一種用于污泥生物處理的專用營養(yǎng)劑及其生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于污泥生物處理的專用營養(yǎng)劑及其生產(chǎn)方法，該營養(yǎng)劑的生產(chǎn)原料含有硫粉，五水硫代硫酸鈉，七水硫酸亞鐵，維生素，微量元素，碳源物質(zhì)，四水磷酸氫銨鈉，磷酸氫二鉀，氯化鈣，七水硫酸鎂，表面活性劑吐溫，生物質(zhì)輔料。它利于微生物吸收且有助于微生物快速定殖和發(fā)揮作用，有效提高污泥生物處理微生物活性，改善污泥的脫水性能和重金屬去除率。在污泥處理中的應用是將營養(yǎng)劑用泵定量投放到污泥處理設施中，處理后污泥經(jīng)壓濾后，泥餅含水率可降至60%以下；重金屬Cu、Zn、Pb、Cr的溶出率為：51.46%～83.55%、40.99%~78.92%、9.03%~31.68%、10.97%~37.95%。
【專利說明】
一種用于污泥生物處理的專用營養(yǎng)劑及其生產(chǎn)方法
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于污泥處理技術領域，特別涉及一種用于污泥生物處理的專用營養(yǎng)劑及其生產(chǎn)方法。
【背景技術】
[0002]污水處理廠的剩余污泥一直是一個難以解決但又必須解決的棘手問題，國內(nèi)外均是如此。污泥具有含水率高、易腐爛、有惡臭、含有大量寄生蟲卵與病原微生物等特點，如不加以妥善處理，任意排放，將會造成二次污染;而同時污泥又是一種有效的生物資源，含有促進農(nóng)作物生長的氮、磷、鉀等營養(yǎng)物質(zhì)，且污泥中含量高達40%以上的有機質(zhì)是良好的土壤改良劑。
[0003]污泥生物處理技術是指通過在城市污水處理廠的濃縮污泥(含水率95-98%)中接種復合微生物，主要包括氧化亞鐵硫桿菌和氧化硫硫桿菌等自養(yǎng)菌以及乳酸桿菌、黑曲霉菌、根瘤菌和紅酵母菌等一些耐酸性異養(yǎng)菌，并投加一定比例的營養(yǎng)物質(zhì)，再經(jīng)曝氣處理后實現(xiàn)污泥脫水性能的提高，該過程污泥中重金屬被溶出進入液相通過脫水去除，惡臭消除，病原物被殺滅，壓濾脫水后污泥含水率可降至60%以下，且污泥的肥效和熱值沒有發(fā)生明顯的損失。污泥生物處理技術反應溫和，無二次污染，且運行成本低，實用性強，肥效和熱值損失少，處理后污泥可以制作成土壤改良劑使用，創(chuàng)造經(jīng)濟價值，具有諸多優(yōu)點。
[0004]在污泥生物處理中，微生物生存環(huán)境必須保證合適的營養(yǎng)比例，但在實際的污泥處理過程中，往往會發(fā)生污泥中營養(yǎng)物質(zhì)比例嚴重失調(diào)的情況，造成污泥生物處理效果差的問題。為了提高污泥處理微生物的活性，一般采用投加營養(yǎng)劑來改善微生物的生存環(huán)境，提高污泥的處理效果，這些營養(yǎng)劑主要包括淀粉、葡萄糖、甲醇、氮肥、磷肥等。
[0005]如中國專利文獻CN101913743A(申請?zhí)?01010221264.1)公開了一種用于城市污泥生物瀝浸處理的專用藥劑及其生產(chǎn)工藝，其組分如下:硫酸銨，2000-4000mg/kg;氯化鉀，100-200mg/kg ；磷酸氫二鉀，1000-3000mg/kg ；硝酸鈣，200-500mg/kg ；七水硫酸鎂，300-600mg/kg;維生素(I份維生素B和I份維生素C組成的混合物)，2000-3000mg/kg;微量元素(I份七水硫酸錳，5份七水硫酸鋅，I份硼酸，和I份鉬酸鈉組成的混合物)，3000-3500mg/kg;碳源物質(zhì)(3份淀粉和2份甲酸組成的混合物)，5000-8000mg/kg ；五水硫代硫酸鈉，200g/kg ；改性硫粉，200g/kg; 100目精黃鐵礦(FeS2)或七水硫酸亞鐵，100g/kg;生物表面活性劑鼠李糖酯，500-1000mg/kg;敷料加至100份。其生產(chǎn)工藝為:1.分別稱取硫酸銨、氯化鉀、磷酸氫二鉀、硝酸鈣、七水硫酸鎂、維生素、微量元素、碳源物質(zhì)、五水硫代硫酸鈉、改性硫粉、精黃鐵礦或七水硫酸亞鐵、生物表面活性劑鼠李糖酯;2.甲酸吸附在敷料上，硫酸銨、氯化鉀、磷酸氫二鉀、硝酸鈣、七水硫酸鎂、維生素、微量元素、淀粉、五水硫代硫酸鈉、改性硫粉、目精黃鐵礦或七水硫酸亞鐵、生物表面活性劑鼠李糖酯分別用敷料拌混;3.將各類物質(zhì)加入混合器后，加敷料份充分混合、攪拌均勻;4.分裝。
