專(zhuān)利名稱(chēng)：生物酶催化在剩余污泥處理處置中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明具體涉及生物酶催化在剩余污泥處理處置中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在污水處理過(guò)程中，以及內(nèi)河等天然水體，會(huì)產(chǎn)生大量的污泥。污泥的含水率 高達(dá)95% 99%，導(dǎo)致污泥有巨大的容積，給污泥的后續(xù)處理帶來(lái)很大的困難。污泥的 組分復(fù)雜，變異性大，組成絮體為水中懸浮固體經(jīng)不同方式膠結(jié)凝聚而成，結(jié)構(gòu)松散， 形狀不規(guī)則，高度非均勻，比表面積與孔隙率極高，具有分形結(jié)構(gòu)，外觀上具有類(lèi)似絨 毛的分支與網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，呈膠狀液態(tài)，其主要特性是含水率高。除含有大量的水分外，還 含有難降解的有機(jī)物、重金屬和鹽類(lèi)，以及少量的病原微生物和寄生蟲(chóng)卵等。從污泥的 成分看，含有豐富的有機(jī)物和N、P、K等營(yíng)養(yǎng)元素及植物所必須的各種微量元素Ca、 Mg、Cu、Zn、Fe等，其中有機(jī)物、氮、磷等的含量均高于一般農(nóng)家?guī)?，還含有鉀及 其它微量元素。污泥中脂肪含量低，碳水化合物含量高VSS，碳水化合物(淀粉、糖 類(lèi)、纖維)含量高(高于50%)，脂肪含量低(約20%)，有機(jī)物含量稍低于50%;污 泥含氮量較高，一般在3%左右，污泥C/N比維持在10-20%的范圍；污泥的pH和總堿 度基本在正常范圍，pH在6.5-7.0之間，總堿度在16-26mg/L之間；污泥中富含的氮、 磷、鉀是農(nóng)作物必需的肥料成分，有機(jī)腐殖質(zhì)初次沉淀污泥含33%，消化污泥含35%， 腐殖污泥含47%，是良好的土壤改良劑；污泥含有大量的有機(jī)物和一定量的纖維木質(zhì) 素，脫水后的污泥發(fā)熱量約為836kJ/kg，具有較高的熱值，在一定含水率下具有自持燃 燒和用作能源的可能性。若施用于土地中，能夠改善土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤肥力，促進(jìn)作 物的生長(zhǎng)，對(duì)土壤物理、化學(xué)及生物學(xué)性狀有一定的改良作用。污泥中的有機(jī)物質(zhì)可明 顯改善土壤的結(jié)構(gòu)性，使土壤的容重下降，孔隙增多，土壤的通氣透水性和田間持水量 提高，從而改善土壤的物理性質(zhì)。施用污泥也可提高土壤的陽(yáng)離子交換量，改善土壤對(duì) 酸堿的緩沖能力，提供養(yǎng)分交換和吸附的活性位點(diǎn)，從而提高土壤保肥性。用污泥作為 肥料使用，土壤的持水能力、毛細(xì)血管孔隙和離子交換能力均可提高3-23%，有機(jī)質(zhì)增 加35-40%，總氮含量增加70%，團(tuán)粒增加25-60%。此外，污泥還能夠改變土壤的生物 學(xué)性狀，使土壤中微生物總量及放線菌所占比例增加，土壤的代謝強(qiáng)度提高。污泥中豐 富的各種養(yǎng)分，明顯地增加土壤氮、磷養(yǎng)分，并能有效地向植物提供養(yǎng)分，減少化學(xué)肥 料的施用量，從而可降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本。此外，污泥可以使土壤中微生物量增加和代 謝強(qiáng)度提高而改變土壤的生物學(xué)性狀，所以污泥土地利用是適合我國(guó)目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)?況是一種積極的、生產(chǎn)性的污泥處置方法。