本發(fā)明涉及環(huán)境保護生物技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種污泥好氧堆肥生物促進劑及使用方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著我國城鎮(zhèn)化進程的加快，城鎮(zhèn)污水處理能力日益提高。每座污水處理廠每天要排放數(shù)百噸甚至上萬噸的剩余污泥，從經(jīng)濟角度來說，各種污泥處理與處置方法需要的資金巨大，可以占到廢水處理廠運行費用的25％～60％，城市污泥的處理與處置已成為限制城市污水處理行業(yè)發(fā)展的瓶頸。大量污泥的產(chǎn)生不僅給污水廠的日常運行造成了影響，缺乏安全處置的剩余污泥同時也向我國的生態(tài)環(huán)境安全提出了嚴峻挑戰(zhàn)。城市污泥的處理先后采用過海洋投棄、土地填埋、焚燒、堆肥和深加工再利用等處置方法，并逐步走向成熟。
已有研究表明，城市污泥中含有豐富的植物營養(yǎng)元素和有機質(zhì)，填埋的方式容易造成二次污染，同時也是一種資源浪費，因此消除污泥處理過程中帶來的二次污染，實現(xiàn)污泥資源化再利用，將成為污泥處置的最終方向。目前常用高溫堆肥技術(shù)處理市政污泥，污泥堆肥后作為林地肥料或園林綠化基質(zhì)。但市政污泥常含有病菌、寄生蟲及重金屬等有毒物質(zhì)，同時由于污泥含水率高，尤其是細胞表面的結(jié)合水含量較高，因此脫水性能差，在堆肥過程中很難與輔料均勻混合，容易形成緊實的結(jié)構(gòu)，不利于水分蒸發(fā)，堆肥時間長，腐熟慢，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。雖然cn103834592a公開了一種處理城市污泥用微生物發(fā)酵劑及其制備方法，利用了微生物發(fā)酵劑處理污泥，但是該方法需要7天才能達到最高溫度，升溫速度仍然較慢，并且未涉及快速去除水分的解決方案。污泥水分去除是目前堆肥處理的一個難點，探尋一種能提高堆肥溫度，延長的高溫期，加快污泥水分揮發(fā)，同時提升產(chǎn)品質(zhì)量的新型污泥好氧堆肥生物促進劑，對于污泥的清理和二次利用非常有現(xiàn)實意義。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種污泥好氧堆肥生物促進劑及使用方法。
本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：
一種污泥好氧堆肥生物促進劑，由三種獨立使用的組分構(gòu)成，所述組分a為復(fù)合酶制劑和復(fù)合酶穩(wěn)定劑混合物，所述組分b為滲透劑，所述組分c為復(fù)合微生物菌劑。
優(yōu)選的，組分a的復(fù)合酶制劑含有以下按質(zhì)量份混合的酶制劑：耐高溫堿性蛋白酶30～40份、纖維素酶40～50份、淀粉酶10～30份。
優(yōu)選的，組分a的復(fù)合酶穩(wěn)定劑添加量為復(fù)合酶制劑含量的0.01％～0.03％。
優(yōu)選的，所述滲透劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、異辛醇聚氧乙烯醚中的至少一種。
優(yōu)選的，復(fù)合微生物菌劑為嗜熱脂肪芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、耐高溫假黃色單胞菌、產(chǎn)黃纖維單胞菌、黑曲霉中的至少兩種。
進一步優(yōu)選的，所述復(fù)合微生物菌劑含有以下菌劑按質(zhì)量份計為：嗜熱脂肪芽孢桿菌4～6份、枯草芽孢桿菌3～5份、耐高溫假黃色單胞菌0.5～1份、產(chǎn)黃纖維單胞菌0.5～1份、黑曲霉2～3份，其中所述的嗜熱脂肪芽孢桿菌、黑曲霉的獨立有效活菌數(shù)≥108個/ml，所述的枯草芽孢桿菌、耐高溫假黃色單胞菌、產(chǎn)黃纖維單胞菌的獨立有效活菌數(shù)≥109個/ml。
