造紙污泥的生物干化試驗(yàn)研究.pdf

1、近年來(lái),我國(guó)的造紙行業(yè)發(fā)展迅速,造紙工業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了水體環(huán)境污染問(wèn)題。隨著我國(guó)制漿造紙工業(yè)廢水的處理率和處理深度提高,造紙污泥產(chǎn)量急劇增加。造紙污泥是一種成分復(fù)雜的廢棄物,處理利用難度大,與其它廢物的處理一樣,減量化、無(wú)害化、資源化是造紙污泥處理處置的發(fā)展趨勢(shì),因此其如何無(wú)害化處理已經(jīng)成為亟待解決的環(huán)境問(wèn)題。
　　 污泥生物干化是指在生物活動(dòng)產(chǎn)生的較高溫度條件下,對(duì)機(jī)械脫水污泥中的有機(jī)物進(jìn)行生物降解,同時(shí)加快污泥中的水分散失,最

2、終生成具有較低含水率的干化污泥。經(jīng)生物干化處理后的造紙污泥除了農(nóng)用外,也可以用焚燒、填埋等方式進(jìn)行處置。生物干化技術(shù)的微生物代謝過(guò)程與污泥好氧堆肥相似,主要區(qū)別在于:其工藝目標(biāo)主要是降低污泥含水率,而堆肥處理則以有機(jī)物穩(wěn)定與腐熟為主。
　　 從堆肥污泥中分離純化得到四株嗜熱菌:1＃、2#、3#和4#菌,通過(guò)比較它們對(duì)污泥含水率降低量的影響,以及測(cè)定它們的生長(zhǎng)曲線和最適宜生長(zhǎng)溫度,篩選得到2#菌作為造紙污泥生物干化的接種劑。2#菌

3、鑒定結(jié)果為:2#菌的16SrDNA序列與Geobacillus thermodenitrificans(熱反硝化芽孢桿菌)的同源性達(dá)100％,其形態(tài)特征及生理生化特性與Geobacillus thermodenitrificans(熱反硝化芽孢桿菌)最相似。
　　 本研究采用自主設(shè)計(jì)的污泥生物干化實(shí)驗(yàn)裝置,研究了造紙污泥生物干化特性及其影響因素。重點(diǎn)研究了物料配比和評(píng)價(jià)參數(shù)(溫度、pH值、含水率、揮發(fā)性固體、ATP含量和淀粉分解

4、菌數(shù)量等)的變化規(guī)律。選定鋸末、淀粉、磷酸二氫鉀和接種量為影響因子,以污泥的含水率降低量為評(píng)價(jià)指標(biāo)。正交實(shí)驗(yàn)和極差分析表明,各因素的影響大小排序?yàn)?淀粉>鋸末>接種量>磷酸二氫鉀。造紙污泥生物干化最佳工藝參數(shù)為:淀粉(1.0kg／20kg)、鋸末(1.6kg／20kg)、接種量(600mL／20kg)和磷酸二氫鉀(0.2kg／20kg),通風(fēng)方式為連續(xù)通風(fēng),通風(fēng)率設(shè)定為0.056m3／(kg·h),翻堆操作頻率為每2天1次。生物干化可以

5、作為造紙污泥進(jìn)一步脫水及減量處理的有效手段,經(jīng)過(guò)一次生物干化,物料的含水率和揮發(fā)性固體分別下降了11.9％和8.9％,減量化效果明顯,為后續(xù)處理或利用提供了更多選擇。造紙污泥生物干化過(guò)程中,物料溫度、pH值、含水率、揮發(fā)性固體、ATP含量和淀粉分解菌數(shù)量等指標(biāo)變化規(guī)律性強(qiáng),效果指示性明顯,均可作為污泥干化效果的表征參數(shù)。在最優(yōu)工藝條件下,污泥溫度達(dá)到47.8℃,經(jīng)過(guò)7d生物反應(yīng)后,含水率降低到50.3％,揮發(fā)性固體降低到49.5％,生物