同時(shí)，我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中的國(guó)家，又是一個(gè) 農(nóng)業(yè)大國(guó)，其廣闊的土地資源是發(fā)展污水污泥土地利用的天然優(yōu)勢(shì)。因此，無(wú)論從經(jīng)濟(jì) 因素還是從肥效利用因素出發(fā)，污泥的土地利用特別是污泥的農(nóng)用都是一種符合中國(guó)國(guó) 情的處置方法。這種處置方法一方面可以為國(guó)內(nèi)污水廠污泥找到一條根本出路，另一方 面還可緩解我國(guó)農(nóng)村資源的短缺。污泥堆肥工藝分為好氧發(fā)酵和厭氧發(fā)酵兩種工藝過(guò)程。厭氧發(fā)酵由于產(chǎn)生甲烷等代謝物會(huì)產(chǎn)生惡臭，同時(shí)設(shè)備投資高，運(yùn)行管理復(fù)雜，要求嚴(yán)格，適合于大型污水廠 液態(tài)污泥的處理，由于我國(guó)一般采用中溫厭氧發(fā)酵處理，污泥溫度在30--40°C，雖然達(dá) 到減容目的，但仍不能直接還田。對(duì)機(jī)械脫水后污泥，主要采用好氧發(fā)酵制肥，好氧發(fā) 酵過(guò)程通過(guò)好氧性微生物的生物代謝作用，使污泥中有機(jī)物轉(zhuǎn)化成富含植物營(yíng)養(yǎng)物的腐 殖質(zhì)，反應(yīng)的最終代謝物是C02、H2O和熱量，大量熱量使物料持續(xù)高溫，降低物料的 含水率，有效地去除病原體、寄生蟲(chóng)卵和雜草種子，使污泥達(dá)到減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害 化、資源化目的。在厭氧發(fā)酵及好氧發(fā)酵過(guò)程中采用生物酶催化技術(shù)，可促進(jìn)污泥進(jìn)一 步軟化，釋放有效養(yǎng)分，污泥中有害的鉛、鉻、砷、汞、鎘等重金屬污染物質(zhì)被鈍化或 降解，有效殺滅了污泥中的病原微生物及蟲(chóng)卵等，高效去除污泥中的惡臭味即水分，縮 短發(fā)酵周期，設(shè)備投資及運(yùn)行能耗均降低1/3，設(shè)備較少，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，不需要其他能 源和人工管理，是節(jié)能高效的污泥處理及處置技術(shù)。由于中國(guó)農(nóng)村需要速效肥料，因而 從堆肥產(chǎn)生的肥料，可以直接投放市場(chǎng)，也可以進(jìn)一步深加工，制備有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合肥。污水污泥中的重金屬和有機(jī)污染物含量已成為污泥土地利用的重要限制因素， 污泥中往往含有大量的銅、鎳、鎘、鉛、鋅、汞等重金屬和許多種有毒有機(jī)物，若農(nóng)田 中長(zhǎng)期施用會(huì)導(dǎo)致土壤污染，它們被農(nóng)作物吸收后又通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體，從而影響人 體健康。城市污水處理廠污泥中含有大量的病原微生物和寄生蟲(chóng)，如不加以控制，則污 泥在土地利用或使用過(guò)程中會(huì)對(duì)人畜的健康造成危害。因此污泥在處置或利用前進(jìn)行 高、中溫好氧法或厭氧法處理或采用輻射處理是不可或缺的環(huán)節(jié)。根據(jù)環(huán)保部門(mén)的測(cè)算，全國(guó)每年產(chǎn)生含水率80%的污泥約3000萬(wàn)噸左右，而且 以每年15%的數(shù)量遞增。污泥中含有大量的有機(jī)物和豐富的氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，以及重金 屬、鹽類(lèi)、致病菌和寄生蟲(chóng)等有害成分，處置不當(dāng)將會(huì)引發(fā)環(huán)境衛(wèi)生和污染問(wèn)題。