[0006]如中國專利文獻CN101891359A(申請?zhí)?01010221259.0)公開了一種用于制革污泥生物瀝浸處理的藥劑，其包括以下組分:硫酸氨，2000-3000mg/kg;磷酸氫二鉀，3000-5000mg/kg ；硝酸鈣，500-1000mg/kg ；七水硫酸鎂300_600mg/kg ；維生素(I份維生素C和I份煙酞胺組成的混合物)，3000-4000mg/kg;微量元素(I份七水硫酸錳，2份七水硫酸鋅，I份硼酸和I份鉬酸鈉組成的混合物)，3000-3500mg/kg;碳源物質(zhì)(I份淀粉和3份乙酸或甲酸組成的混合物)，5000-8000mg/kg;改性硫粉，100g/kg; 100目精黃鐵礦(FeS2)或七水硫酸亞鐵，400g/kg;生物表面活性劑鼠李糖酯，500-1000mg/kg;敷料加至100份。
[0007]上述產(chǎn)品在提高污泥生物處理效果方面起到了積極的促進作用，但仍舊存在許多問題，例如有研究表明不宜采用甲酸、乙酸等小分子酸類作為碳源物質(zhì)制作營養(yǎng)劑，因為其會對污泥處理微生物活性起到一定抑制作用。另外，現(xiàn)有的污泥生物處理營養(yǎng)劑提供的營養(yǎng)組分不夠全面、微生物活性受限制、投加量大、營養(yǎng)劑制作成本高、污泥處理運行費用高，限制了污泥生物處理技術的推廣應用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]綜上所述，為了克服現(xiàn)有技術問題的不足，本發(fā)明提供一種用于污泥生物處理的專用營養(yǎng)劑及其生產(chǎn)方法，它是一種營養(yǎng)配比均衡全面、利于微生物吸收、運行費用低且有助于微生物快速定殖和發(fā)揮作用，有效提高污泥生物處理微生物活性，改善污泥的脫水性能和重金屬去除率。
為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為:
一種用于污泥生物處理的專用營養(yǎng)劑，該營養(yǎng)劑的生產(chǎn)原料按重量計含有硫粉40?200g/kg、五水硫代硫酸鈉40?200g/kg、七水硫酸亞鐵100?300g/kg、維生素10?50g/kg、微量元素3?10g/kg、碳源物質(zhì)20?80g/kg、四水磷酸氫錢鈉20?80g/kg、磷酸氫二鉀10?50g/kg、氯化|丐0.1?lg/kg、七水硫酸鎂0.1?lg/kg、表面活性劑吐溫-20為5?30g/kg和生物質(zhì)輔料50?350g/kg。
[0009]進一步，所述維生素是按照以下原料的質(zhì)量百分比混合而成:40%維生素C、20%煙酰胺、20%維生素B1、10%維生素B6和10%維生素B12組成的混合物。
[0010]進一步，所述微量元素是按照以下原料的質(zhì)量百分比混合而成:15%氯化鋅，15%氯化鋁，15%—水硫酸錳、10%氯化鎳、15%二水氯化銅、10%硼酸、10%四水鉬酸銨和10%六水氯化鈷組成的混合物。
[0011]進一步，所述碳源物質(zhì)是按照以下原料的質(zhì)量百分比混合而成:40%淀粉、30%蔗糖和30%蛋白胨組成的混合物。
[0012]進一步，所述生物質(zhì)輔料是按照以下原料的質(zhì)量百分比混合而成:99%麩皮和1%纖維素酶組成的混合物。
[0013]本發(fā)明的生產(chǎn)方法是:
一種用于污泥生物處理的專用營養(yǎng)劑的生產(chǎn)方法，該方法包括以下步驟:
步驟一:一種用于污泥生物處理的專用營養(yǎng)劑，該營養(yǎng)劑的制備原料包括:硫粉40?200g/kg、五水硫代硫酸鈉40?200g/kg、七水硫酸亞鐵100?300g/kg、維生素10?50g/kg、微量元素3?10g/kg、碳源物質(zhì)20?80g/kg、四水磷酸氫錢鈉20?80g/kg、磷酸氫二鉀10?50g/kg、氯化|丐0.1?lg/kg、七水硫酸鎂0.1?lg/kg、表面活性劑吐溫-20為5?30g/kg和生物質(zhì)輔料50?350g/kg;
步驟二:按比例將步驟一中的原料加入混合器，然后在常溫下進行充分混合并攪拌均勻；
步驟三:將步驟二中攪拌均勻的原料分裝即可。
[0014]有益效果
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點:
1、本發(fā)明表面活性劑采用效果好、價格低廉的吐溫-20用來提高硫粉的溶解性和利用率，降低硫粉用量;搭配采用麩皮和纖維素酶混合成的生物質(zhì)輔料提供碳源，有助于降低藥劑成本，同時很好滿足乳酸桿菌、黑曲霉菌、根瘤菌和紅酵母菌等一些耐酸性異養(yǎng)微生物生長需要。
[0015]2、本發(fā)明的維生素采用維生素C、煙酰胺、維生素B1、維生素B6和維生素B12，全面提供微生物生長所需的重要生長因子，補充微生物生長所需，利于微生物生長增殖。
[0016]3、本發(fā)明的微量元素采用氯化鋅，氯化鋁，一水硫酸錳，氯化鎳，二水氯化銅，硼酸，四水鉬酸銨和六水氯化鈷，全面提供微生物生長所需的各種微量元素，促進微生物生長。
[0017]4、本發(fā)明采用該營養(yǎng)劑可同時滿足污泥生物處理復合微生物中各類微生物生長需要。有助于微生物快速定殖和發(fā)揮作用，有效提高污泥生物處理微生物活性，改善污泥的脫水性能和重金屬去除率。
[0018]5、本發(fā)明在污泥處理中的應用是將所述營養(yǎng)劑用栗定量投放到污泥處理設施中，營養(yǎng)劑投放量為5?15kg/m3污泥；處理后污泥經(jīng)壓濾后，泥餅含水率可降至60%以下，脫水效果良好，Cu、Zn、Pb、Cr等重金屬的溶出率分別為:51.46%?83.55%、40.99%?78.92%、9.03%?31.68%、10.97%?37.95%。
【具體實施方式】
[0019]下面結合實施例對本發(fā)明進一步詳述，但本實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明。
[0020]實施例1
生產(chǎn)I噸用于污泥生物處理的專用營養(yǎng)劑，一種用于污泥生物處理的專用營養(yǎng)劑，該營養(yǎng)劑的生產(chǎn)原料包括:
硫粉150g/kg，五水硫代硫酸鈉100g/kg、七水硫酸亞鐵250g/kg、四水磷酸氫錢鈉50g/kg、磷酸氫二鉀30g/kg、氯化^lg/kg、七水硫酸鎂lg/kg、表面活性劑吐溫-20:18g/kg;
維生素30g/kg，維生素是由40%維生素C、20%煙酰胺、20%維生素則、10%維生素86和10%維生素BI 2組成；
微量元素5g/kg，微量元素是由15%氯化鋅、15%氯化鋁、15%—水硫酸錳、10%氯化鎳、15%二水氯化銅、10%硼酸、10%四水鉬酸銨和10%六水氯化鈷組成；
碳源物質(zhì)65g/kg，碳源物質(zhì)是由40%淀粉、30%蔗糖和30%蛋白胨組成；
生物質(zhì)輔料300g/kg，生物質(zhì)輔料由99%麩皮和1%纖維素酶組成。
[0021]—種用于污泥生物處理的專用營養(yǎng)劑的生產(chǎn)方法，該方法包括以下步驟:
