一种采用微波与生物酶及微生物相结合的污泥减量方法

摘要

本发明提供了一种采用微波与生物酶及微生物相结合的污泥减量方法，包括：在微波预处理罐中将有机基质含量占45％以上污泥进行预处理15min‑35min；溶菌酶与微波预处理后的污泥混合质量比例为1:1500，在反应罐中得到溶菌酶与污泥混合液；溶菌酶与污泥混合液与复合菌株混合后将污泥中有机基质进行分解，产生可利用的能源，使污泥减量，所述复合菌株为消化链球菌、韦荣氏球菌、丙酸杆菌、火源甲烷球菌乳杆菌、巴氏甲烷八叠球菌、极端嗜热古菌和厌氧氨氧化菌。本发明采用微波及特效酶和微生物进行生化系统产生的有机基质污泥彻底的消减，并通过该技术将污泥转化为可利用的能源；在市政污水及工业废水处理过程中产量的生化污泥具有理想消减效果。

权利要求

1.一种采用微波与生物酶及微生物相结合的污泥减量方法，其特征在于，该方法包括：

步骤一、在微波预处理罐中，通过频率为107.5GHz，波长为219.7毫米的微波将有机基质含量占45％以上污泥进行预处理15min-35min，预处理后的污泥将微生物细胞被破坏；

步骤二、溶菌酶与微波预处理后的污泥混合质量比例为1:1500，在反应罐中控制温度在25-45度之间，PH在6-9之间，混合搅拌25分钟，得到溶菌酶与污泥混合液；

步骤三、溶菌酶与污泥混合液与复合菌株混合后将污泥中有机基质进行分解，产生可利用的能源，使污泥减量，所述复合菌株为消化链球菌(peptostreptococcus)、韦荣氏球菌(veillonella)、丙酸杆菌(propionibacterium)、火源甲烷球菌乳杆菌(lactobacillus)、巴氏甲烷八叠球菌、极端嗜热古菌和厌氧氨氧化菌；

溶菌酶与污泥混合液与复合菌株混合之后再消减罐中控制其反应条件PH为7-9，温度在35-40度之间，搅拌频率为一分钟10-15转；溶菌酶与污泥混合液与复合菌株的质量比如下：溶菌酶与污泥混合液：消化链球菌(peptostreptococcus)：韦荣氏球菌(veillonella)：丙酸杆菌(propionibacterium)：火源甲烷球菌乳杆菌(lactobacillus)：巴氏甲烷八叠球菌：极端嗜热古菌：厌氧氨氧化菌＝1000:0.02:0.015:0.01:0.03:0.032:0.045。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤一中，污泥中有机基质含量占总干重的

55％以下的，通过微波处理15-25min；污泥中有机基质含量占总干重的55％以上的，通过微波处理25-35min。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤一中，污泥含水量在95％-98％之间，无需脱水。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可利用的能源为沼气。

说明书

一种采用微波与生物酶及微生物相结合的污泥减量方法

技术领域

[0001] 本发明涉及污泥处理技术领域，尤其涉一种采用微波与生物酶及微生物相结合的污泥减量方法。

背景技术

[0002] 一般情况下，污水处理厂处理1万吨生活污水可产生含水率80％的污泥5-8吨，处理1万吨工业污水产生10-30吨污泥。分别按照7吨和20吨单位产出进行推算，则2020年我国城镇生活污泥产生量为4382万吨，工业污泥产生量为4000万吨，共计8382万吨。与污泥产量连续递增趋势相背，我国污泥无害化理率依然低下，大量污水厂采取直接倾倒或是简单填埋处置手段处理污泥，E20研究院数据显示，2015年全国各地区湿污泥无害化处理率平均值为32％。