上述污泥好氧堆肥生物促進劑的使用方法，包括如下步驟：
(1)將污泥與蘑菇渣按濕重質(zhì)量比2～4.：1～3混合均勻，調(diào)整含水率為50％～55％，調(diào)整碳氮比為25～30，加入上述污泥好氧堆肥生物促進劑的組分a，混合均勻，形成混合物料；
(2)將上述污泥好氧堆肥生物促進劑的組分b添加到步驟(1)所述的混合物料中，混合均勻，好氧發(fā)酵1～2天；
(3)向步驟(2)發(fā)酵后的物料中添加上述污泥好氧堆肥生物促進劑的組分c，充分混勻，繼續(xù)好氧發(fā)酵至堆肥結(jié)束。
優(yōu)選的，組分a的添加量為污泥與蘑菇渣混合后濕重的0.5％～1％。
優(yōu)選的，組分b的添加量為步驟(1)所述的混合物料濕重的0.0001％～0.0003％。
優(yōu)選的，組分c的添加量為步驟(2)發(fā)酵后的物料濕重的3％～5％。
本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明的污泥好氧堆肥生物促進劑，是專門針對污泥好氧堆肥研制，復(fù)合酶制劑選用耐高溫酶和復(fù)合微生物制劑含有嗜熱菌和耐高溫菌，滲透劑均是針對好氧堆肥的高溫過程而選擇。
該促進劑能使污泥迅速升溫，并且促進生物體的結(jié)合水向游離水轉(zhuǎn)化，降低污泥的含水率。該促進劑生產(chǎn)的堆肥產(chǎn)品腐熟后水分低，重金屬含量低，有機質(zhì)、水溶性碳和腐殖質(zhì)含量高，適于大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。
具體實施方式
一種污泥好氧堆肥生物促進劑，由三種獨立使用的組分構(gòu)成，所述組分a為復(fù)合酶制劑和復(fù)合酶穩(wěn)定劑混合物，所述組分b為滲透劑，所述組分c為復(fù)合微生物菌劑。
優(yōu)選的，組分a的復(fù)合酶制劑含有以下按質(zhì)量份混合的酶制劑：耐高溫堿性蛋白酶30～40份、纖維素酶40～50份、淀粉酶10～30份；復(fù)合酶制劑能將污泥中的蛋白、淀粉和纖維素迅速分解，加速腐殖化進程；同時，酶解后的小分子物質(zhì)為微生物的快速繁殖提供簡單易利用的營養(yǎng)，加速微生物的生長代謝，使生物體溫度升高，促進結(jié)合水向自由水轉(zhuǎn)化，有利于水分蒸發(fā)。
優(yōu)選的，組分a中復(fù)合酶穩(wěn)定劑添加量為復(fù)合酶制劑含量的0.01％～0.03％；復(fù)合酶穩(wěn)定劑可以使酶在復(fù)雜的堆肥環(huán)境中更加高溫。
優(yōu)選的，組分b的滲透劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、異辛醇聚氧乙烯醚中的至少一種；滲透劑更有利于酶與污泥重復(fù)結(jié)合，發(fā)揮作用，分解有機物質(zhì)，使物料升溫，從而使結(jié)合水向游離水轉(zhuǎn)化。
其中，組分c的復(fù)合微生物菌劑為嗜熱脂肪芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、耐高溫假黃色單胞菌、產(chǎn)黃纖維單胞菌、黑曲霉中的至少兩種。復(fù)合微生物菌劑優(yōu)選配方含有以下菌劑按質(zhì)量份計為：嗜熱脂肪芽孢桿菌4～6份、枯草芽孢桿菌3～5份、耐高溫假黃色單胞菌0.5～1份、產(chǎn)黃纖維單胞菌0.5～1份、黑曲霉2～3份，其中所述的嗜熱脂肪芽孢桿菌、黑曲霉的獨立有效活菌數(shù)≥108個/ml，所述的枯草芽孢桿菌、耐高溫假黃色單胞菌、產(chǎn)黃纖維單胞菌的獨立有效活菌數(shù)≥109個/ml；以上復(fù)合微生物菌劑可以產(chǎn)生淀粉酶、纖維素酶和蛋白酶，在堆肥一段時間后添加更有利于微生物產(chǎn)酶，避免了反饋抑制作用的發(fā)生。