步驟一:分別稱取相應質(zhì)量的制備原料:150kg硫粉、10kg五水硫代硫酸鈉、250kg七水硫酸亞鐵、維生素30kg，維生素包括12kg維生素C、6kg煙酰胺、6kg維生素Bl、3kg維生素B6和3kg維生素B12，微量元素5kg，微量元素包括0.75kg氯化鋅、0.75kg氯化鋁、0.75kg—水硫酸猛、0.5kg氯化鎳、0.75kg 二水氯化銅、0.5kg硼酸、0.5kg四水鉬酸錢和0.5kg六水氯化鈷，碳源物質(zhì)65kg，碳源物質(zhì)包括26kg淀粉、19.5kg鹿糖和19.5kg蛋白胨，50kg四水磷酸氫錢鈉，30kg磷酸氫二鉀，Ikg氯化|丐，Ikg七水硫酸鎂，18kg表面活性劑吐溫-20，生物質(zhì)輔料300kg，生物質(zhì)輔料包括297kg麩皮和3kg纖維素酶；
步驟二:將步驟一中稱取的制備原料加入混合器后，在常溫下充分混合、攪拌均勻； 步驟三:將步驟二中攪拌均勻的原料分裝即可。
[0022]一種用于污泥生物處理的專用營養(yǎng)劑在污泥處理中的應用，具體為:將所述營養(yǎng)劑用栗定量投放到污泥處理設施中，營養(yǎng)劑投放量為5?15kg/m3污泥。處理后污泥經(jīng)壓濾后，泥餅含水率可降至60%以下，脫水效果良好，Cu、Zn、Pb、Cr等重金屬的溶出率高。
[0023]上述污泥生物處理專用營養(yǎng)劑在污泥處理中的應用，具體為:將所述營養(yǎng)劑用栗定量投放到污泥處理設施中，營養(yǎng)劑投放量為10kg/m3污泥。處理后污泥經(jīng)壓濾后，泥餅含水率可降至60%以下，脫水效果良好，Cu、Zn、Pb、Cr等重金屬的溶出率分別為:82.18%、74.33%、28.14%、32.06%。
[0024]泥餅有機質(zhì)含量下降不超過5%;處理后污泥中重金屬Cu、Zn、Pb、Cr含量遠低于《農(nóng)用污泥中污染物控制標準》(GB 4284-1984) (pH < 6.5)施用污泥相關標準的限值。因此，生物瀝浸后的污泥適合進行園林綠化、堆肥等資源化利用。
[0025]實施例2
生產(chǎn)I噸用于污泥生物處理的專用營養(yǎng)劑，一種用于污泥生物處理的專用營養(yǎng)劑，該營養(yǎng)劑的生產(chǎn)原料包括:
硫粉130g/kg、五水硫代硫酸鈉130g/kg、七水硫酸亞鐵200g/kg、四水磷酸氫銨鈉40g/kg、磷酸氫二鉀40g/kg、氯化l^j0.Sg/kg、七水硫酸鎂0.5g/kg、表面活性劑吐溫-20:14g/kg;
維生素50g/kg，維生素是由40%維生素C、20%煙酰胺、20%維生素則、10%維生素86和10%維生素BI 2組成；
微量元素1g/kg，微量元素是由15%氯化鋅、15%氯化招、15%—水硫酸猛、10%氯化鎳、15% 二水氯化銅、10%硼酸、10%四水鉬酸銨和10%六水氯化鈷組成；
碳源物質(zhì)50g/kg，碳源物質(zhì)是由40%淀粉、30%蔗糖和30%蛋白胨組成；
生物質(zhì)輔料335g/kg，生物質(zhì)輔料由99%麩皮和1%纖維素酶組成。
[0026]一種用于污泥生物處理的專用營養(yǎng)劑的生產(chǎn)方法，該方法包括以下步驟:
步驟一:分別稱取相應質(zhì)量的制備原料:130kg硫粉，130kg五水硫代硫酸鈉，200kg七水硫酸亞鐵，維生素50kg，維生素包括20kg維生素C、1kg煙酰胺、1kg維生素B1、5kg維生素B6和5kg維生素B12，微量元素5kg，微量元素10g/kg，包括1.5kg氯化鋅、1.5kg氯化招、1.5kg—水硫酸錳、1.0kg氯化鎳、1.5kg二水氯化銅、1.0kg硼酸、1.0kg四水鉬酸銨和1.0kg六水氯化鈷，碳源物質(zhì)50kg，碳源物質(zhì)包括20kg淀粉、15kg鹿糖和15kg蛋白胨，40kg四水磷酸氫錢鈉，40kg磷酸氫二鉀，0.5kg氯化|丐，0.5kg七水硫酸鎂，14kg表面活性劑吐溫-20，生物質(zhì)輔料335kg，生物質(zhì)輔料包括331.65kg麩皮和3.35kg纖維素酶；
步驟二:將步驟一中的稱取的制備原料加入混合器后，在常溫下充分混合、攪拌均勻； 步驟三:將步驟二中攪拌均勻的原料分裝即可。