[0003] 数据显示，目前我国污泥处理方式主要有填埋、堆肥、自然干化、焚烧等方式，这四种处理方法的占比分别为65％、15％、6％、3％。可以看出我国污泥处理方式仍以填埋为主，加之我国城镇污水处理企业处置能力不足、处置手段落后，大量污泥没有得到规范化的处理，直接造成了“二次污染”，对生态环境产生严重威胁。

[0004] 目前，国内甚至国外对污泥的处理绝大部分只是停留在污泥如何干燥或如何填埋的技术上，存在污泥减量的效率慢，极易造成污染，且运行成本及投资大的技术问题。

发明内容

[0005] 本发明提供了一种采用微波与生物酶及微生物相结合的污泥减量方法，针对污水处理过程中产生的绝大部污泥含有大量的有机基质，采用磁波与生物酶和微生物的方法将污泥中的有机基质进行消减，并产生大量的能源气体甲烷，从而真正意义上的实现了污泥减量，该技术解决了污泥减量的效率，运行成本及投资大的问题，从而真正实现污泥的无害化环保的处理技术革命，为污泥进行生物降解前提供了高效的物理细胞破壁技术；针对生化含有机基质的污泥选择了高效的生物酶及微生物发酵菌株；解决了污泥消减过程的效率及投资成本问题技术问题。

[0006] 为了达到上述目的，本发明提供了一种采用微波与生物酶及微生物相结合的污泥减量方法，该方法包括：

[0007] 步骤一、在微波预处理罐中，通过频率为107.5GHz，波长为219.7毫米的微波将有机基质含量占45％以上污泥进行预处理15min-35min，预处理后的污泥将微生物细胞被破坏；

[0008] 步骤二、溶菌酶与微波预处理后的污泥混合质量比例为1:1500，在反应罐中控制温度在25-45度之间，PH在6-9之间，混合搅拌25分钟，得到溶菌酶与污泥混合液；

[0009] 步骤三、溶菌酶与污泥混合液与复合菌株混合后将污泥中有机基质进行分解，产生可利用的能源，使污泥减量，所述复合菌株为消化链球菌(peptostreptococcus)、韦荣氏球菌(veillonella)、丙酸杆菌(propionibacterium)、火源甲烷球菌乳杆菌(lactobacillus)、巴氏甲烷八叠球菌、极端嗜热古菌和厌氧氨氧化菌。

[0010] 步骤一中，污泥中有机基质含量占总干重的55％以下的，通过微波处理15-25min；污泥中有机基质含量占总干重的55％以上的，通过微波处理25-35min。

[0011] 步骤一中，污泥含水量在95％-98％之间，无需脱水。

[0012] 进一步的，溶菌酶与污泥混合液与复合菌株混合之后再消减罐中控制其反应条件PH为7-9，温度在35-40度之间，搅拌频率为一分钟10-15转。

[0013] 进一步的，溶菌酶与污泥混合液与复合菌株的质量比如下：

[0014] 溶菌酶与污泥混合液：消化链球菌(peptostreptococcus)：韦荣氏球菌(veillonella)：丙酸杆菌(propionibacterium)：火源甲烷球菌乳杆菌(lactobacillus)：巴氏甲烷八叠球菌：极端嗜热古菌：厌氧氨氧化菌＝1000:0.02:0.015:0.01:0.03:0.032:
0.045。

[0015] 进一步的，所述可利用的能源为沼气。

[0016] 与现有技术相比，本发明提供的一种采用微波与生物酶及微生物相结合的污泥减量方法，采用微波及特效酶和微生物进行生化系统产生的有机基质污泥彻底的消减，并通过该技术将污泥转化为可利用的能源(沼气)；本技术在市政污水及工业废水处理过程中产量的生化污泥具有理想消减效果，为污泥进行生物降解前提供了高效的物理细胞破壁技术；针对生化含有机基质的污泥选择了高效的生物酶及微生物发酵菌株；解决了污泥消减过程的效率及投资成本问题。

