一種污水除臭降解污泥用短鏈脂肪酸的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微生物發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種污水除臭降解污泥用短鏈脂肪酸的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通常我們根據(jù)碳鏈中碳原子的多少，把碳原子數(shù)為1-6的有機脂肪酸成為短鏈脂肪酸(short-chain fatty acids，SCFA)，又稱揮發(fā)性脂肪酸(Volatile fatty acids，VFA)，短鏈脂肪酸主要包括乙酸、丙酸、異丁酸、丁酸、異戊酸、戊酸。
[0003]短鏈脂肪酸SCFA可以降解大量的病原體、寄生蟲、重金屬元素以及一些難降解的有毒有害物質(zhì)，并在降解過程中將機物轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C酸而不是溫室氣體二氧化碳和甲烷，無碳排放，無臭氣排放；同時降解的有機質(zhì)80%左右轉(zhuǎn)化為可溶COD (Chemical OxygenDemand,化學(xué)需氧量)，可見，短鏈脂肪酸SCFA及其適合用于污水污泥脫氮解磷除臭。
[0004]目前，獲取短鏈脂肪酸SCFA是通過用厭氧微生物發(fā)酵污泥得到的，這種用厭氧微生物發(fā)酵污泥獲得的短鏈脂肪酸SCFA有以下缺點:
[0005](I)發(fā)酵污泥的微生物受污水污泥中的重金屬、化學(xué)有機物等由害物質(zhì)，以及污水、污泥性質(zhì)、環(huán)境因素(如溫度、PH、氧化還原電位等)、運行參數(shù)(如水力停留時間、固體停留時間等)的影響很大，降低了污水污泥的脫氮解磷除臭效率；
[0006](2)污泥的種類、污泥粒徑、生產(chǎn)短鏈脂肪酸SCFAs采用的工藝類型及反應(yīng)器構(gòu)造等在一定程度上會影響污泥酸化產(chǎn)物短鏈脂肪酸SCFAs的形成，致使無法對短鏈脂肪酸SCFAs的形成過程進行有效掌控，不利于規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用；
[0007](3)厭氧微生物發(fā)酵污泥得到的短鏈脂肪酸SCFAs雜質(zhì)多，不利于貯藏；
[0008](4)在污泥厭氧發(fā)酵的三階段中，污泥中顆粒有機物質(zhì)水解為溶解性物質(zhì)的速率較慢，使整個厭氧發(fā)酵過程的速率降低，為了提高厭氧發(fā)酵的效率，提出了提高污泥水解速率的方法，這種方法的基本原理是促使發(fā)酵污泥中顆粒態(tài)的有機物分解為小分子和溶解態(tài)的有機物，從而提高有機物的生物降解性能；目前，提高污泥水解速率的方法有熱處理、化學(xué)法、機械法、氧化法、生物法等，這些方法操作復(fù)雜，工程浩大，成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有方法獲得的短鏈脂肪酸SCFA存在受外界因素影響大、雜質(zhì)多、不易存儲等缺點，不僅不適合用于污水污泥環(huán)境下使用，而且存在污泥降解效率低等問題。
[0010]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是提供一種污水除臭降解污泥用短鏈脂肪酸的制備方法，包括以下步驟:
[0011]將30-40份的谷物豆類植物蛋白加入在100份的純凈水中研磨成漿，并在90-120
度高溫下消毒，再將溫度降至35-40度；
[0012]利用植物源培養(yǎng)液將動物源微生物發(fā)酵馴化為植物源微生物，將I份植物源微生物添加到100份植物蛋白液中，均勻攪拌，在35-40度溫度下密封發(fā)酵24-72小時，獲取短鏈脂肪Ife ；
[0013]將濃度為1% -5%海藻酸鈉溶液與濃度為5%氯化鈣溶液按照質(zhì)量份數(shù)比1:1混合，再將上述混合溶液、負(fù)載趨磁性植物源微生物的礦化水質(zhì)凈化劑和獲取的短鏈脂肪酸按照質(zhì)量份數(shù)比1: 1:100混合，均勻攪拌，獲得短鏈脂肪酸微膠囊體。
[0014]在上述方法中，所述植物源微生物為厭氧微生物。
[0015]在上述方法中，根據(jù)微生物生理代謝功能，由動物源馴化為植物源的微生物包括但不限于:
