公布日：2022.12.20
申請日：2022.09.14
分類(lèi)號：C02F11/02(2006.01)I;C02F11/122(2019.01)I;C02F11/13(2019.01)I;C10L5/46(2006.01)I
摘要
本發(fā)明涉及污泥處理與處置領(lǐng)域，提出一種用于優(yōu)化市政污泥生物干化技術(shù)的方法，包括：篩選菌種，取市政污泥好氧堆肥高溫期的堆芯污泥，選取嗜熱菌種；復配菌劑，將嗜熱菌屬與自養菌屬按一定比例混合，包括嗜熱菌屬和自養菌屬，嗜熱菌屬和自養菌屬按比例復配；產(chǎn)熱升溫，將菌劑與市政污泥原料以及調理劑混合后發(fā)酵；嗜熱自養；鼓風(fēng)干化；翻堆；機械壓濾5-7天制作生物質(zhì)燃料；每月重復上述過(guò)程n次；本發(fā)明通過(guò)調節調理劑比例及含水率，達到熱電廠(chǎng)焚燒要求，變廢為寶，將市政污泥最終制作為生物質(zhì)燃料棒，實(shí)現了市政污泥的資源化和減量化。
權利要求書(shū)
1.一種用于優(yōu)化市政污泥生物干化技術(shù)的方法，其特征在于包括：篩選菌種，取市政污泥好氧堆肥高溫期的堆芯污泥，選取嗜熱菌種；復配菌劑，將嗜熱菌屬與自養菌屬按一定比例混合，包括嗜熱菌屬和自養菌屬，嗜熱菌屬和自養菌屬按比例復配；產(chǎn)熱升溫，將菌劑與市政污泥原料以及調理劑混合后發(fā)酵；嗜熱自養；鼓風(fēng)干化；翻堆；機械壓濾5-7天制作生物質(zhì)燃料；每月重復上述過(guò)程n次；其中，產(chǎn)熱升溫、嗜熱自養、鼓風(fēng)干化及翻堆為同時(shí)進(jìn)行，或者在產(chǎn)熱升溫、嗜熱自養的過(guò)程中定時(shí)進(jìn)行所述鼓風(fēng)干化或翻堆。
2.如權利要求1所述的一種用于優(yōu)化市政污泥生物干化技術(shù)的方法，其特征在于：在篩選菌種時(shí)，利用平板劃線(xiàn)法進(jìn)行多次富集、篩選來(lái)篩選菌種。
3.如權利要求1所述的一種用于優(yōu)化市政污泥生物干化技術(shù)的方法，其特征在于：在篩選菌種時(shí)，選取的所述嗜熱菌種包括Bacillus、Geobacillus、Ureibacillus或Firmicutes中的一種或多種。
4.如權利要求1所述的一種用于優(yōu)化市政污泥生物干化技術(shù)的方法，其特征在于：在復配菌劑中，使用的所述自養菌屬包括Rhodococcus、desulfurizationbacteria或Alicyclobacillus中的一種或多種。
5.如權利要求1所述的一種用于優(yōu)化市政污泥生物干化技術(shù)的方法，其特征在于：在復配菌劑中，所述嗜熱菌屬與所述自養菌屬的復配比例為100:1—1:100。
6.如權利要求1所述的一種用于優(yōu)化市政污泥生物干化技術(shù)的方法，其特征在于：在產(chǎn)熱升溫中，升溫時(shí)間為2-3天，發(fā)酵時(shí)間為至升溫后再持續2-4天。
7.如權利要求1所述的一種用于優(yōu)化市政污泥生物干化技術(shù)的方法，其特征在于：在產(chǎn)熱升溫中，所述調理劑包括花生殼、小麥秸稈或樹(shù)皮中的一種或多種，所述調理劑與污泥的質(zhì)量比為：1:3—1:5。
8.如權利要求1所述的一種用于優(yōu)化市政污泥生物干化技術(shù)的方法，其特征在于：在產(chǎn)熱升溫中，所述菌劑與市政污泥及調理劑的的比例為10L:10T:1T—10L:10T:3T。
9.如權利要求1所述的一種用于優(yōu)化市政污泥生物干化技術(shù)的方法，其特征在于：所述產(chǎn)熱升溫與嗜熱自養的過(guò)程伴隨產(chǎn)熱升溫同步進(jìn)行，持續時(shí)間5-7天。
10.如權利要求1所述的一種用于優(yōu)化市政污泥生物干化技術(shù)的方法，其特征在于：在機械壓濾中，通過(guò)機械壓濾將含水率30-40％左右的污泥與調理劑擠壓成型，制成生物質(zhì)燃料，所述生物質(zhì)燃料的含水率低于20％。
發(fā)明內容
本發(fā)明提出一種用于優(yōu)化市政污泥生物干化技術(shù)的方法，本著(zhù)利用最小的有機物降解產(chǎn)熱，盡量利用無(wú)機質(zhì)(保留污泥內有機質(zhì)為能源物質(zhì))的目的，利用堆肥高溫期污泥，篩選嗜熱干化菌種、自養型碳捕獲菌種，包括如枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌等，自制復配菌劑，一方面好氧嗜熱菌為堆體提供熱量，使水分轉化為水蒸氣，排出堆體；另一方面，自養型細菌不需要消耗現成的有機物，利用二氧化碳合成有機物，增加污泥中有機質(zhì)含量，最終5-7天污泥即能干化至30-40％含水率(質(zhì)量比)，之后采用機械壓濾設備，通過(guò)調節調理劑比例及含水率，達到熱電廠(chǎng)焚燒要求，變廢為寶，將市政污泥最終制作為生物質(zhì)燃料棒，實(shí)現了市政污泥的資源化和減量化。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現的：
