System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种污泥堆肥促进多环芳烃降解的方法技术_技高网
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一种污泥堆肥促进多环芳烃降解的方法技术

技术编号:40083958 阅读:5 留言:0更新日期:2024-01-23 15:09
本发明专利技术公开了一种污泥堆肥促进多环芳烃降解的方法。所述堆肥过程中采用天然蛭石粉末,利用其催化性能降解堆肥肥料中的多环芳烃。其优点是:废蘑菇渣作为膨松剂和接种菌剂来源,添加粉末状天然蛭石作为催化剂,促进污泥‑废蘑菇渣堆肥腐殖化和减少室温气体排放的同时,可大大提高污泥堆肥过程中多环芳烃的降解效率。

【技术实现步骤摘要】

:本专利技术涉及有机固废资源化,具体的说是一种粉末状天然蛭石作堆肥催化剂促进污泥-废蘑菇渣共堆肥中多环芳烃降解的方法。


技术介绍

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技术介绍

1、随着我国城市化的快速发展和环境保护的日益重视,城市废水处理量不断增加,污泥作为废水处理的副产品也急剧增加。根据我国《2022年城乡建设统计年鉴》,2021年全国城市和县城累计建成并运行污水处理厂4602座,日处理污水能力达2.48亿立方米,年产含水率约80%的污泥超7000万吨。污泥成分复杂,既含有大量的有机质和氮、磷、钾,又含有病原微生物、重金属、有毒有害有机污染物等。如何安全、经济、合理的处理处置和资源利用大量的污泥,一直是当今世界各国十分关注的生物固废资源化领域的重要课题。

2、在我国生态文明建设以及绿色、循环、低碳发展战略的推动下,我国污泥处理处置行业呈现多样化的快速发展。市政污泥的处理处置技术主要包括土地卫生填埋、焚烧发电、厌氧消化、好氧堆肥、热解炭化、建材利用,等等。目前,污泥处理处置技术以焚烧(发电)、厌氧消化、好氧堆肥为主要发展方向,分别占比65.41%、15.55%、9.61%。其中,污泥好氧堆肥作为一种环境友好型、简单易行、资源化利用的处理技术,是国内外实现污泥资源化利用的主流处理处置方式之一,受到人们的广泛关注。

3、好氧堆肥是微生物作用下的复杂的生物化学过程。影响好氧堆肥的工艺技术参数有很多,其中堆肥温度、通风供氧、含水率、c/n比、ph、调理剂等是影响好氧堆肥关键的工艺技术参数。由于污泥含水率高、颗粒细、c/n比低,好氧堆肥时一般需要加膨松剂(如颗粒状膨胀蛭石)和调理剂(如秸秆、稻草、木屑等)。

4、多环芳烃(phas)是污泥中存在的顽固性有毒有害有机物。传统的污泥堆肥对phas的降解能力低、氨氮和温室气体排放量大、重金属钝化能力相对较弱等挑战,采用生物、非生物的添加剂或催化剂,如接种超高温微生物、接种优良的降解纤维素和木质素的菌(酶)、添加生物碳、金属氧化物、矿物材料等,是近几年来研究者特别关注的热点。

5、蛭石是一种2:1层状结构的镁铝水合硅酸盐次生变质矿物,通常由黑云母经热液蚀变作用或风化而成,由于al(iii)同构取代si(iv)而产生永久的扩散负电荷,因其受热失水膨胀时,呈现挠曲状,形态酷似水蛭,故称蛭石。我国是盛产蛭石的国家。蛭石当加热到300℃时可膨胀20倍并发生弯曲,称作膨胀蛭石。膨胀蛭石具有透气性好、吸水力强、疏松土壤、对温度变化小,对环境变化具有缓冲作用等特点,其高吸附能力可导致生长培养基中的营养物质缓慢释放,从而减少了浸出,促进了植物对营养物质的利用,因此,膨胀蛭石被广泛地应用于作物的有土和无土栽培技术之中。

6、膨胀蛭石是经过高温烧结的,颗粒大,常用作堆肥的膨松剂、保水剂和营养缓释剂。膨胀蛭石的比表面积小、催化性能低。天然蛭石粉末的比表面积更大,且其中未经烧结的金属氧化物的催化性能更好。虽然蛭石已报道用作绿色废物、食品废物、禽兽粪便等堆肥中的膨松剂、或疏氧剂、室温气体释放抑制剂,但是,鲜见蛭石添加剂作为催化剂在污泥堆肥中催化降解多环芳烃的研究及报道。


技术实现思路

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技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种污泥堆肥促进多环芳烃降解的方法,该方法在促进污泥堆肥过程的同时,显著增强催化降解多环芳烃的性能。该方法具体是在污泥堆肥过程中添加天然蛭石粉末。

