專(zhuān)利名稱(chēng)：硫酸粘桿菌渣深度脫水調(diào)理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硫酸粘桿菌渣深度脫水調(diào)理技術(shù)，是一種常溫狀態(tài)下將發(fā)酵菌渣水分深度脫除的方法。
背景技術(shù)：
硫酸粘桿菌素又名硫酸粘菌素、克利斯汀(Colistin)、多粘菌素E(Polymyxin E)、抗敵素等，白色或近白色粉末，無(wú)臭、味苦有引濕性，易溶于水，微溶于甲醇、乙醇，溶于丙酮、乙醚等，游離堿微溶于水。在PH3-7. 5范圍內(nèi)穩(wěn)定。硫酸粘桿菌渣是生產(chǎn)硫酸粘桿菌素過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物，粘稠態(tài)固液混合物，pH為5. 5-6. 5，按質(zhì)量比含水率90-95%，含油率1%，蛋白含量2%，有機(jī)質(zhì)含量4%，淺黃色或黃色粘稠液體，放置一定時(shí)間后會(huì)因厭氧發(fā)酵增稠變質(zhì)，顏色變?yōu)榛液谏?，同時(shí)伴有臭雞蛋氣 味，如環(huán)境溫度較高，變質(zhì)時(shí)間會(huì)縮短。生產(chǎn)廠家發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程中，提取硫酸粘桿菌素有效成份后，菌渣做為廢棄物排出，菌渣已被國(guó)家環(huán)保部門(mén)列為危險(xiǎn)廢物，由于含有90%以上的水分，外運(yùn)處理需支付昂貴的運(yùn)輸費(fèi)用和噸處理費(fèi)用，目前廠家常用的處理方式為熱干化處理，即通過(guò)噴霧干燥、滾桶干燥、螺旋干燥等設(shè)備利用高溫爐氣、油汀換熱、蒸汽等熱源將菌渣干燥至含水30%以下，以實(shí)現(xiàn)減量化輸出，該方式降低了噸處理費(fèi)用和運(yùn)輸費(fèi)用，但同時(shí)產(chǎn)生的巨大能耗對(duì)企業(yè)仍是極大的負(fù)擔(dān)。目前市場(chǎng)上出現(xiàn)了許多類(lèi)似的污泥脫水調(diào)理技術(shù)，一方面污水處理廠用的常規(guī)污泥調(diào)理技術(shù)對(duì)硫酸粘桿菌渣這類(lèi)含有大量蛋白和油的菌渣無(wú)明顯效果，另一方面其調(diào)理劑成份中大量無(wú)機(jī)物的參與造成了含水率降低的“假象”，并產(chǎn)生了像石灰等不可再生資源的大量消耗，菌渣的性狀因品種不同也存在著較大差異，就硫酸粘桿菌渣而言，目前市場(chǎng)上尚未發(fā)現(xiàn)有效的調(diào)理技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種硫酸粘桿菌渣深度脫水調(diào)理方法，克服目前硫酸粘桿菌渣水分過(guò)高難以常規(guī)方法脫水的難題及熱干化脫水帶來(lái)的高能耗問(wèn)題。本發(fā)明的目的是以如下方式實(shí)現(xiàn)的該硫酸粘桿菌渣深度脫水調(diào)理方法采用以下具體步驟
a.常溫下檢測(cè)硫酸粘桿菌素菌渣液體pH值，攪拌菌渣液體同時(shí)加酸調(diào)整液體pH值至
4.7-5. O ；