上述污泥好氧堆肥生物促進劑的使用方法，包括如下步驟：
(1)將污泥與蘑菇渣按濕重質(zhì)量比2～4.：1～3混合均勻，調(diào)整含水率為50％～55％，調(diào)整碳氮比為25～30，按污泥與蘑菇渣混合后濕重的0.5％～1％添加污泥好氧堆肥生物促進劑組分a，混合均勻，形成混合物料；其中蘑菇渣可以由米糠、秸稈等農(nóng)作物廢棄物替代。
(2)將污泥好氧堆肥生物促進劑組分b按步驟(1)所述的混合物料濕重的0.0001％～0.0003％添加到混合物料中，混合均勻后，好氧發(fā)酵1～2天；
(3)向步驟(2)發(fā)酵后的物料中添加污泥好氧堆肥生物促進劑組分c，其添加量為發(fā)酵物料濕重的3％～5％，充分混勻后，繼續(xù)發(fā)酵至堆肥結(jié)束；在堆肥發(fā)酵1～2天后添加復(fù)合微生物制劑，這時物料在酶的作用下已經(jīng)轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì)，更有利于微生物的快速生長繁殖，生物溫度升高，進一步促進結(jié)合水向游離水轉(zhuǎn)化。
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步解釋。
實施例1
一種污泥好氧堆肥生物促進劑的制備如下：
(1)組分a：將耐高溫蛋白酶、纖維素酶和淀粉酶按30：40：30的比例混合均勻，制成復(fù)合酶制劑，加入復(fù)合酶穩(wěn)定劑dpd，其添加量為復(fù)合酶制劑含量的0.01％；
(2)組分b：滲透劑為脂肪醇聚氧乙烯醚；
(3)組分c：將嗜熱脂肪芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、耐高溫假黃色單胞菌、產(chǎn)黃纖維單胞菌、黑曲霉按質(zhì)量比為4.0：3.0：0.5：0.5：3.0混合，其中嗜熱脂肪芽孢桿菌和黑曲霉有效活菌數(shù)分別≥108個/ml，枯草芽孢桿菌、耐高溫假黃色單胞菌、產(chǎn)黃纖維單胞菌有效活菌數(shù)分別≥109個/ml，制得復(fù)合微生物制劑的總有效活菌數(shù)為3.1×109個/ml。
上述污泥好氧堆肥生物促進劑的使用方法如下：
(1)將污泥與蘑菇渣按濕重質(zhì)量比3：2混合均勻，調(diào)整含水率為50％，碳氮比為25，在堆肥初期加入上述污泥好氧堆肥生物促進劑的組分a，其添加量為污泥與蘑菇渣混合后濕重的0.5％，并混合均勻，形成混合物料；
(2)每1g上述污泥好氧堆肥生物促進劑的組分b，溶于1l水中，加入到1噸步驟(1)所述的混合物料中，混合均勻，好氧發(fā)酵1天；
(3)向發(fā)酵物料中加入其濕重質(zhì)量3％的上述污泥好氧堆肥生物促進劑的組分c，經(jīng)升溫期，高溫期，降溫期和腐熟期后制得產(chǎn)品。
實施例2
一種污泥好氧堆肥生物促進劑的制備方法如下：
(1)組分a：將耐高溫蛋白酶、纖維素酶和淀粉酶按35：45：20的比例混合均勻，制成復(fù)合酶制劑，加入復(fù)合酶穩(wěn)定劑dpd，其添加量為復(fù)合酶制劑含量的0.03％；
(2)組分b：滲透劑為脂肪醇聚氧乙烯醚；
(3)組分c：將嗜熱脂肪芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、耐高溫假黃色單胞菌、產(chǎn)黃纖維單胞菌、黑曲霉按質(zhì)量比為5.0：4.0：0.8：0.8：2.5混合，其中嗜熱脂肪芽孢桿菌和黑曲霉有效活菌數(shù)分別≥108個/ml，枯草芽孢桿菌、耐高溫假黃色單胞菌、產(chǎn)黃纖維單胞菌有效活菌數(shù)分別≥109個/ml，制得復(fù)合微生物制劑的總有效活菌數(shù)為9.3×109個/ml。