一種用于優(yōu)化市政污泥生物干化技術(shù)的方法，包括：
篩選菌種，取市政污泥好氧堆肥高溫期的堆芯污泥，選取嗜熱菌種；
復配菌劑，將嗜熱菌屬與自養菌屬按一定比例混合，包括嗜熱菌屬和自養菌屬，嗜熱菌屬和自養菌屬按比例復配，可以相互提供底物共同繁殖生長(cháng)；
產(chǎn)熱升溫，將菌劑與市政污泥原料以及調理劑混合后發(fā)酵，堆體自產(chǎn)熱能力強，可使物料最高溫度75℃以上；
嗜熱自養，利用無(wú)機物進(jìn)行生長(cháng)繁殖，并制造有機物；
鼓風(fēng)干化，在高溫環(huán)境下，產(chǎn)生大量水蒸氣，利用空氣對流排出水分，進(jìn)行快速干化；
翻堆；
機械壓濾5-7天制作生物質(zhì)燃料；
每月重復上述過(guò)程n次，根據污泥的產(chǎn)生量以及處理污泥的速度，每月分批進(jìn)行多次污泥處理；
其中，產(chǎn)熱升溫、嗜熱自養、鼓風(fēng)干化及翻堆為同時(shí)進(jìn)行，或者在產(chǎn)熱升溫、嗜熱自養的過(guò)程中定時(shí)進(jìn)行所述鼓風(fēng)干化或翻堆。
進(jìn)一步，在篩選菌種時(shí)，利用平板劃線(xiàn)法進(jìn)行多次富集、篩選來(lái)篩選菌種。
進(jìn)一步，在篩選菌種時(shí)，選取的所述嗜熱菌種包括但不限于Bacillus、Geobacillus、Ureibacillus或Firmicutes，并使用其中的一種或多種，通常情況下，多種菌種同時(shí)使用，共同發(fā)揮作用。
進(jìn)一步，在復配菌劑中，使用的所述自養菌屬包括但不限于Rhodococcus、desulfurizationbacteria、Alicyclobacillus，并使用其中的一種或多種，通常情況下，多種菌種同時(shí)使用，共同發(fā)揮作用。
進(jìn)一步，在復配菌劑中，所述嗜熱菌屬與所述自養菌屬的復配比例為100:1—1:100，比如90:1,80:1，70：1，75:1，60:1，55,1，50:1，40:1，30:1，1:1，1：30,1:50,1:60,1:70,1:75，1:80，等，根據污泥的成分以及預期達到的干化效果，在該區間內進(jìn)行適應性調整。
進(jìn)一步，在產(chǎn)熱升溫中，升溫時(shí)間為2-3天，發(fā)酵時(shí)間為至升溫后再持續2-4天，即總時(shí)間為5-7天。
進(jìn)一步，在產(chǎn)熱升溫中，所述調理劑包括但不限于花生殼、小麥秸稈或樹(shù)皮，并使用其中的一種或多種，比如，可以單獨使用花生殼、小麥秸稈或者樹(shù)皮，可以使用花生殼與小麥秸稈的混合物、花生殼與樹(shù)皮的混合物、小麥秸稈與樹(shù)皮的混合物等；
所述調理劑與污泥的質(zhì)量比為：1:3—1:5，比如，1:3.5，1:3.7，1:3.8,1:3.9，1:4,1:4.5,1:5等。
進(jìn)一步，在產(chǎn)熱升溫中，所述菌劑與市政污泥及調理劑的的比例為10L:10T:1T—10L:10T:3T，比如10L:10T:1.5T，10L:10T:1.75T，10L:10T:2T，10L:10T:2.25T，10L:10T:2.5T。
進(jìn)一步，所述產(chǎn)熱升溫與嗜熱自養的過(guò)程伴隨產(chǎn)熱升溫同步進(jìn)行，持續時(shí)間5-7天。
更進(jìn)一步，在機械壓濾中，機械壓濾后，污泥的含水率降至30-40％，通過(guò)機械壓濾將含水率30-40％左右的污泥與調理劑擠壓成型，制成生物質(zhì)燃料，其熱值在2000-3500大卡·kg-1左右，用于焚燒發(fā)電；
所述生物質(zhì)燃料的含水率低于20％，含水率可降至18％，15％，12％。
本發(fā)明本著(zhù)利用最小的有機物降解產(chǎn)熱，盡量利用無(wú)機質(zhì)(保留污泥內有機質(zhì)為能源物質(zhì))的目的，利用堆肥高溫期污泥，篩選嗜熱干化菌種、自養型碳捕獲菌種，包括如枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌等，自制復配菌劑，一方面好氧嗜熱菌為堆體提供熱量，使水分轉化為水蒸氣，排出堆體；另一方面，自養型細菌不需要消耗現成的有機物，利用二氧化碳合成有機物，增加污泥中有機質(zhì)含量，最終5-7天污泥即能干化至30-40％含水率(質(zhì)量比)，之后采用機械壓濾設備，通過(guò)調節調理劑比例及含水率，達到熱電廠(chǎng)焚燒要求，變廢為寶，將市政污泥最終制作為生物質(zhì)燃料棒，實(shí)現了市政污泥的資源化和減量化。
（發(fā)明人：李紹坤）
