用于城市污泥脱水处理的氧化硫硫杆菌能源物质的投配方法组成比例

本发明专利技术属于固体废弃物处理处置技术领域，具体公开了用于城市污泥脱水处理的氧化硫硫杆菌能源物质的投配方法，具体为：取城市污泥分别加入单一硫源或硫源复配铁源，恒温培养；然后，往第一次培养物中添加新的城市污泥，采用同样重复两后得到接种物；再将得到的接种物投入待脱水的城市污泥中，分别加入单一硫源或硫源复配铁源，恒温培养得到处理后的污泥。本发明专利技术利用的单一硫源或亚铁源复配硫源进行脱水前调理，反应温和、二次污染风险小、调理时间短，可从本质上促进城市污泥深度脱水，益于污泥处置。因调理涉及的微生物以化能自养菌为主，经生物调理和机械脱水后形成的半干化污泥有机质与干基热值高，有益成分损失少，利于资源化利用。

【技术实现步骤摘要】
用于城市污泥脱水处理的氧化硫硫杆菌能源物质的投配方法
本专利技术属于固体废弃物处理处置
，特别涉及用于城市污泥脱水处理的氧化硫硫杆菌能源物质的投配方法。
技术介绍
近年来，随着中国经济快速发展，人民生活质量的日益提高，城镇化进程及新农村建设的不断推进，污水处理行业在我国有了飞速增长。城市污泥作为污水处理过程中产生的副产品，生成量也在快速增加。然而由于传统污水污泥处理过程中“重水轻泥”的模式，造成污泥未经有效处置被任意堆放或简单填埋时有发生，污泥中的有机污染物、病原微生物等有毒有害物质通过雨水冲洗或地表径流等方式进入土壤和水体中，引发了严峻的环境问题，高含水率作为限制污泥后续处理的最大障碍，污泥深度脱水处理是关键所在。目前污泥深度脱水常用方法有冷冻融解、超声波、热水解和化学混凝等，上述方法虽然能够在一定程度上改善污泥脱水性能，但存在不足之处。如：冷冻融解适合寒冷气候；超声波和热水解能耗偏高；化学混凝添加的调理剂引入了大量无机物，降低了污泥有机物含量，不利于后续土地利用等。生物沥滤在实现污泥重金属去除的同时还可利用微生物的酸化和氧化作用改善污泥脱水性能，具有成本低、绿色环保和脱水效率高等优点，且干物质中有机物等有益成分含量几乎不损失，便于后续资源化利用。沥滤微生物主要以还原性硫和亚铁源作为能源物质，但是污泥中含有的硫和Fe2+并不能完全满足沥滤微生物的大量繁殖，所以在生物沥滤进程中，需要外界投加足够的能源物质，以保证沥滤微生物新陈代谢的顺利进行。能源物质的种类与投加量会直接影响生物沥滤过程中微生物的数量与活性，从而影响生物沥滤酸化和氧化效率。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点与不足，本专利技术的目的在于提供一种用于城市污泥脱水处理的氧化硫硫杆菌能源物质的投配方法，该方法具有成本低、效果好的优点。本专利技术解决上述技术问题的方案如下：用于城市污泥脱水处理的氧化硫硫杆菌能源物质的投配方法，该方法由以下步骤组成：(1)取城市污泥分别加入单一硫源或硫源复配铁源，恒温培养；当污泥体系的pH值为2.5-2.8时，结束第一次培养；然后，往第一次培养物中添加6.5-7.0倍体积新的城市污泥，采用同样的条件进行二次培养；最后，再往第二次培养物中添加6.5-7.0倍体积新的城市污泥采用同样的条件重复培养，得到接种物；(2)将步骤(1)得到的接种物投入至8.5-9.0倍体积的待脱水的城市污泥中，混合均匀后，分别加入单一硫源或硫源复配铁源；然后恒温培养得到处理后的污泥。步骤(1)中所述单一硫源为S0和Na2S2O3中的至少一种；所述硫源复配铁源为Na2S2O3+FeSO4、Na2S2O3+FeCl2中的一种或两种组合。步骤(1)中所述单一硫源的添加量满足其与城市污泥的质量体积比为1～4g/L，优选为2g/L；所述硫源复配铁源中硫源与城市污泥的质量体积比为1～4g/L，优选为2g/L，所述铁源与城市污泥的质量体积比为4～8g/L，优选为6g/L。步骤(2)中所述单一硫源或硫源复配铁源的种类和用量范围与步骤(1)中的相同。步骤(2)所述恒温培养的时间为68～80h，优选为72h。上述方法中，所述恒温培养优选为在水浴振荡器以150～300r/min速度常温振荡。上述方法中，所述的城市污泥是来自活性污泥工艺的二次沉淀池中的剩余活性污泥，也可以是来自初次沉淀池中的初次沉淀污泥，还可以是来自生物膜工艺的二次沉淀池中的腐殖污泥。本专利技术是向城市污泥中投单一硫源和复合硫源作为能源物质，通过恒温摇瓶培养，驯化和富集氧化氧化硫硫杆菌，利用该菌群的氧化和酸化作用调理污泥，将含水率降至污泥处置要求。氧化硫硫杆菌为中温、好氧、专性嗜酸、无机化能自养菌，以NH4+、CO2为氮源、碳源，革兰氏染色阴性，呈杆状，宽0.3～0.5μm，长1.0～2.0μm。在硫代硫酸盐液体培养基中，可发生缓慢的歧化反应析出少量元素硫和连多硫酸盐，使培养基变混浊。氧化硫硫杆菌既能氧化还原性硫单质，也可利用还原性较弱的硫化物获取新陈代谢所需的能量。