城市生活污水污泥好氧發(fā)酵工藝條件研究.pdf

1、隨著我國社會城市化的發(fā)展，城市生活污水排放量不斷增長，污水處理設(shè)施不斷增多，伴隨而來的污水處理過程產(chǎn)生的脫水污泥又成為新的環(huán)境問題，因此城市生活污水污泥資源化已成為新的環(huán)境研究熱點(diǎn)。在眾多污泥資源化方法中，污泥好氧發(fā)酵法因具有基建投資和運(yùn)行費(fèi)用較低，污泥穩(wěn)定化、無害化程度高、操作方便以及發(fā)酵成品可進(jìn)行農(nóng)業(yè)應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)，引起了各國的重視而成為污泥資源化的主要研究方向。 本文在污泥成分分析基礎(chǔ)上，主要從生物降解有機(jī)質(zhì)和生物除臭兩方面

2、入手，通過篩選具有高效有機(jī)質(zhì)降解和除臭活性的菌種、研究眾菌種的生長條件得到污泥發(fā)酵的菌劑，通過三角瓶小試實(shí)驗(yàn)確定了污泥發(fā)酵的基本工藝條件，通過污泥發(fā)酵擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)考察了發(fā)酵過程中各參數(shù)的變化，并驗(yàn)證及補(bǔ)充了小試實(shí)驗(yàn)結(jié)果，最后進(jìn)行了污泥發(fā)酵中試實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了所得工藝條件對成都市污水處理廠污泥的作用效果。 污泥成分分析表明，成都市污水處理廠污泥的有機(jī)質(zhì)含量、氮、磷、鉀分別達(dá)到50.8％、3.92％、1.70％和1.40％，均超過了全國平

3、均水平；各種重金屬含量相對較低，沒有超過我國污泥農(nóng)用重金屬的允許范圍，證明該污泥具備農(nóng)用價值且不用進(jìn)行其他處理，可以通過污泥發(fā)酵無害化后農(nóng)用。 篩選得到三株高纖維素酶產(chǎn)生菌S7、S12、M1和三株高效除臭菌S12、M1、G2，菌種S12對H2S以及NH<,3>的臭味脫除效果都較好，其所產(chǎn)纖維素酶中胞外酶占主要部分。通過菌種的生長特性實(shí)驗(yàn)，選擇S7、S12、M1三種菌株進(jìn)行其后的污泥發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，它們的pH值生長范圍分別為6.5～9

4、、7.5～9、5.5～9；溫度生長范圍分別為30~C～65℃、30℃～55℃、30℃～55℃。 三角瓶小試實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行了三方面的研究:污泥發(fā)酵培養(yǎng)基主要成分配比的研究確定了污泥發(fā)酵培養(yǎng)基配比污泥:稻草=1:1；單菌發(fā)酵和混菌發(fā)酵實(shí)驗(yàn)研究得到了發(fā)酵最佳菌種組合S7:S12=1:1；對外源N、P、K元素對污泥發(fā)酵的影響研究，結(jié)果表明，添加外源氮磷鉀尤其是氮素能夠加快污泥發(fā)酵的進(jìn)程。小試實(shí)驗(yàn)初步確定了污泥發(fā)酵的工藝條件為：發(fā)酵菌劑為混

5、菌S7:S12=1:1，接種量為發(fā)酵培養(yǎng)基的1％(v/w濕基重)，培養(yǎng)基組成為污泥:稻草:尿素:磷酸氫二鉀=1:1:0.02:0.02(質(zhì)量比)，發(fā)酵時間為12天，發(fā)酵溫度分時間段控制前3天30℃、中間5天55℃、后4天30℃。 根據(jù)污泥發(fā)酵的特點(diǎn)和性質(zhì)，在擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)中自行設(shè)計了污泥發(fā)酵容積為15L，通風(fēng)量為0.29m<'3>/h左右的靜態(tài)倉式好氧污泥發(fā)酵的實(shí)驗(yàn)小裝置。 在污泥好氧發(fā)酵放大實(shí)驗(yàn)中，通過發(fā)酵過程中各參數(shù)：

6、溫度、pH/值、有機(jī)質(zhì)、灰分、氨氮等的變化以及腐熟度的判斷，證明了利用小試所得工藝對污泥發(fā)酵能夠使其達(dá)到無害化、穩(wěn)定化的目的。此外，根據(jù)各參數(shù)的變化趨勢，確定了本次污泥發(fā)酵達(dá)到腐熟的時間為17天對小試發(fā)酵工藝進(jìn)行了修正；通過發(fā)酵過程中通風(fēng)量與溫度的關(guān)系對強(qiáng)制階段通風(fēng)量進(jìn)行調(diào)整，最后確定了本次發(fā)酵實(shí)驗(yàn)通風(fēng)方式為自然通風(fēng)與強(qiáng)迫相結(jié)合，通風(fēng)量為0.3m<'3>/h，對小試實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了補(bǔ)充；通過對發(fā)酵過程中微生物種群變化以及灰分含量變化的研究，發(fā)