公布日：2022.12.20
申請日：2022.09.14
分類號：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(fù)配菌劑，將嗜熱菌屬與自養(yǎng)菌屬按一定比例混合，包括嗜熱菌屬和自養(yǎng)菌屬，嗜熱菌屬和自養(yǎng)菌屬按比例復(fù)配；產(chǎn)熱升溫，將菌劑與市政污泥原料以及調(diào)理劑混合后發(fā)酵；嗜熱自養(yǎng)；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(fù)上述過程n次；本發(fā)明通過調(diào)節(jié)調(diào)理劑比例及含水率，達到熱電廠焚燒要求，變廢為寶，將市政污泥最終制作為生物質(zhì)燃料棒，實現(xiàn)了市政污泥的資源化和減量化。
權(quán)利要求書
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(fù)配菌劑，將嗜熱菌屬與自養(yǎng)菌屬按一定比例混合，包括嗜熱菌屬和自養(yǎng)菌屬，嗜熱菌屬和自養(yǎng)菌屬按比例復(fù)配；產(chǎn)熱升溫，將菌劑與市政污泥原料以及調(diào)理劑混合后發(fā)酵；嗜熱自養(yǎng)；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(fù)上述過程n次；其中，產(chǎn)熱升溫、嗜熱自養(yǎng)、鼓風(fēng)干化及翻堆為同時進行，或者在產(chǎn)熱升溫、嗜熱自養(yǎng)的過程中定時進行所述鼓風(fēng)干化或翻堆。
2.如權(quán)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，利用平板劃線法進行多次富集、篩選來篩選菌種。
3.如權(quán)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，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(quán)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(fù)配菌劑中，使用的所述自養(yǎng)菌屬包括Rhodococcus、desulfurizationbacteria或Alicyclobacillus中的一種或多種。
5.如權(quán)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(fù)配菌劑中，所述嗜熱菌屬與所述自養(yǎng)菌屬的復(fù)配比例為100:1—1:100。
6.如權(quán)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，升溫時間為2-3天，發(fā)酵時間為至升溫后再持續(xù)2-4天。
7.如權(quán)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(diào)理劑包括花生殼、小麥秸稈或樹皮中的一種或多種，所述調(diào)理劑與污泥的質(zhì)量比為：1:3—1:5。
8.如權(quán)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(diào)理劑的的比例為10L:10T:1T—10L:10T:3T。
9.如權(quán)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(yǎng)的過程伴隨產(chǎn)熱升溫同步進行，持續(xù)時間5-7天。
10.如權(quán)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，通過機械壓濾將含水率30-40％左右的污泥與調(diào)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(nèi)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，本著利用最小的有機物降解產(chǎn)熱，盡量利用無機質(zhì)(保留污泥內(nèi)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(yǎng)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(fù)配菌劑，一方面好氧嗜熱菌為堆體提供熱量，使水分轉(zhuǎn)化為水蒸氣，排出堆體；另一方面，自養(yǎng)型細菌不需要消耗現(xiàn)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(shè)備，通過調(diào)節(jié)調(diào)理劑比例及含水率，達到熱電廠焚燒要求，變廢為寶，將市政污泥最終制作為生物質(zhì)燃料棒，實現(xiàn)了市政污泥的資源化和減量化。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)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(fù)配菌劑，將嗜熱菌屬與自養(yǎng)菌屬按一定比例混合，包括嗜熱菌屬和自養(yǎng)菌屬，嗜熱菌屬和自養(yǎng)菌屬按比例復(fù)配，可以相互提供底物共同繁殖生長；
產(chǎn)熱升溫，將菌劑與市政污泥原料以及調(diào)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(yǎng)，利用無機物進行生長繁殖，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(fù)上述過程n次，根據(jù)污泥的產(chǎn)生量以及處理污泥的速度，每月分批進行多次污泥處理；
其中，產(chǎn)熱升溫、嗜熱自養(yǎng)、鼓風(fēng)干化及翻堆為同時進行，或者在產(chǎn)熱升溫、嗜熱自養(yǎng)的過程中定時進行所述鼓風(fēng)干化或翻堆。
進一步，在篩選菌種時，利用平板劃線法進行多次富集、篩選來篩選菌種。
進一步，在篩選菌種時，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，多種菌種同時使用，共同發(fā)揮作用。
進一步，在復(fù)配菌劑中，使用的所述自養(yǎng)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，多種菌種同時使用，共同發(fā)揮作用。
進一步，在復(fù)配菌劑中，所述嗜熱菌屬與所述自養(yǎng)菌屬的復(fù)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(jù)污泥的成分以及預(yù)期達到的干化效果，在該區(qū)間內(nèi)進行適應(yīng)性調(diào)整。
進一步，在產(chǎn)熱升溫中，升溫時間為2-3天，發(fā)酵時間為至升溫后再持續(xù)2-4天，即總時間為5-7天。
進一步，在產(chǎn)熱升溫中，所述調(diào)理劑包括但不限于花生殼、小麥秸稈或樹皮，并使用其中的一種或多種，比如，可以單獨使用花生殼、小麥秸稈或者樹皮，可以使用花生殼與小麥秸稈的混合物、花生殼與樹皮的混合物、小麥秸稈與樹皮的混合物等；
所述調(diào)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。
進一步，在產(chǎn)熱升溫中，所述菌劑與市政污泥及調(diào)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。
進一步，所述產(chǎn)熱升溫與嗜熱自養(yǎng)的過程伴隨產(chǎn)熱升溫同步進行，持續(xù)時間5-7天。
更進一步，在機械壓濾中，機械壓濾后，污泥的含水率降至30-40％，通過機械壓濾將含水率30-40％左右的污泥與調(diào)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)明本著利用最小的有機物降解產(chǎn)熱，盡量利用無機質(zhì)(保留污泥內(nèi)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(yǎng)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(fù)配菌劑，一方面好氧嗜熱菌為堆體提供熱量，使水分轉(zhuǎn)化為水蒸氣，排出堆體；另一方面，自養(yǎng)型細菌不需要消耗現(xiàn)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(shè)備，通過調(diào)節(jié)調(diào)理劑比例及含水率，達到熱電廠焚燒要求，變廢為寶，將市政污泥最終制作為生物質(zhì)燃料棒，實現(xiàn)了市政污泥的資源化和減量化。
（發(fā)明人：李紹坤）
