一种低温下污泥生物脱水减量方法技术

本发明专利技术涉及一种低温下污泥生物脱水减量方法，包括以下步骤：步骤1)培养发酵耐冷型污泥高效生物捕食微生物调理菌剂菌液，将菌液制成固体菌粉；步骤2)调节污泥浓度;步骤3)将耐冷型污泥高效生物捕食微生物调理菌剂接种到污泥中，搅拌混合均匀后进行污泥的微生物调理处理，调理后采用板框压滤机进行脱水。本发明专利技术解决了低温下现有生物和化学脱水技术处理效果不佳而化学脱水技术会削减污泥热值，引起二次污染且提高污泥处理处置成本等难题。本发明专利技术所得的泥饼含水率在60%以下，具有10%以上的污泥干质减量作用且可保持污泥原有热值，其操作方便、绿色高效、安全可靠，成本低廉，可直接降低污泥脱水处理和后续污泥处置费用。低污泥脱水处理和后续污泥处置费用。低污泥脱水处理和后续污泥处置费用。

【技术实现步骤摘要】
一种低温下污泥生物脱水减量方法


[0001]本专利技术涉及一种污泥脱水减量方法，具体涉及一种低温下污泥生物脱水减量方法，属于污泥处理


技术介绍

[0002]目前污/废水处理厂普遍使用活性污泥系统，活性污泥系统会产生副产物剩余污泥(含水率高于99%)，剩余污泥含有病原体，重金属和有机污染物等有毒物质，如不进行适当处理会对环境和人体健康造成了威胁。随着环保相关法律法规逐步完善和污水排放标准不断提高，污水处理量逐年上升，污泥产率也随排放标准的升高而升高，由此产生大量的污泥。剩余污泥含有病原体，重金属和有机污染物等有毒物质，如不进行适当处理会危害环境和人体健康。
[0003]当前污泥主要的最终处置方式为焚烧、卫生填埋、土地利用、好氧堆肥和建材利用等等，而这些处置方式都需要污泥先进行有效的脱水。如今常用的脱水工艺多为化学药剂调理+机械脱水，需要使用大量化学药剂，引起脱水污泥固体物含量增高，使得污泥热值下降较多，处理成本较高，易导致二次污染且不利于后续污泥的处置的问题。通常情况下水温降低絮凝效果则会变差，因此在冬季低温条件下，化学药剂脱水效能会变差。冬季的低温会使活性污泥产生更多的胞外聚合物(EPS)来维持活动的机能。而增多的EPS会使活性污泥的黏度增加，污泥黏度增加会带来相应的脱水问题，黏度增加的污泥会使带式压滤机的滤带的冲洗难度增加，导致滤带跑泥等现象出现；板框压滤机的污泥对滤布的黏附力增加，初期粘膜层快速形成，阻碍更多的水分从滤布中过滤出去；螺旋压榨机在污泥黏度增加后，浓缩段的动静环之间的缝隙黏糊在一起，导致污泥中水分排出不畅，泥饼含水率升高；离心机的离心作用也会受到黏度增加影响而变差，液环会变薄，导致泥饼含水率增加。为了消除低温对污泥脱水性能和化学药剂絮凝作用的不利影响，低温下化学药剂投加量要加大，使化学药剂使用带来的问题更加严重，成本再度攀升。
[0004]与化学法相比，生物方法具有绿色环保无二次污染的优点。但是鲜有研究使用微生物在冬季低温下进行污泥脱水，这是由于低温下微生物的生长和活性受到限制，从而导致常温下有效果的生物方法在低温下失效。因此，为了建立低温下经济环保的污泥脱水工艺，研发即使在低温下也能提高污泥脱水性能的耐冷污泥高效生物捕食微生物菌剂是非常必要的。
[0005]耐冷微生物已被广泛研究环境保护领域，如使用耐冷菌进行污水脱氮除磷，使用耐冷菌降解石油和使用耐冷菌及降解卡马西平等。蛭弧菌类生物和粘细菌都是以捕食宿主菌为生的掠食性革兰氏阴性细菌,它们在特定情况下对部分革兰氏阳性菌也有捕食作用。其广泛存在环境中，已在湖泊，海洋，土壤和污水处理厂等环境中被检出，它们的捕食作用不受耐药性的影响，也不会存在残留问题，在一定程度上能杀灭剩余污泥中的致病菌同时不侵染动物细胞。同时他们会利用EPS作为能量来源，有利于削减低温下EPS含量的增加给污泥脱水性能带来的负面影响。总而言之，这些掠食性微生物生物具有无毒、无害、安全可
靠和不造成二次污染等优点，因此这类微生物中的耐冷菌株在低温下污泥脱水减量中具有广阔的应用前景。