目前我國(guó)已開(kāi)始將污水處理廠污泥用于土地填埋和城市綠化，并將污泥作基 質(zhì)，制作復(fù)合肥用于農(nóng)業(yè)等。但在國(guó)內(nèi)，總的狀況還是以污泥土地利用的形式為主，將 污泥用于農(nóng)業(yè)?？捎捎趪?guó)內(nèi)在污泥管理方面對(duì)污泥所含病原菌、重金屬和有毒有機(jī)物等 理化指標(biāo)及臭氣等感官指標(biāo)控制的重視程度還不夠高，因此限制了對(duì)污泥的進(jìn)一步處置 利用。由于國(guó)內(nèi)污泥處理處置的起步較晚，許多城市沒(méi)有將污泥處置場(chǎng)所納入城市總 體規(guī)劃。造成很多處理廠難以找到合適的污泥處置方法和污泥棄置場(chǎng)所；我國(guó)污泥利用 的基礎(chǔ)薄弱，人們對(duì)污泥利用的認(rèn)識(shí)存在嚴(yán)重不足，對(duì)污泥的最終處置問(wèn)題缺乏關(guān)注， 給一些有害污泥的最終處置留下了隱患；污泥的利用率不是很高，仍有一部分的污水廠 污泥只經(jīng)貯存即由環(huán)衛(wèi)部門(mén)外運(yùn)市郊直接堆放，尤其是國(guó)內(nèi)一些南方城市很多采用這種 方式。這樣的處置方式既影響了污水廠的正常運(yùn)行，同時(shí)污泥的隨意堆放又可能產(chǎn)生二 次污染，也造成污泥資源的浪費(fèi)。因此，我國(guó)當(dāng)前面臨的問(wèn)題是盡快發(fā)展污泥高效處理 處置技術(shù)來(lái)解決不斷增長(zhǎng)的污水污泥，亦成為研究熱點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供生物酶催化在剩余污泥處理處置中的應(yīng)用技術(shù)，采用生 物酶催化技術(shù)高效處理剩余污泥，通過(guò)有效的生物催化功能來(lái)對(duì)目前一些污染治理技術(shù)所不能達(dá)到的剩余污泥進(jìn)行處理，使處理后的污泥減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化、資源化， 徹底治理污染并能充分利用的生物酶高效處理剩余污泥技術(shù)。一種生物酶是復(fù)合生物酶，該復(fù)合酶是由果膠酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維 素酶、過(guò)氧化氫酶、淀粉酶的組成；組成該生物酶的各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為果膠酶
4-20%、蛋白酶8-30%、脂肪酶8-30%、纖維素酶8_25%、過(guò)氧化氫酶4_20%、淀粉酶
5-25%。所述的復(fù)合酶中還可添加植酸酶、漆酶、葡聚糖酶、木聚糖酶、糖化酶、普魯 蘭酶和甘露聚糖酶中的一種或幾種，添加量占復(fù)合酶質(zhì)量的4-30%。一種生物酶催化在剩余污泥處理處置中的應(yīng)用，是利用生物酶的高效的生物催 化功能處理剩余污泥，利用酶技術(shù)將污泥中的臭氣分子分解、消臭，并利用其產(chǎn)生的無(wú) 機(jī)酸形成酸性環(huán)境和發(fā)酵過(guò)程高溫環(huán)境，殺死病原菌、蟲(chóng)卵、幼體，利用生物酶的螯合 作用將污泥中的重金屬離子穩(wěn)定化，通過(guò)酶催化污泥，使泥水快速分離，大量的上清液 排出，減少了污泥體積，實(shí)現(xiàn)了減量化；通過(guò)生物酶催化作用將污泥中的長(zhǎng)鏈分子轉(zhuǎn)變 成斷鏈分子，將多糖、纖維素轉(zhuǎn)變成蛋白質(zhì)，氨基酸，保留有機(jī)肥需要的營(yíng)養(yǎng)組分，提 高肥效同時(shí)能縮短發(fā)酵周期。利用生物酶的高效的生物催化功能，可用于處理城市污水處理廠的剩余污泥， 內(nèi)河污泥以及工業(yè)有機(jī)污泥。處理剩余污泥的具體方法為