本专利技术较现有技术具有以下优点：(1)不仅处理后污泥比阻分别下降了73.22％～83.82％，而且处理成本低。(2)利用的单一硫源(S0和Na2S2O3)或亚铁源复配硫源(Na2S2O3+FeSO4、Na2S2O3+FeCl2)进行脱水前调理，反应温和、二次污染风险小、调理时间短(2-3d)，可从本质上促进城市污泥深度脱水，益于污泥处置。(3)因调理涉及的微生物以化能自养菌为主，经生物调理和机械脱水后形成的半干化污泥有机质与干基热值高，有益成分损失少，利于后续资源化利用(土地利用、焚烧、园林绿化、制成建材等)。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。所述常温和未指明的温度为25～28℃。实施例中所用试剂如无特殊说明均可从市场常规购得。实施例1(脱水过程中硫源种类(S0和Na2S2O3)的研究)本实验的供试污泥取自某城市污水厂二沉池剩余污泥，其基本性质如表1。表1供试污泥基本性质试验过程如下所述：(1)取表1所示性质的供试污泥150mL，别加入2g/L单一硫源(S0和Na2S2O3)，置于水浴振荡器中以180r/min的转速于28℃恒温条件下摇瓶培养；当污泥体系的pH值为2.8时，结束第一次培养，得到20mL培养物；然后，往第一次培养物中添加130mL表1所示性质的供试污泥，采用同样的条件进行二次摇瓶培养；最后，再往第二次培养物中添加6.5体积表1所示性质的供试污泥重复摇瓶培养一次，得到接种物；(2)将步骤(1)得到的接种物按10％比例投入到表1所示性质的供试污泥中，混合均匀后，分别加入2g/L单一硫源(S0和Na2S2O3)；然后置于水浴振荡器中以180r/min的转速于28℃恒温条件下持续振荡培养72h；(3)将经过步骤(2)处理后的污泥，采用布氏漏斗进行抽滤，布氏漏斗抽滤面积为40.72cm2，抽滤压力为0.04MPa。结果表明，经过氧化硫硫杆菌处理后，S0、Na2S2O3组污泥比阻分别由原始污泥的5.82×1012m/kg下降至最低值1.56×1012m/kg、1.55×1012m/kg，最大下降率分别为73.22％、73.45％，污泥由难脱水状态变为中等难度脱水状态。实施例2(脱水过程中二价铁源复合硫源(Na2S2O3+FeSO4、Na2S2O3+FeCl2)的研究)试验过程如下所述：(1)取表1所示性质的供试污泥150mL，分别加入6g/L亚铁源复配2g/L硫源(Na2S2O3+FeSO4、Na2S2O3+FeCl2)，置于水浴振荡器中以180r/min的转速于28℃恒温条件下摇瓶培养；当污泥体系的pH值为2.8时，结束第一次培养，得到20mL培养物；然后，往第一次培养物中添加130mL表1所示性质的供试污泥，采用同样的条件进行二次摇瓶培养；最后，再本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于城市污泥脱水处理的氧化硫硫杆菌能源物质的投配方法，其特征在于该方法由以下步骤组成：/n(1)取城市污泥分别加入单一硫源或硫源复配铁源，恒温培养；当污泥体系的pH值为2.5-2.8时，结束第一次培养；然后，往第一次培养物中添加6.5-7.0倍体积新的城市污泥，采用同样的条件进行二次培养；最后，再往第二次培养物中添加6.5-7.0倍体积新的城市污泥采用同样的条件重复培养，得到接种物；/n(2)将步骤(1)得到的接种物投入至8.5-9.0倍体积的待脱水的城市污泥中，混合均匀后，分别加入单一硫源或硫源复配铁源；然后恒温培养得到处理后的污泥。/n

【技术特征摘要】
1.用于城市污泥脱水处理的氧化硫硫杆菌能源物质的投配方法，其特征在于该方法由以下步骤组成：
(1)取城市污泥分别加入单一硫源或硫源复配铁源，恒温培养；当污泥体系的pH值为2.5-2.8时，结束第一次培养；然后，往第一次培养物中添加6.5-7.0倍体积新的城市污泥，采用同样的条件进行二次培养；最后，再往第二次培养物中添加6.5-7.0倍体积新的城市污泥采用同样的条件重复培养，得到接种物；
(2)将步骤(1)得到的接种物投入至8.5-9.0倍体积的待脱水的城市污泥中，混合均匀后，分别加入单一硫源或硫源复配铁源；然后恒温培养得到处理后的污泥。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中所述单一硫源为S0和Na2S2O3中的至少一种；所述硫源复配铁源为Na2S2O3+FeSO4、Na2S2O3+FeCl2中的一种或两种组合。


3.根据权利要求1所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：石明岩，王佳德，耿雨馨，徐泽鹏，翟心瑜，徐尉宁，洪伟彬，华天钰，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：广东;44