技术实现思路

[0006]本专利技术公开一种低温下污泥生物脱水减量技术方法，属于污泥处理
本专利技术所指的低温范围为4
‑
15℃。如今广泛使用的脱水调理方法为化学法，化学药剂的使用易导致脱水污泥固体物含量大幅增高，污泥热值大幅下降，处理成本高，产生二次污染且不利于后续污泥的处置等问题。冬季低温会导致污泥中EPS的含量增加，粘度升高，脱水性能变差。同时，低温会导致化学药剂的溶解度和溶解速率下降，从而进一步导致化学药剂投加量增大，化学药剂使用带来的问题更加严重。可见，具有绿色环保简单高效经济等优点的污泥生物脱水方法更适宜低温下污泥脱水。然而，由于低温下微生物的酶活性降低，繁殖和代谢速率下降以及低温下污泥微生物菌群结构发生变化，常温下高效的污泥生物脱水方法在低温下也失去了其效能。为了解决这些问题，本专利技术基于耐冷型污泥高效生物捕食微生物调理菌剂的特性，制成复合菌剂并将制成易于运输使用的菌粉投入使用。通过耐冷微生物菌剂对污泥中微生物的捕食能力破坏污泥絮体结构和内含微生物细胞膜结构，释放机械压滤无法脱除的胞内水和紧密结合水，投加的菌剂同时会将EPS作为其能量来源由此削减污泥EPS含量，从而大幅提高低温下污泥的脱水性能，同时生物作用可降低污泥固体浓度（SS），以实现污泥真正的绿色高效脱水减量。该技术方案采用污泥高效生物捕食微生物调理菌剂处理污泥，污泥脱水能力明显改善，板框压滤机压滤后所得的泥饼含水率在60%以下并且污泥干质减量10%以上，并可保持污泥原有热值。本专利技术解决了低温下(4
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15℃)现有生物和化学脱水技术处理效果不佳而化学脱水技术会削减污泥热值，引起二次污染且提高污泥处理处置成本等难题。本专利技术方法操作方便、绿色、高效、安全可靠，处理成本低廉，可直接降低污泥脱水处理和后续污泥处置费用。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下，一种低温下污泥生物脱水减量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)培养发酵耐冷型污泥高效生物捕食微生物调理菌剂菌液，将菌液制成固体菌粉；步骤2)调节污泥浓度;步骤3)将耐冷型污泥高效生物捕食微生物调理菌剂接种到污泥中，搅拌混合均匀后进行污泥的微生物调理处理，调理后采用板框压滤机进行脱水。本专利技术所指的低温范围为4
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15℃。该技术方案采用耐冷型污泥高效生物捕食微生物调理菌剂处理污泥，污泥脱水性能明显改善，板框压滤机压滤所得的泥饼含水率在60%以下且具有10%以上的污泥干质减量作用，并可保持污泥原有热值。
[0008]作为本专利技术的一种改进，所述步骤1)中耐冷型污泥高效生物捕食微生物调理菌剂能在4
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35℃的温度范围内生长繁殖，且在4
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15℃的温度范围内具有捕食污泥，改善污泥脱水性能和降低污泥固定浓度(SS)的能力，菌剂捕食污泥的能力会随反应温度的升高而增强。所述步骤1)中耐冷型污泥高效生物捕食微生物调理菌剂能利用污泥中的EPS作为能源物质来生长繁殖，在捕食污泥的同时利用EPS从而降低污泥粘度，提高脱水性能。
[0009]作为本专利技术的一种改进，所述步骤1)中耐冷型污泥高效生物捕食微生物调理菌剂
的活菌至少包括耐冷噬菌蛭弧菌、耐冷斯托普蛭弧菌、耐冷斯塔尔蛭弧菌，耐冷粘细菌的一种或几种捕食性细菌，同时包含克雷伯氏菌、乳酸菌群、大肠杆菌群、革兰氏阳性放线菌群、短小芽孢杆菌、纤维单胞菌、鞘脂杆菌群、拟杆菌群、黄杆菌纲群、β
‑
变形菌群、γ
‑
变形菌群和 δ
‑
变形菌群的一种或几种作为诱导菌。
[0010]作为本专利技术的一种改进，所述步骤1)中耐冷型污泥高效生物捕食微生物调理菌剂菌液的培养发酵方法为：(a)诱导菌菌液的制备：将作为诱导菌的包含克雷伯氏菌、乳酸菌群、大肠杆菌群、革兰氏阳性放线菌群、短小芽孢杆菌、纤维单胞菌、鞘脂杆菌群、拟杆菌群、黄杆菌纲群、β