1)把配制好生物酶與污泥均勻的混合或者接觸，充分?jǐn)嚢杈鶆颍?br> 2)根據(jù)污泥的含水量，可適當(dāng)調(diào)節(jié)水份，調(diào)節(jié)好的水份應(yīng)在50-70%，以手握成 團(tuán)，手指輕輕一彈能散開(kāi)，指縫中間不滴水為宜；
3)待污泥發(fā)酵，溫度上升到五十度后，每天翻堆一次，攪拌兩次，發(fā)酵7-10天即可。上述步驟1)中可添加微生物菌，微生物菌由固氮菌20%—30%、有機(jī)磷細(xì)菌 20%-30%、無(wú)機(jī)磷細(xì)菌15%-25%、鉀細(xì)菌20%-32%混合均勻組成。所述的添加生物酶的質(zhì)量占污泥質(zhì)量的2%。-5%，微生物菌的量占污泥質(zhì)量的 1% _5%。在處理城市污水處理廠的剩余污泥過(guò)程中，可添加含C的植物廢棄物，麩皮， 廢棄的稻草的一種或幾種，處理后的污泥可用以生產(chǎn)有機(jī)肥，添加量為生物酶質(zhì)量的 5%-40% ；在處理內(nèi)河污泥中，可添加無(wú)機(jī)載體組分水、硅藻土或建筑廢棄磚塊的一種 或幾種，添加量為生物酶質(zhì)量的5%-40%。處理后的剩余污泥可用作生產(chǎn)有機(jī)復(fù)合肥料或農(nóng)用土。采用生物酶催化凈化劑替代內(nèi)河清挖淤泥工程。在一定的條件下，只需投撒在 被污染的河道、湖沼、水庫(kù)、港灣等地方，就可以分解去除底部的淤泥，凈化被污染的 水體，不會(huì)發(fā)生二次污染。用機(jī)械或人工平整河道底部，尤其是清理已經(jīng)露底干涸的地 方；清除河道里的大塊石頭、雜草以及其它雜物。在露底的河床分段用底泥筑小墳蓄 水。在河道保持有水的情況下，按設(shè)計(jì)要求將底質(zhì)凈化劑均勻撒到河底。當(dāng)河底淤泥中 的有機(jī)物被吸收分解之后，底泥表面就是一層不被吸收分解的沙、石，水質(zhì)好轉(zhuǎn)。污泥建筑材料綜合利用是指污泥的無(wú)機(jī)化處理，用于制作水泥添加料、制磚、 制輕質(zhì)骨料和路基材料等。
本技術(shù)采用生物催化原理是利用酶與酶技術(shù)將污泥中的臭氣分子分解、消臭， 并利用其產(chǎn)生的無(wú)機(jī)酸形成酸性環(huán)境和發(fā)酵過(guò)程高溫環(huán)境，殺死病原菌、蟲(chóng)卵、幼體， 利用生物酶的螯合作用將污泥中的重金屬離子穩(wěn)定化，通過(guò)酶催化污泥中的泥水快速分 離，大量的上清液排出，減少了污泥體積，實(shí)現(xiàn)了減量化。通過(guò)生物酶催化作用將污泥 中的長(zhǎng)鏈分子轉(zhuǎn)變成斷鏈分子，將多糖、纖維素轉(zhuǎn)變成蛋白質(zhì)，氨基酸，保留有機(jī)肥需 要的營(yíng)養(yǎng)組分，提高肥效同時(shí)能縮短發(fā)酵周期。生物酶作為催化劑引發(fā)和加速化學(xué)反 應(yīng)。它們將不同的污染物質(zhì)的化學(xué)鏈打開(kāi)，迅速將各類(lèi)污染物轉(zhuǎn)化為易降解的小分子有 機(jī)物或直接降解為C02、H2O等無(wú)機(jī)物，使它們降解，經(jīng)過(guò)生物酶催化過(guò)程，縮短處理時(shí) 間，可以保留污泥中有用物質(zhì)，去除無(wú)用物質(zhì)，并使重金屬鈍化。利用生物酶催化技術(shù)處理污泥，通過(guò)污泥接種軟化一生物酶催化一生物脫水一 物料調(diào)節(jié)一重金屬鈍化等一系列技術(shù)，生產(chǎn)有機(jī)復(fù)合肥料及農(nóng)用土。氮磷鉀總養(yǎng)分大于 10%,有機(jī)質(zhì)含量大于38%，重金屬含量遠(yuǎn)低于農(nóng)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)，是一種高效、廉價(jià)、安全 的新型生態(tài)肥料。同時(shí)，該產(chǎn)品價(jià)格低，容易被市場(chǎng)接受，具有廣闊的市場(chǎng)前景。