b.聚胺按體積比配制成5%。濃度的水溶液作為分散劑投入到前步溶液中，含固率為5% (質(zhì)量比)的菌渣按體積比投加量0.5%，如菌渣含固率出現(xiàn)變化，按照菌渣實(shí)際含固率％+5%乂0. 5%計(jì)算聚胺分散劑投加量，攪拌均勻至呈現(xiàn)固液分離狀態(tài)；
c.聚合氯化鋁(PAC)按體積比配制成10%濃度的水溶液投入到前步溶液中，含固率為5% (質(zhì)量比)的菌渣按體積比投加量為0.5%，如菌渣含固率出現(xiàn)變化，按照菌渣實(shí)際含固率％+5%X O. 5%計(jì)算PAC投加量，并攪拌均勻；d.聚丙烯酰胺(CPAM)按質(zhì)量比配制成1%。濃度的水溶液投入到前步溶液中，投加時(shí)以肉眼觀察顆粒直徑為2-4_ ；
e.調(diào)理完成的菌渣停止攪拌，靜置；
f.進(jìn)入壓濾設(shè)備進(jìn)行常規(guī)壓濾，壓力1.OMPa，觀察濾液，清澈透明，流量穩(wěn)定，說(shuō)明調(diào)理狀態(tài)正常；
g.常規(guī)壓濾結(jié)束后進(jìn)行高壓壓榨，壓力1.6MPa;
h.濾液導(dǎo)入生化處理池處理，濾渣卸出檢測(cè)含水率。
通過(guò)了解硫酸粘桿菌素性狀發(fā)現(xiàn)該菌渣含油量較高，壓濾方式處理易粘結(jié)濾布阻塞進(jìn)一步脫水，由于蛋白質(zhì)的作用，該菌渣的膠體狀態(tài)十分穩(wěn)定，直接加入絮凝劑類(lèi)物質(zhì)會(huì)使水分包裹在膠團(tuán)內(nèi)不易脫出，經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該菌渣對(duì)酸度敏感，降低硫酸粘桿菌素菌渣的PH值，其流動(dòng)性增強(qiáng)，粘度降低，反之粘度增大，考慮其等電點(diǎn)特性及調(diào)理劑的pH適用范圍，反復(fù)試驗(yàn)后最終確定PH值的最佳控制范圍，在此基礎(chǔ)上加入適量聚胺類(lèi)分散劑中和菌絲蛋白攜帶的負(fù)電荷，降低硫酸粘桿菌素菌渣粘度、破壞菌渣的膠體狀態(tài)，考慮通過(guò)板框做為固液分離設(shè)備，可加入少許聚合氯化鋁(PAC)提高濾料硬度，降低過(guò)濾比阻，同時(shí)加入適量陽(yáng)離子聚丙烯酰胺(CPAM)作用于處理后的菌渣，菌渣中的微細(xì)固體物受CPAM作用絮凝成較大顆粒，提高過(guò)濾速度，菌渣水分被進(jìn)一步分離，CPAM作用一是掃捕菌渣液體中的懸浮微粒使之凝聚為大顆粒利于與水分離，另一方面是增大固體物的顆粒度，保證壓濾時(shí)不產(chǎn)生漏液(固體顆粒透過(guò)濾布)，然后通過(guò)壓濾設(shè)備壓濾，菌渣固體保留于濾室內(nèi)，分離出的液體由于含有可溶性有機(jī)物，COD及氨氮值仍較高，排入污水處理池進(jìn)行生化處理。具體來(lái)說(shuō)通過(guò)調(diào)整PH值并添加少量調(diào)理劑改變?cè)摼墓桃悍蛛x狀態(tài)，大幅降低過(guò)濾比阻，利用常規(guī)的板框等壓濾設(shè)備去除多余水分得到含水率不高于60%的硫酸粘桿菌素菌渣“產(chǎn)品”，該產(chǎn)物在空氣流通狀態(tài)下攤放一天(輔以軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng))后其含水率可自然下降至50%以下，解決了硫酸粘桿菌素菌渣脫水困難的技術(shù)難題，該技術(shù)僅使用少量電能，無(wú)需熱源與熱干化方法相比能耗降低95%以上，處理成本僅為熱干化方式的10%，提供了一種經(jīng)濟(jì)、環(huán)保并適于大規(guī)模生產(chǎn)的處理方法。聚胺是一種具有高電荷密度的季胺鹽，具有脫色、脫油、中和電荷等特性，作為菌渣調(diào)理劑的組成成份可有效降低菌渣過(guò)濾比阻，濾液色度，并對(duì)菌渣粘連濾布有抑制作用(脫油性);
