一种污泥回收利用方法及生物净水颗粒技术

本发明专利技术涉及一种污泥回收利用方法及生物净水颗粒，污泥回收利用方法包括：菌种筛分、菌株分离、菌株筛选和发酵，和制备改性生物炭：将所述污泥与镁盐、铁盐混合，加热并搅拌，之后加入碱性试剂调节pH值为9

【技术实现步骤摘要】
一种污泥回收利用方法及生物净水颗粒


[0001]本专利技术涉及污泥回收处理技术，尤其是一种污泥回收利用方法及生物净水颗粒。

技术介绍

[0002]污泥成分复杂，含有病源微生物、寄生虫卵、有毒有害的重金属及大量的难降解物质，如处理不当，容易对环境造成二次污染。目前，污泥回收存在以下问题：
[0003]1、污泥处理率极低
[0004]早期污水厂甚至忽略污泥处理单元，只进行污水处理，污泥却被随意倾倒在湖泊，沟壑、良田中。还有一些污水厂为节省费用，空置污泥处理设施，将污泥随意排放。我国污水处理厂所产生的污泥有80％以上没有得到妥善处理。
[0005]2、重水轻泥、污泥处理发展滞后
[0006]近几年环保领域的水处理发展迅速，但是污泥处理却比起十几年前依旧没有太大的进步。被无害化处理的污泥比例低，多数污泥排入环境还是有害的，甚至违法偷排事件屡见不鲜。这是由于“重水轻泥”的不成熟处理思路造成的。
[0007]专利申请CN109019876A公开了一种污水处理的固定低温微生物炭化污泥载体填料及其应用，所述填料由炭化污泥、聚乙烯醇、海藻酸钠、卡拉胶浓缩粉进行优化配比，与卡拉胶浓缩粉混合，以活性污泥生物炭为吸附载体，将3株低温菌与其混合后，以聚乙烯醇、海藻酸钠和卡拉胶浓缩粉为包埋载体，氯化钙为交联剂，生产出富集固定低温微生物的炭化污泥载体填料。该专利使用的是低温微生物应用范围有限，限制了其运用推广。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是为了克服现有的污泥处理存在的不足，提供一种污泥回收利用方法。本专利技术将污泥中分离出的优势菌群接种于适当的培养基而获得纯化菌群，然后通过特殊工艺发酵，最后加入由金属氧化物改性的污泥烧制的生物炭中进行负载，经过干燥后制得生物净水颗粒。
[0009]对于污泥回收处理率低，主要是污泥处理难成本高，回收利用的价值低，本专利技术可以很好的利用污泥，污泥中有许多的有机质，将其烧成污泥生物炭，可以很好的处理污泥，同时污泥生物炭的有很好的吸附效果，可以给优势菌群提供负载和保护。因此，本专利技术具有重要的环保意义。
[0010]本专利技术所制备的所述生物净水颗粒施入水体后，通过改性生物炭的强大吸附能力对高浓度的废水先进行预处理，生物炭通过静电吸引结合来吸附氨氮，对磷的吸附则通过化学键结合，同时生物炭提供了微生物菌剂的负载位点，微生物在前期进入水体需要适应水体环境，生物炭为微生物提供了一个保护，生物炭微孔可为厌氧细菌提供丰富的缺氧与厌氧微环境；或在宏观湍流水力条件中提供微孔内的微观平流环境，弱化生物膜的水力冲刷作用，能让几种有益菌在短时间内形成优势菌群，在抑制有害菌群，易形成生物膜，同时加速水体中有害物质的分解，如氨氮、COD、总磷、硫化氢等，同时生物炭可为缺碳源的水体
提供部分的有机碳源，提高微生物的氧化还原效率，从而达到净化水质的目的。
[0011]优选地，本专利技术使用待处理污水水体的底泥进行生物炭的制备和微生物群落的筛选，不仅对处理水体的底泥进行废物利用，而且在处理水体的筛选微生物群落更有利于对处理水体的生长和繁殖，对处理水体的处理更高效。
[0012]具体方案如下：
[0013]一种污泥回收利用方法，包括：
[0014]菌种筛分：将污泥与待处理污水混合，加入富集培养基恒温培养一段时间，然后去除上清液，再次加入富集培养基，如此重复若干次，获得菌株富集液；
[0015]菌株分离：将所述菌株富集液均匀涂布于平板培养基上，进行恒温培养，定期观察平板培养基上的菌落形态，挑选菌落分散生长良好，颜色、形态不同的菌株分别进行分离和纯化培养，得到多个纯化后的菌株，备用；
[0016]菌株筛选：将所述纯化后的菌株，分别接入盛有待处理污水的容器中，定期测试污染物的去除率，筛选去除率大于等于80％的菌株；
[0017]菌株发酵：将筛选的菌株接种于固体培养基，并观察是否与杂菌；从中挑取生长良好的单菌落接种于液体培养基中，制备发酵种子液；将发酵种子液接种于种子发酵罐，进行二级扩大培养，得到发酵悬浮液；
[0018]获得改性生物炭：将所述污泥与镁盐、铁盐混合，加热并搅拌，之后加入碱性试剂调节pH值为9
‑
10，继续加热并保温反应，产物干燥后粉碎过筛网，然后进行高温煅烧，冷却得到改性生物炭；