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变形菌群、γ
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温下污泥生物脱水减量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)培养发酵耐冷型污泥高效生物捕食微生物调理菌剂菌液，将菌液制成固体菌粉；步骤2)调节污泥浓度；步骤3)将耐冷型污泥高效生物捕食微生物调理菌剂接种到污泥中，搅拌混合均匀后进行污泥的微生物调理处理，调理后采用板框压滤机进行脱水；其中步骤1)中耐冷型污泥高效生物捕食微生物调理菌剂的活菌至少包括耐冷噬菌蛭弧菌、耐冷斯托普蛭弧菌、耐冷斯塔尔蛭弧菌，耐冷粘细菌的一种或几种捕食性细菌，同时包含克雷伯氏菌、乳酸菌群、大肠杆菌群、革兰氏阳性放线菌群、短小芽孢杆菌、纤维单胞菌、鞘脂杆菌群、拟杆菌群、黄杆菌纲群、β
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变形菌群、γ
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变形菌群和 δ
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变形菌群的一种或几种作为诱导菌。2.根据权利要求1所述的低温下污泥生物脱水减量方法，其特征在于，所述步骤1)中耐冷型污泥高效生物捕食微生物调理菌剂菌液的培养发酵方法为：(a)诱导菌菌液的制备：将作为诱导菌的包含克雷伯氏菌、乳酸菌群、大肠杆菌群、革兰氏阳性放线菌群、短小芽孢杆菌、纤维单胞菌、鞘脂杆菌群、拟杆菌群、黄杆菌纲群、β
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变形菌群、γ
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变形菌群和 δ
‑
变形菌群的一种或几种菌分别接种于发酵培养液中于20—35℃，好氧培养12
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36h，发酵培养液配方为5
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20g/L蛋白胨，5
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10g/L牛肉膏，5
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20g/L氯化钠，pH=6.0—8.0；(b)耐冷型捕食性细菌菌液制备：取上述步骤(a)所得诱导菌投加至耐冷型捕食性细菌培养液中，使诱导菌浓度范围为109—10
10
CFU/mL，并接种耐冷型捕食性细菌，于8—15℃温度范围内好氧培养48—96h，使得捕食性细菌活菌数量在108PFU/mL以上，将不同捕食性细菌菌液等体积混合后；(c)耐冷型捕食性微生物冻干粉制备：将步骤(a)所得的混合灭活诱导菌按1—10% v/v加入步骤(b)所得耐冷型捕食性细菌菌液，好氧培养18—24h后，加入1—3% v/v甘油混匀，再按1:1
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1:2 v/v的比例投加载体，脱脂奶粉、硅藻土、甘露醇和海藻糖中的一种或几种溶于无菌纯水中组成载体溶液,他们在载体溶液中的质量浓度分别为0%
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30%, 0
‑
25%, 0
‑
10%, 0
‑
10%，载体溶液和菌液混匀后于
‑
20℃
‑ꢀ‑
40℃进行2
...

【专利技术属性】
技术研发人员：余冉，阎春晖，
申请(专利权)人：南京华净环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：