附图说明

[0017] 图1为根据本发明的一种采用微波与生物酶及微生物相结合的污泥减量方法的实施例一的流程示意图。

具体实施方式

[0018] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

[0019] 实施例

[0020] 如图1所示，本发明实施例一提供了一种采用微波与生物酶及微生物相结合的污泥减量方法，此技术污泥的微波预处理部分、溶菌酶反应罐及微生物厌氧消减罐三部分组成。预处理部分微波预处理罐、中间为溶菌酶与污泥的充分混合部分、第三部分是利用复合物厌氧微生物对其有机物进行分解。该方法包括：

[0021] 步骤一、在微波预处理罐中，通过频率为107.5GHz，波长为219.7毫米的微波将有机基质含量占45％以上污泥进行预处理15min-35min，预处理后的污泥将微生物细胞被破坏；

[0022] 步骤二、溶菌酶与微波预处理后的污泥混合质量比例为1:1500，在反应罐中控制温度在25-45度之间，PH在6-9之间，混合搅拌25分钟，得到溶菌酶与污泥混合液；

[0023] 步骤三、溶菌酶与污泥混合液与复合菌株混合后将污泥中有机基质进行分解，产生可利用的能源，使污泥减量。

[0024] 所述复合菌株为消化链球菌(peptostreptococcus)、韦荣氏球菌(veillonella)、丙酸杆菌(propionibacterium)、火源甲烷球菌乳杆菌(lactobacillus)、巴氏甲烷八叠球菌、极端嗜热古菌和厌氧氨氧化菌。

[0025] 步骤一中，污泥中有机基质含量占总干重的55％以下的，通过微波处理15-25min；污泥中有机基质含量占总干重的55％以上的，通过微波处理25-35min。

[0026] 步骤一中，污泥含水量在95％-98％之间，无需脱水。

[0027] 其中，首先对目标污泥进行分析，确认有机质含量如污泥的有机基质含量占45％以上的才可以采用该技术进行减量消减，在减量前的污泥不需要进行脱水，其含水在95％-98％之间即可。

[0028] 进一步的，溶菌酶与污泥混合液与复合菌株混合之后再消减罐中控制其反应条件PH为7-9，温度在35-40度之间，搅拌频率为一分钟10-15转。

[0029] 进一步的，溶菌酶与污泥混合液与复合菌株的质量比如下：

[0030] 溶菌酶与污泥混合液：消化链球菌(peptostreptococcus)：韦荣氏球菌(veillonella)：丙酸杆菌(propionibacterium)：火源甲烷球菌乳杆菌(lactobacillus)：巴氏甲烷八叠球菌：极端嗜热古菌：厌氧氨氧化菌＝1000:0.02:0.015:0.01:0.03:0.032:
0.045。

[0031] 进一步的，所述可利用的能源为沼气。

[0032] 本发明与现有技术对污泥的减量对比如表1所示：

[0033] 表1

[0034] 本申请 常规技术污泥减量50％及以上 只是降低污泥含水率
硬件投入较低 硬件投资大
运行费用55元/吨泥 吨泥成本在300元以上
能耗低 能耗高

[0035] 通过上述微波和酶及微生物组合的污泥减量技术可以实现其生化系统产生的剩余污泥减量，同时可以实现其废弃污泥为能源利用：

[0036] 该发明技术适用于市政及工业污水污水处理厂产生的污泥处理。

[0037] 与现有技术相比，本发明提供的一种采用微波与生物酶及微生物相结合的污泥减量方法，采用微波及特效酶和微生物进行生化系统产生的有机基质污泥彻底的消减，并通过该技术将污泥转化为可利用的能源(沼气)；本技术在市政污水及工业废水处理过程中产量的生化污泥具有理想消减效果，为污泥进行生物降解前提供了高效的物理细胞破壁技术；针对生化含有机基质的污泥选择了高效的生物酶及微生物发酵菌株；解决了污泥消减过程的效率及投资成本问题。

[0038] 上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

[0039] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。