本發(fā)明屬于污泥處理技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種利用高溫菌和白腐真菌進(jìn)行污泥好氧堆肥的方法。
背景技術(shù):
隨著城市污水處理廠規(guī)模和數(shù)量的不斷增大,如何妥善處置污水處理后產(chǎn)生的污泥已成為整個(gè)污水處理行業(yè)的難題。污泥中含有大量的有機(jī)質(zhì)和豐富的氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)成分,具有潛在利用價(jià)值,可作為肥料或土壤改良劑。但是,污泥中的有機(jī)污染物、重金屬和各種病原菌等有害成分限制了污泥的直接利用。
堆肥化是在人工控制條件下,有機(jī)固體廢棄物在微生物作用下產(chǎn)生高溫,分解有機(jī)物并殺滅有害病原微生物,實(shí)現(xiàn)原料的穩(wěn)定化和無(wú)害化。好氧堆肥的過(guò)程中,有機(jī)原料的降解是細(xì)菌、放線菌和真菌等多種微生物共同作用的結(jié)果。為了使堆肥原料中木質(zhì)纖維素等難降解有機(jī)物得到有效降解,可以在堆肥過(guò)程中添加某些木質(zhì)纖維素降解菌劑,黃孢原毛平革菌是目前為止發(fā)現(xiàn)的降解木質(zhì)素成分能力最強(qiáng)的一種白腐真菌。堆體溫度保持55℃且持續(xù)至少3 d以上,是實(shí)現(xiàn)堆肥無(wú)害化的必要條件,而堆體高溫的維持需要有足夠的高溫微生物的代謝來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于傳統(tǒng)堆肥中內(nèi)源微生物數(shù)量有限導(dǎo)致堆體升溫速度緩慢,高溫微生物的數(shù)量少導(dǎo)致堆體高溫階段的持續(xù)時(shí)間短。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種利用高溫菌和白腐真菌聯(lián)合作用進(jìn)行污泥好氧堆肥的方法,提高堆肥高溫階段的優(yōu)勢(shì)微生物種群的種類和數(shù)量,提高堆體溫度,增強(qiáng)微生物的降解活性和加速有機(jī)原料的分解,同時(shí)促進(jìn)重金屬的穩(wěn)定。
本發(fā)明采取的是如下的技術(shù)方案。
一種利用高溫菌和白腐真菌聯(lián)合作用進(jìn)行污泥好氧堆肥的方法,包括以下步驟:
(1)污泥堆肥高溫菌的制備:污泥堆肥過(guò)程中,取高溫期堆肥樣品,加入生理鹽水,震蕩后,取所得混合液置于營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基中,在高溫條件下培養(yǎng)24-48 h,傳代至穩(wěn)定,得污泥堆肥高溫菌;
(2)黃孢原毛平革菌孢子液的制備:將斜面保存的黃孢原毛平革菌轉(zhuǎn)接于PDA平板培養(yǎng)基中,30-37℃培養(yǎng)5-7 d后,平板表面形成豐富的白色粉狀孢子,用無(wú)菌水將平板表面形成的孢子洗到滅菌的三角瓶中,形成黃孢原毛平革菌孢子液;
(3)污泥好氧堆肥:將污泥與調(diào)理劑混合,再接種污泥堆肥高溫菌,當(dāng)溫度經(jīng)過(guò)高溫進(jìn)入降溫期后,添加黃孢原毛平革菌孢子液。
優(yōu)選的,步驟(1)所述的高溫期堆肥樣品與生理鹽水的質(zhì)量體積比為1:(10-20)g/mL;所述的混合液與營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基的體積比為1:(20-50)。
優(yōu)選的,步驟(1)所述營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基的組成為:3 g/L牛肉膏,10 g/L蛋白胨,5 g/L NaCl,剩余為蒸餾水,pH 為7.4-7.6。
優(yōu)選的,步驟(1)所述震蕩的溫度為55℃-65℃,時(shí)間為12-24 h。
