公布日：2023.07.28
申请日：2022.02.24
分类号：C10L5/46(2006.01)I;C10L5/44(2006.01)I;C02F11/02(2006.01)I;C02F11/12(2019.01)I
摘要
本发明公开了一种市政污泥掺混锯末制备污泥生物质燃料颗粒的方法，包括：取市政污泥样本分成I份，将I份市政污泥样本分别加入I个培养器皿中，控制I个培养器皿的培养温度分别对应10‑75℃中划分的I个培养温度区间，响应于培养器皿中发酵微生物的菌落密度达到预设密度，获得污泥发酵剂Yi；将市政污泥投放入发酵塔，并根据市政污泥的含水量加入锯末，以使市政污泥的含水率保持在45‑60％；根据发酵塔内的温度，接种污泥发酵剂Yi；响应于最后添加的污泥发酵剂对应的发酵微生物菌落密度达到预设要求，取出市政污泥进行造粒，获得生物质燃料颗粒。本发明通过提高市政污泥的发酵效率，从而提高生物质燃料颗粒的制备效率。
权利要求书
1.一种市政污泥掺混锯末制备污泥生物质燃料颗粒的方法，其特征在于，所述方法包括：取市政污泥样本分成I份，将I份所述市政污泥样本分别加入I个培养器皿中，控制I个所述培养器皿的培养温度分别对应10-75℃中划分的I个培养温度区间[Ti-L,Ti-H]，响应于所述培养器皿中发酵微生物的菌落密度达到预设密度，获得污泥发酵剂Yi；其中，i为I个所述培养温度区间按照从小到大顺序的整数编号且0＜i≤I，所述污泥发酵剂Yi对应的生长温度区间为第i个所述培养温度区间[Ti-L,Ti-H]；将所述市政污泥投放入发酵塔，并根据所述市政污泥的含水量加入锯末，以使所述市政污泥的含水率保持在45-60％；根据发酵塔内的温度，接种所述污泥发酵剂Yi；其中，响应于发酵塔内温度超出当前污泥发酵剂Yi对应的生长温度区间且继续在菌落衰退期持续发酵，并达到下一污泥发酵剂Yi+1对应的生长温度区间中值Ti+1-M，接种下一污泥发酵剂Yi+1；其中，所述污泥发酵剂Yi在温度区间[Ti-H,Ti+1-M]的发酵作业时段为所述菌落衰退期；响应于最后添加的所述污泥发酵剂对应的发酵微生物菌落密度达到预设要求，取出所述市政污泥进行造粒，获得生物质燃料颗粒。
2.根据权利要求1所述市政污泥掺混锯末制备污泥生物质燃料颗粒的方法，其特征在于，所述响应于所述培养器皿中发酵微生物的菌落密度达到预设密度，获得污泥发酵剂Yi，包括：响应于所述培养器皿中发酵微生物的菌落密度达到4×108-6.5×108CFU/ml，判断所述发酵微生物培养完成，获得污泥发酵剂Yi；其中，菌落密度只统计有效活菌。
3.根据权利要求1所述市政污泥掺混锯末制备污泥生物质燃料颗粒的方法，其特征在于，所述根据所述市政污泥的含水量加入锯末，以使所述市政污泥的含水率保持在45-60％，包括：检测所述市政污泥的含水量；根据所述市政污泥的含水量加入锯末，以使所述市政污泥的含水率保持在45-60％，同时保证所述市政污泥发酵完成后制备的所述生物质燃料颗粒热值满足最低燃烧标准。
4.根据权利要求1所述市政污泥掺混锯末制备污泥生物质燃料颗粒的方法，其特征在于，将所述市政污泥投放入发酵塔之后，所述方法还包括：采用鼓风机从所述发酵塔底部和/或侧部通入空气，保证所述发酵塔内各个位置的含氧量均保持在5-15v/v％。