上述污泥好氧堆肥生物促進劑的使用方法如下：
(1)將污泥與蘑菇渣按濕重質(zhì)量比3：2混合均勻，調(diào)整含水率為55％，碳氮比為30，在堆肥初期加入上述污泥好氧堆肥生物促進劑的組分a，其添加量為污泥與蘑菇渣混合后濕重的0.8％，并混合均勻，形成混合物料；
(2)每2g上述污泥好氧堆肥生物促進劑的組分b，溶于1l水中，加入到1噸步驟(1)所述的混合物料中，混合均勻，好氧發(fā)酵1天；
(3)向發(fā)酵物料中加入其濕重質(zhì)量4％的上述污泥好氧堆肥生物促進劑的組分c，經(jīng)升溫期，高溫期，降溫期和腐熟期后制得產(chǎn)品。
實施例3
一種污泥好氧堆肥生物促進劑的制備方法如下：
(1)組分a：將耐高溫蛋白酶、纖維素酶和淀粉酶按40：50：10的比例混合均勻，制成復(fù)合酶制劑，加入復(fù)合酶穩(wěn)定劑dpd，其添加量為復(fù)合酶制劑含量的0.02％；
(2)組分b：滲透劑異辛醇聚氧乙烯醚；
(3)組分c：將嗜熱脂肪芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、耐高溫假黃色單胞菌、產(chǎn)黃纖維單胞菌、黑曲霉按質(zhì)量比為6.0：5.0：1.0：1.0：2.0混合，其中嗜熱脂肪芽孢桿菌和黑曲霉有效活菌數(shù)分別≥108個/ml，枯草芽孢桿菌、耐高溫假黃色單胞菌、產(chǎn)黃纖維單胞菌有效活菌數(shù)分別≥109個/ml，制得復(fù)合微生物制劑的總有效活菌數(shù)為6.5×109個/ml。
上述污泥好氧堆肥生物促進劑的使用方法如下：
(1)將污泥與蘑菇渣按濕重質(zhì)量比3：2混合均勻，調(diào)整含水率為55％，碳氮比為25，在堆肥初期加入上述污泥好氧堆肥生物促進劑的組分a，其添加量為污泥與蘑菇渣混合后濕重的1％，并混合均勻，形成混合物料；
(2)每3g上述污泥好氧堆肥生物促進劑的組分b，溶于1l水中，加入到1噸步驟(1)所述的混合物料中，混合均勻，好氧發(fā)酵1天；
(3)向發(fā)酵物料中加入其濕重質(zhì)量5％的述污泥好氧堆肥生物促進劑的組分c，經(jīng)升溫期，高溫期，降溫期和腐熟期后制得產(chǎn)品。
對比例1
不含滲透劑的污泥好氧堆肥生物促進劑用于堆肥發(fā)酵，以實施例2無組分b為例，實施步驟如下：
(1)將污泥與蘑菇渣按濕重質(zhì)量比3：2混合均勻，調(diào)整含水率為55％，碳氮比為30，在堆肥初期加入實施例2的污泥好氧堆肥生物促進劑的組分a，其添加量為污泥與蘑菇渣混合后濕重的0.8％，混合均勻，好氧發(fā)酵1天；
(2)向發(fā)酵物料中加入其濕重質(zhì)量4％的實施例2的污泥好氧堆肥生物促進劑的組分c，經(jīng)升溫期，高溫期，降溫期和腐熟期后制得產(chǎn)品。
對比例2
將污泥與蘑菇渣按濕重質(zhì)量比3：2混合，調(diào)整含水率為55％，碳氮比為30。按常規(guī)方法發(fā)酵，不加入污泥好氧堆肥生物促進劑，經(jīng)升溫期，高溫期，降溫期和腐熟期后制得產(chǎn)品。
效果評價
將上述實施例1～3及對比例1～2的污泥堆肥過程及產(chǎn)品的相關(guān)指標按照國家標準進行測試，分析測試結(jié)果如下表1所示。
表1不同實施例發(fā)酵相關(guān)指標
由表1可知，與只添加酶制劑和微生物菌劑的發(fā)酵(對比例1)及未添加促進劑的常規(guī)發(fā)酵(對比例2)相比，本發(fā)明的污泥好氧堆肥生物促進劑堆肥發(fā)酵成品重金屬含量低，有機質(zhì)、水溶性碳和腐殖酸含量高。發(fā)酵過程中升溫速度快，溫度高，高溫期長，水分蒸發(fā)迅速，提高了發(fā)酵效率，縮短生產(chǎn)時間，有更優(yōu)越的堆肥效果。