2、进一步地,天然蛭石粉末粒径范围小于1毫米,有别于粒径1毫米至230毫米的大颗粒膨胀蛭石。

3、进一步地,天然蛭石粉末占堆肥原料的重量比例为1%~20%;优选比例范围1-10%。

4、进一步地,堆肥过程中还添加废蘑菇渣和木屑,其中废蘑菇渣既是污泥堆肥的膨松剂,又是污泥堆肥的接种剂,木屑是污泥堆肥的c/n调节剂。

5、进一步地,废蘑菇渣和木屑在堆肥中的添加比例范围分别为1%-30%、1%-10%。

6、进一步地,堆肥原料的含水率55%-70%。

7、进一步地,堆肥原料的碳氮比为15-30。

8、本专利技术的堆肥自发经历升温、高温、降温、成熟阶段。

9、本专利技术的方法,堆肥温度在55℃以上维持4-6天,以满足堆肥产品对杀灭病原微生物和杂草种子等的要求,定期翻堆,整个堆肥时间持续20-50天结束。

10、本专利技术的方法将污泥、废蘑菇渣、木屑、粉末状天然蛭石按比例称量好,投入混合机内,然后充分搅拌均匀,装入固态发酵槽(罐)开始进行好氧堆肥;并测定堆肥混合原料中的多环芳烃及其含量。

11、本专利技术以污泥为堆肥材料,以废蘑菇渣作为堆肥疏松剂和堆肥的菌剂来源,以木屑作为堆肥原料的c/n比的调节剂,以粉末状天然蛭石为降解多环芳烃的催化剂。

12、本专利技术的优点:

13、⑴在污泥堆肥过程中,添加天然蛭石粉末作为堆肥降解多环芳烃的催化剂,主要是利用天

14、然蛭石粉末的多孔性、比表面积大及其含有的未烧结的金属氧化物的催化特性,其主要作用是增加堆肥过程对多环芳烃的催化性能,促进污泥堆肥中的多环芳烃的催化降解;其次,天然蛭石粉末除没有膨胀蛭石的膨松疏氧性能外,它依然保持了膨胀蛭石的其它功能。

15、⑵由于粉末天然蛭石未经热处理,相比于膨胀蛭石,其催化性能更好,同时,又保持了颗

16、粒膨胀蛭石在堆肥中的其他特性。粉末天然蛭石比大颗粒膨胀蛭石的价格更加低廉,节省了成本。同时,采用废蘑菇渣可替代颗粒膨胀蛭石作为膨松剂,保证堆肥的通气输氧,废蘑菇渣中含有大量的纤维素降解菌和许多腐朽菌,可以作为堆肥的接菌菌剂,无须额外接种或外加堆肥菌剂,废蘑菇渣还能使污泥堆肥初期的堆温快速上升,可使堆肥时间缩短了1/4。

17、⑶粉末天然蛭石应用于污泥堆肥,时间省、成本低、降解顽固性多环芳烃的效果好。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种污泥堆肥促进多环芳烃降解的方法,其特征在于,在污泥堆肥过程中添加天然蛭石粉末。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,粒径小于1毫米的天然蛭石粉末。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,天然蛭石粉末占堆肥原料的重量比例为1%~20%;优选比例范围1-10%。

4.根据权利要求1或2或3所述的方法,其特征在于,堆肥过程中还添加废蘑菇渣和木屑,其中废蘑菇渣既是污泥堆肥的膨松剂,又是污泥堆肥的接种剂,木屑是污泥堆肥的C/N

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,废蘑菇渣和木屑在堆肥中添加比例范围分别为1%-30%、1%-10%。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,堆肥原料的含水率55%-70%。

7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的方法,其特征在于,堆肥原料的碳氮比为15-30。

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,堆肥自发经历升温、高温、降温、成熟阶段。

9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,堆肥温度在55℃以上维持4-6天,定期翻堆,整个堆肥时间持续20-50天结束。

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【技术特征摘要】

1.一种污泥堆肥促进多环芳烃降解的方法,其特征在于,在污泥堆肥过程中添加天然蛭石粉末。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,粒径小于1毫米的天然蛭石粉末。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,天然蛭石粉末占堆肥原料的重量比例为1%~20%;优选比例范围1-10%。

4.根据权利要求1或2或3所述的方法,其特征在于,堆肥过程中还添加废蘑菇渣和木屑,其中废蘑菇渣既是污泥堆肥的膨松剂,又是污泥堆肥的接种剂,木屑是污泥堆肥的c/n

5.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:余润兰王彬余肇璟曾伟民
申请(专利权)人:中南大学
类型:发明
国别省市:

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