PAC是具有較高電荷密度的無(wú)機(jī)高分子鋁鹽，具有中和電荷、混凝、提供過(guò)濾骨架的作用，與聚胺配合使用可進(jìn)一步降低絮體的含水率，并提高絮凝強(qiáng)度，降低料液的過(guò)濾比阻；CPAM是一種具有較高電荷密度的有機(jī)高分子，具有中和電荷、卷掃、架橋等特性，可有效增大菌渣的絮體體積，提高菌渣過(guò)濾速度。本發(fā)明以調(diào)理藥劑為核心，可對(duì)粘桿菌渣進(jìn)行有效脫水的預(yù)處理，加酸降低pH值使其流動(dòng)性增強(qiáng)，聚胺做分散劑降低菌渣粘度，PAC與聚胺配合使用可降低聚胺用量并做為絮體骨架提高濾渣硬度，CPAM的掃捕功能可凝聚菌渣液中的微小絮體，增大微小顆粒直徑，加快固液分離，提高菌渣脫水的過(guò)濾速度。聚胺與PAC、CPAM配合應(yīng)用，藥劑用量小，成本低，粘桿菌渣特性發(fā)生波動(dòng)時(shí)配比做相應(yīng)變動(dòng)但其作用機(jī)理不變。與熱干化設(shè)備比較無(wú)需蒸汽等熱源，僅壓濾設(shè)備、攪拌等消耗少量電能，較熱干化方法節(jié)能95%以上；與市場(chǎng)上污泥脫水調(diào)理劑比較無(wú)大量無(wú)機(jī)物添加，調(diào)理劑均為有機(jī)聚合物，具有用量低、易分解等特點(diǎn)，產(chǎn)生的菌渣干體不會(huì)因無(wú)機(jī)物的添加形成虛假含固率，同時(shí)也避免了因添加大量無(wú)機(jī)物造成的資源浪費(fèi)和二次污染。本發(fā)明處理后的硫酸粘桿菌渣干體含水率不高于60%，含水率低，利于二次干化，自然風(fēng)干1-2天即可將菌渣含水率降至45-50%，適于生產(chǎn)企業(yè)低成本的減量化處置。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
取IOL菌渣原液，檢測(cè)該菌渣含水率為95%，pH=6. 0，流加2mol/L的鹽酸溶液攪拌同時(shí)檢測(cè)PH值至pH=4. 8，加入5%。濃度的聚胺溶液50ml，攪拌lOmin，溶液在聚胺作用下粘度下降，加入10%的PAC溶液50ml，攪拌lOmin，由于PAC與聚胺帶相同電荷，溶液在電荷作用下粘度繼續(xù)下降，攪拌的同時(shí)緩慢加入質(zhì)量比1%。濃度的CPAM至菌渣液出現(xiàn)絮團(tuán)，絮團(tuán)顆粒為2-4mm，投加量100ml，繼續(xù)攪拌2min后停止攪拌。調(diào)理后的菌渣進(jìn)入250型小型板框 機(jī)，進(jìn)料壓力1. OMPa，至濾液出液不連續(xù)時(shí)停止壓濾，保壓后轉(zhuǎn)高壓壓濾進(jìn)料加力1.6MPa，壓濾30min，出液不連續(xù)后停止壓濾，卸料得到兩塊完整濾餅，與濾布可輕松分離，檢測(cè)含水率為65%(質(zhì)量比)。實(shí)施例2