優(yōu)選的,步驟(1)所述的高溫為55-65℃。
優(yōu)選的,步驟(2)所述斜面保存的溫度為4℃。
優(yōu)選的,步驟(2)所述的PDA平板培養(yǎng)基的組成為:20wt%馬鈴薯汁,20 g/L葡萄糖,3 g/L KH2PO4,1.5 g/L MgSO4,8 mg/L鹽酸硫胺,20 g/L瓊脂,剩余為蒸餾水,pH 為5.5-6.5。
優(yōu)選的,步驟(2)所述黃孢原毛平革菌孢子液的濃度為106-108 孢子/mL。
優(yōu)選的,步驟(3)所述污泥與調(diào)理劑的質(zhì)量比為10:(3-5)。
優(yōu)選的,步驟(3)所述污泥堆肥高溫菌的接種量為2-10wt‰,黃孢原毛平革菌孢子液的添加量為0.02-0.05 ml / g 。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明所接種的菌劑能促進(jìn)污泥好氧堆肥進(jìn)程,延長(zhǎng)堆肥高溫期,加速原料有機(jī)質(zhì)的降解,降低重金屬的生物有效性。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施作進(jìn)一步的說(shuō)明,但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
實(shí)施例1
(1)污泥堆肥高溫菌的制備:污泥堆肥過(guò)程中,取高溫期的堆樣,加入濃度為0.85wt%的生理鹽水,堆樣與生理鹽水的重量體積比為1:10(g/mL),在60℃恒溫培養(yǎng)箱中震蕩24 h后,取所得混合液置于營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基中,營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基組成為:3 g/L牛肉膏,10 g/L蛋白胨,5 g/L NaCl,剩余為蒸餾水,pH 為7.4,混合液與營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基的體積比為1:20,在60℃培養(yǎng)48 h后,傳代至穩(wěn)定,得到污泥堆肥高溫菌。
黃孢原毛平革菌孢子液的制備:將 4℃斜面保存的黃孢原毛平革菌轉(zhuǎn)接于PDA平板培養(yǎng)基中,PDA平板培養(yǎng)基的組成為:20wt%馬鈴薯汁,20 g/L葡萄糖,3 g/L KH2PO4,1.5 g/L MgSO4,8 mg/L鹽酸硫胺,20 g/L 瓊脂,剩余為蒸餾水,pH 為6.0,37℃培養(yǎng)5 d后,平板表面形成豐富的白色粉狀孢子。用無(wú)菌水將孢子洗到滅菌的三角瓶中,形成黃孢原毛平革菌孢子液,濃度為1×106 孢子/mL。
(2)污泥好氧堆肥:將污泥與鋸末、蘑菇渣按質(zhì)量比為10:3:1混合好,堆體質(zhì)量為17 kg,堆肥開始添加培養(yǎng)好的污泥堆肥高溫菌,接種量為堆樣的2wt‰,當(dāng)溫度經(jīng)過(guò)高溫進(jìn)入降溫期后,添加培養(yǎng)好的黃孢原毛平革菌孢子液,接種量為0.02 ml / g。
接菌堆體在55℃以上維持了3 d,未接菌堆體在55℃以上維持了2 d。與未接菌堆肥相比,接菌堆肥最高溫提高了3℃,腐熟時(shí)間縮短了3 d。經(jīng)過(guò)堆肥后,接菌與未接菌堆體中Cu的殘?jiān)鼞B(tài)所占比例分別提高了16.03%、13.56%,Ni的殘?jiān)鼞B(tài)所占比例分別提高了9.75%、6.49%。
實(shí)施例2
