公布日：2022.12.20
申请日：2022.09.14
分类号：C02F11/02(2006.01)I;C02F11/122(2019.01)I;C02F11/13(2019.01)I;C10L5/46(2006.01)I
摘要
本发明涉及污泥处理与处置领域，提出一种用于优化市政污泥生物干化技术的方法，包括：筛选菌种，取市政污泥好氧堆肥高温期的堆芯污泥，选取嗜热菌种；复配菌剂，将嗜热菌属与自养菌属按一定比例混合，包括嗜热菌属和自养菌属，嗜热菌属和自养菌属按比例复配；产热升温，将菌剂与市政污泥原料以及调理剂混合后发酵；嗜热自养；鼓风干化；翻堆；机械压滤5-7天制作生物质燃料；每月重复上述过程n次；本发明通过调节调理剂比例及含水率，达到热电厂焚烧要求，变废为宝，将市政污泥最终制作为生物质燃料棒，实现了市政污泥的资源化和减量化。
权利要求书
1.一种用于优化市政污泥生物干化技术的方法，其特征在于包括：筛选菌种，取市政污泥好氧堆肥高温期的堆芯污泥，选取嗜热菌种；复配菌剂，将嗜热菌属与自养菌属按一定比例混合，包括嗜热菌属和自养菌属，嗜热菌属和自养菌属按比例复配；产热升温，将菌剂与市政污泥原料以及调理剂混合后发酵；嗜热自养；鼓风干化；翻堆；机械压滤5-7天制作生物质燃料；每月重复上述过程n次；其中，产热升温、嗜热自养、鼓风干化及翻堆为同时进行，或者在产热升温、嗜热自养的过程中定时进行所述鼓风干化或翻堆。
2.如权利要求1所述的一种用于优化市政污泥生物干化技术的方法，其特征在于：在筛选菌种时，利用平板划线法进行多次富集、筛选来筛选菌种。
3.如权利要求1所述的一种用于优化市政污泥生物干化技术的方法，其特征在于：在筛选菌种时，选取的所述嗜热菌种包括Bacillus、Geobacillus、Ureibacillus或Firmicutes中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的一种用于优化市政污泥生物干化技术的方法，其特征在于：在复配菌剂中，使用的所述自养菌属包括Rhodococcus、desulfurizationbacteria或Alicyclobacillus中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的一种用于优化市政污泥生物干化技术的方法，其特征在于：在复配菌剂中，所述嗜热菌属与所述自养菌属的复配比例为100:1—1:100。
6.如权利要求1所述的一种用于优化市政污泥生物干化技术的方法，其特征在于：在产热升温中，升温时间为2-3天，发酵时间为至升温后再持续2-4天。
7.如权利要求1所述的一种用于优化市政污泥生物干化技术的方法，其特征在于：在产热升温中，所述调理剂包括花生壳、小麦秸秆或树皮中的一种或多种，所述调理剂与污泥的质量比为：1:3—1:5。
8.如权利要求1所述的一种用于优化市政污泥生物干化技术的方法，其特征在于：在产热升温中，所述菌剂与市政污泥及调理剂的的比例为10L:10T:1T—10L:10T:3T。
9.如权利要求1所述的一种用于优化市政污泥生物干化技术的方法，其特征在于：所述产热升温与嗜热自养的过程伴随产热升温同步进行，持续时间5-7天。
10.如权利要求1所述的一种用于优化市政污泥生物干化技术的方法，其特征在于：在机械压滤中，通过机械压滤将含水率30-40％左右的污泥与调理剂挤压成型，制成生物质燃料，所述生物质燃料的含水率低于20％。
发明内容
本发明提出一种用于优化市政污泥生物干化技术的方法，本着利用最小的有机物降解产热，尽量利用无机质(保留污泥内有机质为能源物质)的目的，利用堆肥高温期污泥，筛选嗜热干化菌种、自养型碳捕获菌种，包括如枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌等，自制复配菌剂，一方面好氧嗜热菌为堆体提供热量，使水分转化为水蒸气，排出堆体；另一方面，自养型细菌不需要消耗现成的有机物，利用二氧化碳合成有机物，增加污泥中有机质含量，最终5-7天污泥即能干化至30-40％含水率(质量比)，之后采用机械压滤设备，通过调节调理剂比例及含水率，达到热电厂焚烧要求，变废为宝，将市政污泥最终制作为生物质燃料棒，实现了市政污泥的资源化和减量化。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种用于优化市政污泥生物干化技术的方法，包括：
