[发明专利]一种污泥厌氧消化的方法

说明书

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体涉及一种污泥厌氧消化的方法。

背景技术

随着我国城市化进程和小城镇建设步伐加快以及人口增加，公众对环境质量的要求日益提高，大量的污水处理厂不断建成并投入使用，随之而来的污泥量也越来越大。污泥是污水处理后的产物，是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体，污泥的主要特性是含水率高，有机物含量高，容易腐化发臭，并且颗粒较细，比重较小，呈胶状液态，它是介于液体和固体之间的浓稠物，可以用泵运输，但它很难通过沉降进行固液分离。目前行业内对于污泥的年产量统计虽然没有达成共识，但规模已经相当大，然而长期以来，我国存在着重废水处理，轻污泥处理的倾向，目前我国污泥处理处置主要有填埋、焚烧、投海及土地利用等传统处理模式。污水处理厂中污泥未经任何处理直接农用的约占60％以上，即使在设有消化池的污水处理厂，消化后的污泥也只是稍加脱水就直接农用或填埋。尽管国家花费了大量人力、物力和财力处理了污水，但由于未经恰当处理的这些污泥进入环境后，直接给水体和大气带来二次污染，对生态环境和人类活动构成了严重威胁。所以对污泥的减量化、稳定化、无害化和资源化的研究和实践都变得尤为重要和迫切。

通常污泥处理费用约占污水处理厂投资和运行费用的20%～40%，而污泥厌氧消化是国际上常用的污泥生物处理方法，同时，也是大型污水处理厂最为经济的污泥处理办法。它是一个多级过程,即污泥中的有机物(如蛋白质、脂肪、碳水化合物)被水解并在酸化阶段由不同的兼性菌群降解成短链状有机酸、醇、H2、CO2和醋酸,其中有机酸和醇进一步分解成乙酸,最后生成沼气。由此，污泥达到了稳定化和无害化，并可回收生物能源。泥通过厌氧消化,会使污泥的体积减少为原来的1/2～2/3，污泥脱水效果提高，水分与固体易于分离，稳定性增强，无明显的恶臭，有毒细菌减少。污泥的厌氧消化是使污泥实现“四化”的主要环节，首先，有机物被厌氧消化分解，可使污泥稳定化，使之不易腐败，其次，通过厌氧消化，大部分病原菌或蛐虫卵被杀灭或作为有机物被分解，使污泥无害化，第三，随着污泥被稳定化，将产生大量高热值的沼气，作为能源利用，使污泥资源化，最后，污泥经消化以后，其中的部分有机氮转化成了氨氮，提高了污泥的肥效。

污泥的厌氧消化过程中，虽然主要靠浓缩和脱水，但有机物被厌氧分解，转化成沼气，这本身也是一种消化过程，现有技术中，污泥产生沼气的过程主要依靠产甲烷菌对甲酸、乙酸和甲醇的消耗，而有机酸物质在依靠纤维素酶、蛋白质酶和脂肪酶等酶类对有机物的消化分解生成后，除去可以被产甲烷菌直接利用的甲酸、乙酸和甲醇，其它酸醇类的物质，例如丙酸和丁酸等均不能作为产甲烷菌产生甲烷的底物，无法被产甲烷菌分解利用，很大程度上造成资源浪费，导致产甲烷的效率大大降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种污泥厌氧消化的处理方法及其微生物菌剂。

1、选用污水处理厂剩余污泥，加水调整其总含固率为5-10％；

2、将第一步所得含固率为5-10％的污泥加入厌氧消化罐中，加入量为消化罐容积的60％(v/v)，加入消化罐容积8-10％(v/v)的产甲烷接种物，加水至消化罐容积的90％，调节pH至7.5-7.7；

所述产甲烷接种物选自沼气发酵液、粪坑沉渣或源自沼气池的厌氧活性污泥；

3、接种复合微生物菌剂，加入量为消化罐容积的0.5％-1.2％(v/v)，搅拌均匀，封盖；

4、保持反应温度在25-35℃左右，每10h搅拌一次，搅拌的同时添加硝酸稀土，反应36h；

所述硝酸稀土的加入量为按每克污泥中可挥发性固体（VSS）加入3.0-4.5μg硝酸稀土。

所述硝酸稀土均可选用硝酸镧(La(NO₃)₃·6H₂O)、硝酸铈(Ce(NO₃)₃·6H₂O)。

所述复合微生物菌剂包括混合菌液和载体，所述混合菌液由短小芽孢杆菌、阴沟肠杆菌、反硝化菌、脱氮副球菌、解淀粉芽孢杆菌、乳酸乳球菌制备。

所述短小芽孢杆菌为 (Bacillus pumilus)ATCC27142；

所述阴沟肠杆菌为（Enterobacter cloacae）ATCC 700323；

所述反硝化菌为（Paracoccus pantotrophus）ATCC 35512；