[0016]蛋白質(zhì)分解菌:丁酸梭菌；
[0017]碳水化合物分解菌:酵母菌；
[0018]脂肪分解菌:糞鏈球菌、乳酸菌、植物乳桿菌和嗜酸乳桿菌；
[0019]纖維素分解菌:EM菌；
[0020]產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌及同型產(chǎn)乙酸菌。
[0021]本發(fā)明利用植物源微生物對谷物豆類植物蛋白進行厭氧發(fā)酵，使厭氧發(fā)酵獲得短鏈脂肪酸SCFAs時的溫度、pH、氧化還原電位和發(fā)酵時間可恒定，避免外界影響，在保證低成本的情況下迅速獲取高品質(zhì)、高純度的短鏈脂肪酸SCFAs ;同時通過微膠囊技術(shù)把短鏈脂肪酸SCFAs與負(fù)載趨磁性植物源微生物的礦化水質(zhì)凈化劑融合為一體，在使用時，只需直接撒施投放河涌，不僅使其迅速沉入河涌底污泥不被流失，使用操作簡便，并且避免河涌污泥中重金屬及其它有害物質(zhì)對鏈脂肪酸SCFAs產(chǎn)生影響，提高河涌凈化效率，促進河涌自潔能力。
【具體實施方式】
[0022]在本發(fā)明中，利用植物源微生物對谷物豆類植物蛋白進行厭氧發(fā)酵，并通過微膠囊技術(shù)獲得一種適用于污水污泥環(huán)境的污泥降解用短鏈脂肪酸SCFAs，不僅創(chuàng)造性的將SCFAs應(yīng)用于河涌降解污泥，達到脫氮解磷除臭的效果；而且利用該短鏈脂肪酸SCFAs進行降解河涌污泥，還有以下益處:
[0023](I)、短鏈脂肪酸SCFAs(如乙酸、丙酸、丁酸及戊酸等)在厭氧微生物作用下將有機物轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C酸而不是溫室氣體二氧化碳和甲烷，對碳減排有重要的意義。
[0024](2)、短鏈脂肪酸SCFAs可補充微生物在降解有機物時碳源的不足，實現(xiàn)對河水COD濃度低的污水的除磷脫氮；并且短鏈脂肪酸SCFAs在生物降解污泥有機質(zhì)時，可將80%左右有機質(zhì)轉(zhuǎn)化為可溶C0D。
[0025](3)、短鏈脂肪酸SCFAs可降解污泥中含有的大量病原體、寄生蟲、重金屬元素以及一些難降解的有毒有害物質(zhì)，再進行無害化處理，可降低無害化處理成本，避免河涌污泥用于其它用途時給其它土壤和水環(huán)境帶來二次污染。
[0026](4)、采用短鏈脂肪酸SCFAs對河涌污泥進行降解，可降低污泥填埋場地和運輸費用的成本。
[0027](5)、短鏈脂肪酸SCFAs只需密封厭氧，貯藏、運輸方便。
[0028]￠)、短鏈脂肪酸SCFAs和負(fù)載趨磁性植物源微生物的礦化水質(zhì)凈化劑經(jīng)微膠囊技術(shù)合為一體后，在使用時，只需直接撒施投放河涌，就會迅速沉入河涌底污泥不被流失，操作簡便；再聯(lián)合短鏈脂肪酸SCFAs和負(fù)載趨磁性植物源微生物的礦化水質(zhì)凈化劑對河涌污泥水解和產(chǎn)酸的影響，發(fā)現(xiàn)污泥水解過程中產(chǎn)生的可溶性蛋白質(zhì)和碳水化合物基本隨發(fā)酵時間而變化，剩余污泥水解的效率要高，可使污泥中揮發(fā)性懸浮固體(VSS)減量，其減量化程度為30-40%。
[0029](7)、短鏈脂肪酸SCFAs和負(fù)載趨磁性植物源微生物的礦化水質(zhì)凈化劑的微膠囊體促進了河通常污泥中顆粒態(tài)有機物的溶解、溶解態(tài)大分子有機物(蛋白質(zhì)和碳水化合物)的水解以及水解后小分子有機物(氨基酸和單糖)的降解和酸化過程，并降低了產(chǎn)甲烷菌的活性，從而使得剩余污泥厭氧發(fā)酵過程的中間產(chǎn)物短鏈脂肪酸SCFAs得以大量積累，抑制河涌臭氣產(chǎn)生。
[0030]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做出詳細(xì)的說明。
[0031]本發(fā)明提供的一種污水除臭降解污泥用短鏈脂肪酸的制備方法，包括以下步驟:
[0032]第一步、配制植物蛋白液；
[0033]將30-40份的谷物豆類等植物蛋白加入在100份的純凈水中研磨成漿，并在90-120度高溫下消毒，再將溫度降至35-40度備用。
[0034]第二步、利用植物源微生物對植物蛋白液進行厭氧發(fā)酵，獲取短鏈脂肪酸S