筛选菌种，取市政污泥好氧堆肥高温期的堆芯污泥，选取嗜热菌种；
复配菌剂，将嗜热菌属与自养菌属按一定比例混合，包括嗜热菌属和自养菌属，嗜热菌属和自养菌属按比例复配，可以相互提供底物共同繁殖生长；
产热升温，将菌剂与市政污泥原料以及调理剂混合后发酵，堆体自产热能力强，可使物料最高温度75℃以上；
嗜热自养，利用无机物进行生长繁殖，并制造有机物；
鼓风干化，在高温环境下，产生大量水蒸气，利用空气对流排出水分，进行快速干化；
翻堆；
机械压滤5-7天制作生物质燃料；
每月重复上述过程n次，根据污泥的产生量以及处理污泥的速度，每月分批进行多次污泥处理；
其中，产热升温、嗜热自养、鼓风干化及翻堆为同时进行，或者在产热升温、嗜热自养的过程中定时进行所述鼓风干化或翻堆。
进一步，在筛选菌种时，利用平板划线法进行多次富集、筛选来筛选菌种。
进一步，在筛选菌种时，选取的所述嗜热菌种包括但不限于Bacillus、Geobacillus、Ureibacillus或Firmicutes，并使用其中的一种或多种，通常情况下，多种菌种同时使用，共同发挥作用。
进一步，在复配菌剂中，使用的所述自养菌属包括但不限于Rhodococcus、desulfurizationbacteria、Alicyclobacillus，并使用其中的一种或多种，通常情况下，多种菌种同时使用，共同发挥作用。
进一步，在复配菌剂中，所述嗜热菌属与所述自养菌属的复配比例为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，根据污泥的成分以及预期达到的干化效果，在该区间内进行适应性调整。
进一步，在产热升温中，升温时间为2-3天，发酵时间为至升温后再持续2-4天，即总时间为5-7天。
进一步，在产热升温中，所述调理剂包括但不限于花生壳、小麦秸秆或树皮，并使用其中的一种或多种，比如，可以单独使用花生壳、小麦秸秆或者树皮，可以使用花生壳与小麦秸秆的混合物、花生壳与树皮的混合物、小麦秸秆与树皮的混合物等；
所述调理剂与污泥的质量比为：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。
进一步，在产热升温中，所述菌剂与市政污泥及调理剂的的比例为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。
进一步，所述产热升温与嗜热自养的过程伴随产热升温同步进行，持续时间5-7天。
更进一步，在机械压滤中，机械压滤后，污泥的含水率降至30-40％，通过机械压滤将含水率30-40％左右的污泥与调理剂挤压成型，制成生物质燃料，其热值在2000-3500大卡·kg-1左右，用于焚烧发电；
所述生物质燃料的含水率低于20％，含水率可降至18％，15％，12％。
本发明本着利用最小的有机物降解产热，尽量利用无机质(保留污泥内有机质为能源物质)的目的，利用堆肥高温期污泥，筛选嗜热干化菌种、自养型碳捕获菌种，包括如枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌等，自制复配菌剂，一方面好氧嗜热菌为堆体提供热量，使水分转化为水蒸气，排出堆体；另一方面，自养型细菌不需要消耗现成的有机物，利用二氧化碳合成有机物，增加污泥中有机质含量，最终5-7天污泥即能干化至30-40％含水率(质量比)，之后采用机械压滤设备，通过调节调理剂比例及含水率，达到热电厂焚烧要求，变废为宝，将市政污泥最终制作为生物质燃料棒，实现了市政污泥的资源化和减量化。
（发明人：李绍坤）
