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污泥生物溶胞處理方法

發布時間:2020-5-22 8:23:53  中國污水處理工程網

  申請日2020.01.09

  公開(公告)日2020.05.12

  IPC分類號C02F11/02; C02F3/12; C02F101/30

  摘要

  本發明公開了一種利用嗜熱菌群使污泥快速溶胞的方法,嗜熱微生物種群中分泌溶解污泥的水解酶的物種包含棲熱菌屬、土芽胞桿菌屬、嗜熱好氧菌屬的細菌,這些嗜熱菌分泌的水解酶包括蛋白質水解酶、多糖水解酶、肽聚糖水解酶,能夠快速水解污泥的絮體結構。具體操作方法為將污泥作為基質,通過長時間在加熱條件下的馴化使污泥中潛在的嗜熱菌復蘇,形成含有穩定的嗜熱菌群的微生物制劑。本發明的微生物制劑能夠處理污水處理廠、化工廠、食品廠等排出的生物污泥,能夠通過嗜熱菌產生的多種水解酶之間的協同作用實現污泥的快速溶解。使用本發明來溶解污泥,裝置簡單,占地面積小,操作簡單,能耗低。

  權利要求書

  1.一種污泥的生物溶胞處理方法,其特征在于,包括以下步驟:

  (1)種泥馴化:取待處理有機污泥加入嗜熱好氧反應器,馴化得到含有嗜熱微生物種群的馴化種泥;

  (2)向待處理有機污泥中加入步驟(1)得到的含有嗜熱微生物種群的馴化種泥,通過嗜熱微生物種群產生的水解酶實現污泥溶解。

  2.根據權利要求1所述的污泥的生物溶胞處理方法,其特征在于,步驟(1)中,每1-5天用新鮮污泥替換反應器中1/10-1/3體積的馴化污泥為嗜熱菌提供營養。

  3.根據權利要求1所述的污泥的生物溶胞處理方法,其特征在于,步驟(1)中,所述嗜熱微生物種群包括選自棲熱菌屬、土芽孢桿菌屬、嗜熱好氧菌屬的細菌中的一種或多種。

  4.根據權利要求3所述的污泥的生物溶胞處理方法,其特征在于,所述棲熱菌屬相對豐度為20%以上。

  5.根據權利要求4所述的污泥的生物溶胞處理方法,其特征在于,所述棲熱菌屬相對豐度為50%以上。

  6.根據權利要求1所述的污泥的生物溶胞處理方法,其特征在于,步驟(2)中,所述含有嗜熱微生物種群的馴化種泥的投加量為待處理污泥體積的1/20-1/3。

  7.根據權利要求1所述的污泥的生物溶胞處理方法,其特征在于,步驟(2)中,所述嗜熱微生物種群產生的水解酶包括蛋白質水解酶、多糖水解酶、肽聚糖水解酶。

  8.根據權利要求1所述的污泥的生物溶胞處理方法,其特征在于,步驟(2)中,處理溫度為55-90℃。

  9.根據權利要求1所述的污泥的生物溶胞處理方法,其特征在于,步驟(2)中,所述污泥溶解在常壓攪拌下進行。

  說明書

  污泥的生物溶胞處理方法

  技術領域

  本發明屬于污泥的生物處理技術,特別是涉及一種污泥的生物溶胞處理方法。

  背景技術

  活性污泥工藝是目前普遍采用的生活污水及有機工業廢水處理工藝,其主要缺點是產生大量的剩余活性污泥。隨著人口數量的增大和對環保的日益重視,污水處理量和處理率不斷提高,伴隨產生的污泥量也與日俱增。傳統的填埋、焚燒等污泥處理技術因其占用土地量大、產生二次污染及高預處理成本等缺陷而越來越受限制。因此,污泥的處理與處置已成為環境領域的一大難題。污泥原位減量是從源頭處置污泥的一個重要手段。它是指在保證污水處理效果的前提下,通過利用物理化學及生物學的手段,使得整個污水處理系統向外排放的污泥量達到最少。污泥減量化的研究已成為水處理行業熱點之一。

  一種通過對回流污泥溶胞處理實現污泥減量化的方法已經被設計出來,回流污泥溶胞污泥減量技術通過對回流污泥處理后循環到主流生物反應器中,通過微生物的隱性增長來實現的。采用物理、化學或生物,或者它們的組合技術來處理技術使細胞溶解或死亡,細胞內和細胞外物質被釋放。細菌利用釋放的材料進行細胞生長和維持,從而減少污泥產量。

  物理方法溶胞技術包括超聲和高壓均質化的機械處理,熱處理以及電處理方法來粉碎污泥中微生物的細胞壁,但這些方法在速率,成本,操作復雜性以及溶胞效果上存在的缺點,限制了在其在工業中的應用。

  在化學處理方法中,臭氧氧化技術能夠實現污泥的零排放,但同時也伴隨著高昂的運行成本。利用強酸和強堿的溶胞方法能夠實現污泥相當大程度的溶解,但是考慮到化學品的成本和后續廢液的處理以及可能對工人帶來安全性的問題,這也不能作為實際應用的理想方法。

  作為生物方法,已經有人提出的使用生物酶來分解污泥中的固體有機組分,盡管這種方法的操作條件溫和,但使用的酶非常昂貴,因此大規模應用是非常困難的,并且根據不同酶的特性,使用條件受到嚴格限制,使操作趨于復雜化。

  發明內容

  發明目的:針對上述現有技術存在的技術問題,本發明提供了一種快速溶解污泥中有機固體物質的方法,該方法經濟且安全,可以大規模使用。

  技術方案:本發明所述的一種污泥的生物溶胞處理方法,包括以下步驟:

  (1)種泥馴化:取待處理有機污泥加入嗜熱好氧反應器,馴化得到含有嗜熱微生物種群的馴化種泥;

  (2)向待處理有機污泥中加入步驟(1)得到的含有嗜熱微生物種群的馴化種泥,通過嗜熱微生物種群產生的水解酶實現污泥溶解。

  其中,步驟(1)中,每1-5天用新鮮污泥替換反應器中1/10-1/3體積的馴化污泥為嗜熱菌提供營養。

  步驟(1)中,所述嗜熱微生物種群包括選自棲熱菌屬、土芽孢桿菌屬、嗜熱好氧菌屬的細菌中的一種或多種。其中,所述棲熱菌屬相對豐度為20%以上,更進一步為50%以上。

  步驟(2)中,所述含有嗜熱微生物種群的馴化種泥的投加量為待處理污泥體積的1/20-1/3。

  步驟(2)中,所述嗜熱微生物種群產生的水解酶包括蛋白質水解酶、多糖水解酶、肽聚糖水解酶。

  步驟(2)中,處理溫度為55-90℃,優選70-90℃。

  步驟(2)中,所述污泥溶解在常壓攪拌下進行。

  本申請馴化后的混合液中含有所需嗜熱微生物種群,可以直接投加混合液,也可將混合液進行濃縮或凍干處理后使用。濃縮的方法包括離心,膜分離,重力沉降等。凍干處理只需采用常規方法。

  有益效果:相比較于現有技術,本發明通過投加經過污泥馴化獲得的嗜熱微生物種群來實現污泥溶解,溶解速率快,在污水處理過程中,經上述污泥溶胞過程后,溶解的污泥釋放出來的溶解性有機質可以回流至生化池,為污水處理過程提供碳源,并最終形成水和氣體,使污泥大幅度減量,并且節約污水處理廠的大量碳源。該方法經濟且安全,可以大規模使用。(發明人黃瑛;遲寶巖;袁領娓)

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