[0027]上述污泥生物處理專用營養(yǎng)劑在污泥處理中的應用，具體為:將所述營養(yǎng)劑用栗定量投放到污泥處理設施中，營養(yǎng)劑投放量為15kg/m3污泥。處理后污泥經(jīng)壓濾后，泥餅含水率可降至60%以下，脫水效果良好，Cu、Zn、Pb、Cr等重金屬的溶出率分別為:83.28%、77.81%、29.27%、35.70%
泥餅有機質(zhì)含量下降不超過5%;處理后污泥中重金屬(Cu、Zn、Pb、Cr)含量遠低于《農(nóng)用污泥中污染物控制標準》(GB 4284-1984) (pH < 6.5)施用污泥相關標準的限值。因此，生物瀝浸后的污泥適合進行園林綠化、堆肥等資源化利用。
[0028]要說明的是，上述實施例是對本發(fā)明技術方案的說明而非限制，所屬技術領域普通技術人員的等同替換或者根據(jù)現(xiàn)有技術而做的其它修改，只要沒超出本發(fā)明技術方案的思路和范圍，均應包含在本發(fā)明所要求的權利范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種用于污泥生物處理的專用營養(yǎng)劑，其特征在于，該營養(yǎng)劑的生產(chǎn)原料按重量計含有硫粉40?200g/kg、五水硫代硫酸鈉40?200g/kg、七水硫酸亞鐵100?300g/kg、維生素10?50g/kg、微量元素3?10g/kg、碳源物質(zhì)20?80g/kg、四水磷酸氫錢鈉20?80g/kg、磷酸氫二鉀10?50g/kg、氯化|丐0.1?lg/kg、七水硫酸鎂0.1?lg/kg、表面活性劑吐溫-20為5?30g/kg和生物質(zhì)輔料50?350g/kg。2.根據(jù)權利要求1所述的一種用于污泥生物處理的專用營養(yǎng)劑，其特征在于，所述維生素是按照以下原料的質(zhì)量百分比混合而成:40%維生素C、20%煙酰胺、20%維生素B1、10%維生素B6和10%維生素B12組成的混合物。3.根據(jù)權利要求1所述的一種用于污泥生物處理的專用營養(yǎng)劑，其特征在于，所述碳源物質(zhì)是按照以下原料的質(zhì)量百分比混合而成:40%淀粉、30%鹿糖和30%蛋白胨組成的混合物。4.根據(jù)權利要求1所述的一種用于污泥生物處理的專用營養(yǎng)劑，其特征在于:所述微量元素是按照以下原料的質(zhì)量百分比混合而成:15%氯化鋅、15%氯化鋁、15%—水硫酸錳、10%氯化鎳、15% 二水氯化銅、10%硼酸、10%四水鉬酸銨和10%六水氯化鈷組成的混合物。5.根據(jù)權利要求1所述的一種用于污泥生物處理的專用營養(yǎng)劑，其特征在于，所述生物質(zhì)輔料是按照以下原料的質(zhì)量百分比混合而成:99%麩皮和1%纖維素酶組成的混合物。6.—種用于污泥生物處理的專用營養(yǎng)劑的生產(chǎn)方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 步驟一:一種用于污泥生物處理的專用營養(yǎng)劑，該營養(yǎng)劑的制備原料包括:硫粉40?200g/kg、五水硫代硫酸鈉40?200g/kg、七水硫酸亞鐵100?300g/kg、維生素10?50g/kg、微量元素3?10g/kg、碳源物質(zhì)20?80g/kg、四水磷酸氫錢鈉20?80g/kg、磷酸氫二鉀10?50g/kg、氯化|丐0.1?lg/kg、七水硫酸鎂0.1?lg/kg、表面活性劑吐溫-20為5?30g/kg和生物質(zhì)輔料50?350g/kg; 步驟二:按比例將步驟一中的原料加入混合器，然后在常溫下進行充分混合并攪拌均勻； 步驟三:將步驟二中攪拌均勻的原料分裝即可。
【文檔編號】C02F11/02GK105859081SQ201610375983
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月31日
【發(fā)明人】陳勇, 陳少華, 高鏡清, 李林帥, 王文垅, 張敬申, 申愈, 劉淳, 張靜文
【申請人】河南工程學院