5.根据权利要求1所述市政污泥掺混锯末制备污泥生物质燃料颗粒的方法，其特征在于，所述取出所述市政污泥进行造粒，获得生物质燃料颗粒，包括：取出发酵完成的所述市政污泥粉碎至60-80目；向粉碎后的市政污泥中加入助燃剂，并混合均匀；将混合均匀后的所述市政污泥送入挤压成型机，获得所述生物质燃料颗粒。
6.根据权利要求1所述市政污泥掺混锯末制备污泥生物质燃料颗粒的方法，其特征在于，所述取出所述市政污泥进行造粒，获得生物质燃料颗粒之后，所述方法还包括：对所述生物质燃料颗粒进行干燥处理，减少所述生物质燃料颗粒中的含水率，提高所述生物质燃烧颗粒的燃烧性能。
7.根据权利要求1所述市政污泥掺混锯末制备污泥生物质燃料颗粒的方法，其特征在于，在将所述市政污泥投放入发酵塔之前，所述方法还包括：对所述市政污泥进行脱硫处理，减少所述市政污泥的含硫量。
8.根据权利要求1所述市政污泥掺混锯末制备污泥生物质燃料颗粒的方法，其特征在于，在根据所述市政污泥的含水量加入锯末，以使所述市政污泥的含水率保持在40-60％之前，所述方法还包括：对所述锯末进行碳化，减少所述锯末中的有机物含量。
发明内容
经申请人研究发现：利用市政污泥自身培养的发酵微生物作为发酵剂接种进市政污泥中进行发酵，可以迅速适应市政污泥的环境，快速繁殖进行发酵，加快脱水干化效率。但是发酵剂在其对应微生物最适宜生存的温度区间的开始温度就接种进市政污泥中，会因为上一次接种的发酵剂对应微生物还未衰退完全与当前接种的发酵剂对应微生物形成激烈竞争，导致发酵效率降低，脱水干化效率也随之降低。
有鉴于现有技术的上述的一部分缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种市政污泥掺混锯末制备污泥生物质燃料颗粒的方法，旨在提高市政污泥发酵效率，从而提高生物质燃料颗粒的制备效率。
为实现上述目的，本发明提供了一种市政污泥掺混锯末制备污泥生物质燃料颗粒的方法，所述方法包括：
取市政污泥样本分成I份，将I份所述市政污泥样本分别加入I个培养器皿中，控制I个所述培养器皿的培养温度分别对应10-75℃中划分的I个培养温度区间[Ti-L,Ti-H]，响应于所述培养器皿中发酵微生物的菌落密度达到预设密度，获得污泥发酵剂Yi；其中，i为I个所述培养温度区间按照从小到大顺序的整数编号且0＜i≤I，所述污泥发酵剂Yi对应的生长温度区间为第i个所述培养温度区间[Ti-L,Ti-H]；
将所述市政污泥投放入发酵塔，并根据所述市政污泥的含水量加入锯末，以使所述市政污泥的含水率保持在45-60％；
根据发酵塔内的温度，接种所述污泥发酵剂Yi；其中，响应于发酵塔内温度超出当前污泥发酵剂Yi对应的生长温度区间且继续在菌落衰退期持续发酵，并达到下一污泥发酵剂Yi+1对应的生长温度区间中值Ti+1-M，接种下一污泥发酵剂Yi+1；其中，所述污泥发酵剂Yi在温度区间[Ti-H,Ti+1-M]的发酵作业时段为所述菌落衰退期；
响应于最后添加的所述污泥发酵剂对应的发酵微生物菌落密度达到预设要求，取出所述市政污泥进行造粒，获得生物质燃料颗粒。
可选的，所述响应于所述培养器皿中发酵微生物的菌落密度达到预设密度，获得污泥发酵剂Yi，包括：
响应于所述培养器皿中发酵微生物的菌落密度达到4×108-6.5×108CFU/ml，判断所述发酵微生物培养完成，获得污泥发酵剂Yi；其中菌落密度只统计有效活菌。
可选的，所述根据所述市政污泥的含水量加入锯末，以使所述市政污泥的含水率保持在45-60％，包括：
检测所述市政污泥的含水量；