150M2板框壓濾設(shè)備，配置20噸菌渣調(diào)理罐(含PH在線(xiàn)檢測(cè))、具備向調(diào)理罐定量加藥功能的酸堿及其它藥劑配制罐，向調(diào)理罐中打入20m3菌渣原液，檢測(cè)該菌渣含水率為95%，pH=6. 3，開(kāi)啟調(diào)理罐攪拌，流加2mol/L鹽酸至pH=4. 7，停止加酸，攪拌5min后定量加入5%0聚胺100L，繼續(xù)定量投加10%PAC100L，攪拌lOmin，至菌渣混合均勻，流加I^CPAM至菌渣出現(xiàn)穩(wěn)定絮團(tuán)，絮團(tuán)顆粒為2-4mm,繼續(xù)攪拌5min,絮體穩(wěn)定后停止攪拌。調(diào)理后的菌洛液體通過(guò)大流量低壓泵進(jìn)入板框壓濾機(jī)，進(jìn)料加力1. OMPa, 40min后濾液出液變小，保壓，轉(zhuǎn)高壓泵壓榨，進(jìn)料加力1. 6Mpa，40min，停止壓榨，卸料，得到濾餅?zāi)軌蚺c濾布輕松脫離，檢測(cè)含水率為60%。
權(quán)利要求
1.一種硫酸粘桿菌渣深度脫水調(diào)理方法，其特征在于采用以下具體步驟a.常溫下檢測(cè)硫酸粘桿菌素菌渣液體pH值，攪拌菌渣液體同時(shí)加酸調(diào)整液體pH值4.7-5. O ；b.聚胺按體積比配制成5%。濃度的水溶液作為分散劑投入到前步溶液中，含固率為5% 的菌渣按體積比投加量O. 5%，如菌渣含固率出現(xiàn)變化，按照菌渣實(shí)際含固率％+5%X0. 5% 計(jì)算聚胺分散劑投加量，攪拌均勻至呈現(xiàn)固液分離狀態(tài)；c.聚合氯化鋁按體積比配制成10%濃度的水溶液投入到前步溶液中，含固率為5%的菌渣按體積比投加量為O. 5%，如菌渣含固率出現(xiàn)變化，按照菌渣實(shí)際含固率％+5%X0. 5%計(jì)算PAC投加量，并攪拌均勻；d.聚丙烯酰胺按質(zhì)量比配制成1%。濃度的水溶液投入到前步溶液中，投加時(shí)以肉眼觀察顆粒直徑為2-4mm ；e.調(diào)理完成的菌渣停止攪拌，靜置；f.進(jìn)入壓濾設(shè)備進(jìn)行常規(guī)壓濾，壓力1.OMPa，觀察濾液，清澈透明，流量穩(wěn)定，說(shuō)明調(diào)理狀態(tài)正常；g.常規(guī)壓濾結(jié)束后轉(zhuǎn)為高壓壓榨，壓力1.6MPa ；h.濾液導(dǎo)入生化處理池處理，濾渣卸出檢測(cè)含水率。
全文摘要
一種硫酸粘桿菌渣深度脫水調(diào)理方法，常溫下加酸降低pH值使其流動(dòng)性增強(qiáng)，聚胺做分散劑降低菌渣粘度，PAC與聚胺配合使用可降低聚胺用量并做為絮體骨架提高濾渣硬度，CPAM的掃捕功能可凝聚菌渣液中的微小絮體進(jìn)行有效的固液分離，提高菌渣脫水的過(guò)濾速度，進(jìn)入壓濾設(shè)備進(jìn)行壓濾，濾液導(dǎo)入生化處理池處理，濾渣卸出檢測(cè)含水率。本發(fā)明處理后的硫酸粘桿菌渣干體含水率不高于60%，含水率低，利于二次干化，自然風(fēng)干1-2天即可將菌渣含水率降至45-50%，適于該菌渣低成本減量化處置的規(guī)?；a(chǎn)。
文檔編號(hào)C02F9/04GK103011457SQ20121054244
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者王國(guó)慶 申請(qǐng)人:山東魯抗中和環(huán)保科技有限公司