得泥饼。

预处理有利于水分挥发,同时通过微波灭菌设备,降低有害致病菌;导入微波加热设备对其预热,有利于促进微生物菌剂与植物提取液与污泥充分反应。

优选的:污泥储存单元、生化反应单元配有搅拌装置,对污泥进行翻转/旋转搅拌,单元形式可以为反应池形式,也可以为罐体容器等。

优选的:微生物菌剂按重量份为硝化细菌5-10份、细黄链霉菌3-5份、枯草芽孢杆菌5-10份,植物乳杆菌10-15份、光合细菌5-15份、黑曲霉2-5份,嗜热链球菌3-5份、绿硫细菌5-10份、施氏假单胞菌2-5份、聚磷菌2-5份、链霉菌10-15份、米曲霉3-5份任一或其组合与ms液体培养基500-1000份。

根据不同污泥的成分变化,上述微生物菌剂成分适应性进行删减,以达到最佳的活化分解效果。

优选的:植物提取液原料包括苹果皮、柿子叶/柿子皮,经烘干,粉碎,采用乙醇回流收集提取物,再添加柠檬酸,茶皂素加热至50-60℃即得,冷却待用。

具体的,将苹果皮150份、柿子叶/柿子皮200份,经60-80℃烘干,粉碎过60目筛,采用加5-10倍体积的60~80%乙醇回流提取2-3次,每次回流提取1-2.5小时,滤过;合并滤液,再添加柠檬酸5-15份,茶皂素10-15份,加热至50-60℃即得,冷却备用,使用时可适当加水稀释。

以上原料价格低易获取,制得的植物提取液除臭效果良好。

优选的:隔膜板框压滤设备,压滤压力为1.7-1.8mpa,压滤时间30-40min。

优选的:生化反应单元内温度维持在30-40℃。

进一步的:本发明可应用于氧化沟、河道清淤、城镇下水管道清淤产生的污泥处理。

经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明公开提供了一种微波与微生物菌剂联合处理污泥的方法,取得的技术效果为通过微波灭菌设备对污泥灭菌处理,降低有害物质,再通过微波加热设备促进微生物菌剂和植物提取剂对污泥分解除臭,缩短了污泥脱水压滤周期,利于泥饼进一步加工处理。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种微波与微生物菌剂联合处理污泥的方法,未提及的方法为常规方法,未提及的原料、单一菌种为市售产品,对其来源不做限制,例如硝化细菌可采购自旺发生物,细黄链霉菌可采购自北纳生物,施氏假单胞菌可采购自通派(上海)生物科技有限公司等,不再一一赘述。本发明对设备来源与规格不做限制,微波灭菌设备可选择微波紫外无极灯等,微波加热设备、隔膜板框压滤设备亦然。

实施例1

一种微波与微生物菌剂联合处理污泥的方法,包括以下步骤:

(1)将污泥导入污泥储存池,微波灭菌设备预处理0.5h,再导入微波加热设备100℃1h,得到预处理污泥;

(2)将所述预处理污泥,导入生化反应池,按质量份数比污泥:微生物菌剂:植物提取液为1000:5:25雾化加入微生物菌剂和植物提取液,反应时间6h,得到再处理污泥;

(3)将所述再处理污泥经隔膜板框压滤机固液分离制得泥饼。

污泥储存池、生化反应池配有搅拌器,对污泥进行翻转/旋转搅拌。

微生物菌剂按重量份为微生物菌剂按重量份为硝化细菌5g、聚磷菌2g、链霉菌10g、米曲霉3g与ms液体培养基500g。

植物提取液的制备:将苹果皮150份、柿子叶/柿子皮200份,经60℃烘干,粉碎过60目筛,采用加5倍体积的60%乙醇回流提取2次,每次回流提取1小时,滤过;合并滤液,再添加柠檬酸5份,茶皂素10份,加热至50℃即得,冷却备用,使用时可适当加水稀释。

隔膜板框压滤设备,压滤压力为1.7mpa,压滤时间30min。

微波灭菌设备为微波紫外无极灯,安装于污泥储存池正上方,主要起初步灭菌作用,微波加热设备为隧道式微波加热器,采购自山东立威微波设备有限公司,加热后导入生化反应池冷却,反应池内温度30℃。

实施例2

一种微波与微生物菌剂联合处理污泥的方法,包括以下步骤:

(1)将污泥导入污泥储存池,微波灭菌设备预处理0.75h,再导入微波加热设备110℃1.5h,得到预处理污泥;

(2)将所述预处理污泥,导入生化反应池,按质量份数比污泥:微生物菌剂:植物提取液为1000:10:35雾化加入微生物菌剂和植物提取液,反应时间10h,得到再处理污泥;

(3)将所述再处理污泥经隔膜板框压滤机固液分离制得泥饼。

污泥储存池、生化反应池配有搅拌器,对污泥进行翻转/旋转搅拌。

微生物菌剂按重量份为微生物菌剂按重量份为硝化细菌7g、聚磷菌4g、链霉菌12g、米曲霉4g与ms液体培养基800g。

植物提取液的制备:将苹果皮150份、柿子叶/柿子皮200份,经70℃烘干,粉碎过60目筛,采用加8倍体积的70%乙醇回流提取2次,每次回流提取1.5小时,滤过;合并滤液,再添加柠檬酸10份,茶皂素13份,加热至55℃即得,冷却备用,使用时可适当加水稀释。