(1)污泥堆肥高溫菌的制備:污泥堆肥過(guò)程中,取高溫期的堆樣,加入濃度為0.85wt%的生理鹽水,堆樣與生理鹽水的重量體積比為1:15(g/mL),在55℃恒溫培養(yǎng)箱中震蕩12 h后,取所得混合液置于營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基中,營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基的組成為:3 g/L牛肉膏,10 g/L蛋白胨,5 g/L NaCl,剩余為蒸餾水,pH 為7.5,混合液與營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基的體積比為1:35,在55℃培養(yǎng)24 h后,傳代至穩(wěn)定,得到污泥堆肥高溫菌。
黃孢原毛平革菌孢子液的制備: 將4℃斜面保存的黃孢原毛平革菌轉(zhuǎn)接于PDA平板中,PDA培養(yǎng)基的組成為:20 wt%馬鈴薯汁,20 g/L葡萄糖,3 g/L KH2PO4,1.5 g/L MgSO4,8 mg/L鹽酸硫胺,20 g/L瓊脂,剩余為蒸餾水,pH 為5.5。30℃培養(yǎng)6 d后,平板表面形成豐富的白色粉狀孢子。用無(wú)菌水將孢子洗到滅菌的三角瓶中,形成黃孢原毛平革菌孢子液,濃度為1×107孢子/mL。
(2)污泥好氧堆肥:將污泥與鋸末、蘑菇渣按質(zhì)量比10:2:1混合好,堆體質(zhì)量為17 kg,在第0 d添加培養(yǎng)好的污泥堆肥高溫菌,接種量為堆樣的6wt‰,當(dāng)溫度經(jīng)過(guò)高溫進(jìn)入降溫期后,添加培養(yǎng)好的黃孢原毛平革菌孢子液,接種量為0.035ml / g。
接菌堆體在55℃以上維持了7 d,未接菌堆體在55℃以上維持了5 d。與未接菌堆肥相比,接菌堆肥最高溫提高了4.5℃,腐熟時(shí)間縮短了5 d。經(jīng)過(guò)堆肥后,接菌與未接菌堆體中Cu的殘?jiān)鼞B(tài)所占比例分別提高了13.59%、5.48%,Ni的殘?jiān)鼞B(tài)所占比例分別提高了5.53%、1.02%。
實(shí)施例3
(1)污泥堆肥高溫菌的制備:污泥堆肥過(guò)程中,取高溫期的堆樣,加入濃度為0.85wt%的生理鹽水,堆樣與生理鹽水的重量體積比為1:20(g/mL),在65℃恒溫培養(yǎng)箱中震蕩18 h后,取所得混合液置于營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基中,營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基的組成為:3 g/L牛肉膏,10 g/L蛋白胨,5 g/L NaCl,剩余為蒸餾水,pH 為7.6,混合液與營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基的體積比為1:50,在65℃培養(yǎng)36 h后,傳代至穩(wěn)定,得到污泥堆肥高溫期菌。
黃孢原毛平革菌孢子液的制備: 將4℃斜面保存的黃孢原毛平革菌轉(zhuǎn)接于PDA平板中,PDA培養(yǎng)基組成為:20 wt%馬鈴薯汁,20 g/L葡萄糖,3 g/L KH2PO4,1.5 g/L MgSO4,8 mg/L鹽酸硫胺,20 g/L瓊脂,剩余為蒸餾水,pH 為6.5,34℃培養(yǎng)7 d后,平板表面形成豐富的白色粉狀孢子。用無(wú)菌水將孢子洗到滅菌的三角瓶中,形成黃孢原毛平革菌孢子液,濃度為1×108 孢子/mL。
(2)污泥好氧堆肥:將污泥與鋸末、蘑菇渣按質(zhì)量比10:1:1混合好,堆體質(zhì)量為17 kg,在第0 d添加培養(yǎng)好的污泥堆肥高溫菌,接種量為堆樣的10wt‰,當(dāng)溫度經(jīng)過(guò)高溫進(jìn)入降溫期后,添加培養(yǎng)好的黃孢原毛平革菌孢子液,接種量為0.05 ml / g。
接菌堆體在55℃以上維持了7 d,未接菌堆體在55℃以上維持了4 d。與未接菌堆肥相比,接菌堆肥最高溫提高了6℃,腐熟時(shí)間縮短了7 d。經(jīng)過(guò)堆肥后,接菌與未接菌堆體中Cu的殘?jiān)鼞B(tài)所占比例分別提高了17.52%、9.48%,Ni的殘?jiān)鼞B(tài)所占比例分別提高了12.76%、6.14%。