[0019]材料包埋：首先将海藻酸钠和聚乙烯醇混合、灭菌，得到酯化混合物，然后将发酵悬浮液接种到所述酯化混合物中，同时将所述改性生物炭加入所述酯化混合物中，加入氯化钙进行交联反应，得到生物净水颗粒。
[0020]进一步的，菌种筛分过程中，恒温培养的温度为25
‑
30℃，每次培养1
‑
2d，然后去除上清液，再次加入富集培养基，如此重复若4
‑
10次，获得菌株富集液。
[0021]进一步的，菌株分离过程中，恒温培养的温度为25
‑
30℃，每隔10
‑
24h观察形态，挑选菌落分散生长良好，颜色、形态不同的菌株，用划线法接种于新的平板培养基上，多次划线分离进行纯化培养，得到多个纯化后的菌株，备用。
[0022]进一步的，菌株筛选过程中，所述污染物的去除率包括上清液中的COD、NH3‑
N、臭阈值和色阈值的去除率中至少一种；
[0023]任选的，获得改性生物炭过程中，加入碱性试剂调节pH值为9
‑
10，高温煅烧的温度为700
‑
800℃，在保护性气氛中进行，保温时间为1
‑
2小时；
[0024]任选的，材料包埋过程中，首先将海藻酸钠按4
‑
8g/L的比例加入到所述聚乙烯醇中，在100
‑
130℃下灭菌30
‑
60min，得到酯化混合物；然后将所述发酵悬浮液按100ml：5
‑
15ml的比例接种到所述酯化混合物中，同时将改性生物炭加入所述酯化混合物中，所述改性生物炭的加量：所述酯化混合物＝0.1
‑
0.5g/ml；之后加入氯化钙进行交联反应，所述氯化钙的加量：所述酯化混合物＝1
‑
3g：10g，在0
‑
5℃下交联16
‑
24小时，反应后用无菌生理盐水浸泡，再在25
‑
30℃下孵育20
‑
24h，孵育过程中摇动的转速为100
‑
300rpm，孵育结束后洗涤，得到生物净水颗粒。
[0025]本专利技术还保护一种生物净水颗粒，采用所述污泥回收利用方法制备得到。
[0026]进一步的，所述生物净水颗粒用无菌生理盐水进行梯度稀释，震荡培养72h后检测单位活菌数，10
‑5梯度稀释，单位活菌数大于4.00亿/g。
[0027]进一步的，所述生物净水颗粒含有地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、人参地杆菌、蜡样芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种污泥回收利用方法，其特征在于：包括：菌种筛分：将污泥与待处理污水混合，加入富集培养基恒温培养一段时间，然后去除上清液，再次加入富集培养基，如此重复若干次，获得菌株富集液；菌株分离：将所述菌株富集液均匀涂布于平板培养基上，进行恒温培养，定期观察平板培养基上的菌落形态，挑选菌落分散生长良好，颜色、形态不同的菌株分别进行分离和纯化培养，得到多个纯化后的菌株，备用；菌株筛选：将所述纯化后的菌株，分别接入盛有待处理污水的容器中，定期测试污染物的去除率，筛选去除率大于等于80％的菌株；菌株发酵：将筛选的菌株接种于固体培养基，并观察是否与杂菌；从中挑取生长良好的单菌落接种于液体培养基中，制备发酵种子液；将发酵种子液接种于种子发酵罐，进行二级扩大培养，得到发酵悬浮液；获得改性生物炭：将所述污泥与镁盐、铁盐混合，加热并搅拌，之后加入碱性试剂调节pH值为9
‑
10，继续加热并保温反应，产物干燥后粉碎过筛网，然后进行高温煅烧，冷却得到改性生物炭；材料包埋：首先将海藻酸钠和聚乙烯醇混合、灭菌，得到酯化混合物，然后将发酵悬浮液接种到所述酯化混合物中，同时将所述改性生物炭加入所述酯化混合物中，加入氯化钙进行交联反应，得到生物净水颗粒。2.根据权利要求1所述污泥回收利用方法，其特征在于：菌种筛分过程中，恒温培养的温度为25
‑
30℃，每次培养1
‑
2d，然后去除上清液，再次加入富集培养基，如此重复若4
‑
10次，获得菌株富集液。3.根据权利要求1所述污泥回收利用方法，其特征在于：菌株分离过程中，恒温培养的温度为25
‑
30℃，每隔10
‑
24h观察形态，挑选菌落分散生长良好，颜色、形态不同的菌株，用划线法接种于新的平板培养基上，多次划线分离进行纯化培养，得到多个纯化后的菌株，备用。4.根据权利要求1所述污泥回收利用方法，其特征在于：菌株筛选过程中，所述污染物的去除率包括上清液中的COD、NH3‑
N、臭阈值和色阈值的去除率中至少一种；任选的，获得改性生物炭过程中，污泥与镁盐、铁盐混合的质量比为：4
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【专利技术属性】
技术研发人员：阳艾利，柳炳辉，高攀峰，
申请(专利权)人：厦门理工学院，
类型：发明
国别省市：