隔膜板框压滤设备,压滤压力为1.75mpa,压滤时间35min。

微波灭菌设备为微波紫外无极灯,安装于污泥储存池正上方,主要起初步灭菌作用,微波加热设备为隧道式微波加热器,采购自山东立威微波设备有限公司,加热后导入生化反应池冷却,反应池内温度35℃。

实施例3

一种微波与微生物菌剂联合处理污泥的方法,包括以下步骤:

(1)将污泥导入污泥储存池,微波灭菌设备预处理1h,再导入微波加热设备120℃2h,得到预处理污泥;

(2)将所述预处理污泥,导入生化反应池,按质量份数比污泥:微生物菌剂:植物提取液为1000:15:40雾化加入微生物菌剂和植物提取液,反应时间12h,得到再处理污泥;

(3)将所述再处理污泥经隔膜板框压滤机固液分离制得泥饼。

污泥储存池、生化反应池配有搅拌器,对污泥进行翻转/旋转搅拌。

微生物菌剂按重量份为微生物菌剂按重量份为硝化细菌10g、聚磷菌5g、链霉菌15g、米曲霉5g与ms液体培养基1000g。

植物提取液的制备:将苹果皮150份、柿子叶/柿子皮200份,经80℃烘干,粉碎过60目筛,采用加10倍体积的80%乙醇回流提取3次,每次回流提取2.5小时,滤过;合并滤液,再添加柠檬酸15份,茶皂素15份,加热至60℃即得,冷却备用,使用时可适当加水稀释。

隔膜板框压滤设备,压滤压力为1.8mpa,压滤时间40min。

微波灭菌设备为微波紫外无极灯,安装于污泥储存池正上方,主要起初步灭菌作用,微波加热设备为隧道式微波加热器,采购自山东立威微波设备有限公司,加热后导入生化反应池冷却,反应池内温度40℃。

实施例4-6

与实施例1的区别仅在于,微生物菌剂成分分别为枯草芽孢杆菌5g、7.5g、10g,植物乳杆菌10g、12g、15g,光合细菌5g、10g、15g,黑曲霉2g、3g、5g与ms液体培养基500g、800g、1000g。

实施例7-9

与实施例1的区别仅在于,微生物菌剂成分为细黄链霉菌3g、4g、5g,枯草芽孢杆菌5g、7.5g、10g,植物乳杆菌10g、12g、15g与ms液体培养基500g、800g、1000g。污泥与微生物菌剂质量比为1000:15。污泥与植物提取液质量比为1000:40。

实施例10-12

与实施例1的区别仅在于,微生物菌剂成分为光合细菌5g、10g、15g,黑曲霉2g、4g、5g,嗜热链球菌3g、4g、5g,绿硫细菌5g、7.5g、10g,施氏假单胞菌2g、4g、5g与ms液体培养基500g、800g、1000g。

实施例13-15

与实施例1的区别仅在于,微生物菌剂成分为硝化细菌5g、7.5g、10g,光合细菌5g、7.5g、15g与ms液体培养基500g、800g、1000g。

实施例16-18

与实施例1的区别仅在于,微生物菌剂成分为施氏假单胞菌2g、4g、5g与ms液体培养基500g、800g、1000g。

对比实验1

与实施例1的区别仅在于。无微波灭菌、加热设备对污泥灭菌、加热。

对比实验2

与实施例1的区别仅在于,无雾化微生物菌剂添加。

对比实验3

与实施例1的区别仅在于,无植物提取液添加。

对比实验4

与实施例1的区别仅在于,对压滤设2组对照:

1组对压滤压力较低为1.3mpa.

2组为常规烘干不采用隔膜板框压滤设备,采用带式压滤机。

针对对比实验1与实施例1,检测其最终制备的泥饼中,有害微生物含量,以大肠杆菌作为有害菌参考标准进行检测比较,经fastdnaspin土壤dna提取试剂盒提取泥饼中dna,使用上海雅吉生物科技有限公司大肠杆菌通用染料法荧光定量pcr试剂盒检测,3次重复实验。结果表明,对比实验1制备的泥饼中,大肠杆菌含量为实施例1的167-193倍。说明,经微波灭菌、加热设备处理,可以显著降低污泥中部分致病有害微生物,有利于进一步加工处理为肥料等。

针对对比实验2与实施例1,检测其最终制备的泥饼中,污染物含量,以硫化物(h2s为主)作为参考标准,经碘量法、亚甲蓝比色法交叉比对含量(取平均值g/kg),3次重复实验。结果表明,实施例1中泥饼为5.8,对比实验2为306.2,微生物菌剂的添加显著降低了污泥中的污染物含量。

针对对比实验3与实施例1,检测空气除臭效果,以空气中氨气浓度作为参考标准,分别检测处理前1小时、喷洒植物提取液后1小时氨气浓度(mg/m3),3次重复实验。结果表明,对比实验1,前后数据变化不大,为15.3-15.7,实施例1处理前为15.4,雾化喷洒植物提取液后1小时为1.8-2.9,说明,喷洒植物提取液显著降低了臭气浓度。

针对对比实验4与实施例1,结果表明,实施例1泥饼含水量仅为35%,对照1组为53%,对照2组为65%,且,实施例1用时较短。说明对压滤压力进行优化限定,能够提高污泥脱水率并缩短污泥压缩周期。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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