根据所述市政污泥的含水量加入锯末，以使所述市政污泥的含水率保持在45-60％，同时保证所述市政污泥发酵完成后制备的所述生物质燃料颗粒热值满足最低燃烧标准。
可选的，将所述市政污泥投放入发酵塔之后，所述方法还包括：
采用鼓风机从所述发酵塔底部和/或侧部通入空气，保证所述发酵塔内各个位置的含氧量均保持在5-15v/v％。
可选的，所述取出所述市政污泥进行造粒，获得生物质燃料颗粒，包括：
取出发酵完成的所述市政污泥粉碎至60-80目；
向粉碎后的市政污泥中加入助燃剂，并混合均匀；
将混合均匀后的所述市政污泥送入挤压成型机，获得所述生物质燃料颗粒。
可选的，所述取出所述市政污泥进行造粒，获得生物质燃料颗粒之后，所述方法还包括：
对所述生物质燃料颗粒进行干燥处理，减少所述生物质燃料颗粒中的含水率，提高所述生物质燃烧颗粒的燃烧性能。
可选的，在将所述市政污泥投放入发酵塔之前，所述方法还包括：
对所述市政污泥进行脱硫处理，减少所述市政污泥的含硫量。
可选的，在根据所述市政污泥的含水量加入锯末，以使所述市政污泥的含水率保持在40-60％之前，所述方法还包括：
对所述锯末进行碳化，减少所述锯末中的有机物含量。
本发明的有益效果：1、本发明通过响应于发酵塔内温度超出当前污泥发酵剂Yi对应的生长温度区间且继续在菌落衰退期持续发酵(在菌落衰退期内，当前污泥发酵剂Yi的发酵微生物菌落数慢慢减少，但是由于其数目还是比较多，仍然作为市政污泥发酵的主要发酵微生物)，并达到下一污泥发酵剂Yi+1对应的生长温度区间中值Ti+1-M，接种下一污泥发酵剂Yi+1。本发明在当前污泥发酵剂Yi的发酵微生物在对应的生长温度区间上限温度到下一污泥发酵剂Yi+1对应的生长温度区间中值Ti+1-M菌落衰退后，加入下一污泥发酵剂Yi+1，可以有效减少当前污泥发酵剂Yi的发酵微生物与下一污泥发酵剂Yi+1的发酵微生物竞争，保证下一污泥发酵剂Yi+1的发酵微生物在接种后可以正常生长繁殖，从而加快发酵效率。2、本发明取市政污泥样本分成I份，将I份市政污泥样本分别加入I个培养器皿中，控制I个培养器皿的培养温度分别对应10-75℃中划分的I个培养温度区间[Ti-L,Ti-H]，响应于培养器皿中发酵微生物的菌落密度达到预设密度，获得污泥发酵剂Yi。本发明通过采用市政污泥本身培养的微生物作为发酵剂，比起外来的发酵剂，可以更快适应市政污泥环境，在发酵过程中更快生长繁殖对市政污泥中的有机物进行分解。3、本发明将市政污泥投放入发酵塔，并根据市政污泥的含水量加入锯末，以使市政污泥的含水率保持在45-60％。本发明通过锯末调节市政污泥的含水率，在保证含水率有效调节的同时可以提高产物生物质燃料颗粒的热值。4、本发明根据发酵塔内的温度，接种污泥发酵剂Yi。本发明的发酵剂分温度段接种，保证了不同温度段的发酵微生物在接种的第一时间就可以形成较大的菌落规模进行发酵，而现有的一次接种只能等达到该温度段后一定时长才能使该温度段的发酵微生物形成较大的菌落规模，从而加快了发酵效率。5、本发明可以通过最后添加的污泥发酵剂对应的发酵微生物菌落密度达到预设要求，判断发酵是否完成，准确有效。6、本发明可以事先对锯末进行碳化，减少锯末中的有机物含量。避免锯末也被发酵微生物过多分解，热值降低的情况。综上，本发明通过加快生物质燃料颗粒制备过程中的发酵步骤，达到提高生物质燃料颗粒的制备效率的目的。
（发明人：李楠;李倩倩;赵乐权;黄默;孟宪东;林金华;周征;林泰成）