其中 有機(jī)肥氮、磷、鉀10%，pH6-8,有機(jī)質(zhì)38%，水分(游離水)含量/ (%) <20。 農(nóng)用土 氮、磷、鉀含量3%，pH6-8,有機(jī)質(zhì)38%，水分(游離水)含量/ (%) <20。 產(chǎn)品中重金屬含量比污泥農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)低50%以上，蛔蟲(chóng)卵死亡率及大腸桿菌指標(biāo)均符合國(guó) 家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。采用生物酶催化技術(shù)處理處置污泥，生產(chǎn)有機(jī)肥及農(nóng)用土，其優(yōu)點(diǎn)在于 (1)保證了污水處理廠的正常運(yùn)行，保護(hù)水環(huán)境。(2)減少了污泥處置不當(dāng)對(duì)環(huán)境的危害。每年減少污泥對(duì)地表水與地下水的污 染，避免了因有機(jī)污染造成水體富營(yíng)養(yǎng)化的可能。(3)設(shè)備投資少該技術(shù)日處理1噸污泥的設(shè)備投資約為其它處理技術(shù)的 1/2，日處理80%含水量的濕污泥50噸，完全處理周期12天，可連續(xù)生產(chǎn)。(4)發(fā)酵時(shí)間縮短，由20多天降低為10天左右，從而縮小占地面積超過(guò)一 半，大大降低了工程造價(jià)。(5)運(yùn)行成本低
①由于采用了先進(jìn)的生物酶催化技術(shù)，處理過(guò)程只需要添加生物菌和酶。②污泥發(fā)酵和干化過(guò)程的熱量來(lái)源于生物熱能，只在翻拋機(jī)工作時(shí)消耗少量電 能。③自動(dòng)化程度高，工藝流程簡(jiǎn)化，操作方法容易掌握，操作人員較少，人工成 本相對(duì)較低。(6)生產(chǎn)過(guò)程不產(chǎn)生三廢全生產(chǎn)過(guò)程不產(chǎn)生廢液，廢渣，氣味指標(biāo)經(jīng)生物處 理后符合國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。所有原料經(jīng)處理后，除排出的水蒸氣和CO2外，全部變成營(yíng)養(yǎng) 土。(7)生成物品質(zhì)好污泥經(jīng)持續(xù)70度高溫發(fā)酵后，發(fā)酵徹底，無(wú)異味，殺菌 滅卵，殺滅草籽，污泥經(jīng)生物發(fā)酵生成的營(yíng)養(yǎng)土，不但有機(jī)質(zhì)含量高、還有大量的有益 菌，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，提高土壤活性，改善土壤理化性，緩解土壤板結(jié)；促進(jìn)作物 生長(zhǎng)發(fā)育，促進(jìn)作物早熟；還能使作物根系發(fā)達(dá)，莖粗、葉厚?？购怠⒖?jié)?、抗寒、?倒伏、抗病蟲(chóng)害能力強(qiáng)，有明顯增產(chǎn)、增收效果。
(8)生產(chǎn)的有機(jī)復(fù)合肥，與化肥不同的是，可對(duì)貧瘠土地進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，為土 壤提供足夠的有機(jī)質(zhì)，避免土壤的板結(jié)情況發(fā)生，減少了蟲(chóng)害發(fā)生的可能，減少了農(nóng)藥 的使用量，保障人民的健康安全。(9)本技術(shù)解決了當(dāng)前面臨的污泥出路問(wèn)題，并將改善地表水水質(zhì)，是水環(huán)境 綜合整治的必要措施。既保護(hù)了環(huán)境，又為社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展提供了良好條件和必要保 障。對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步有促進(jìn)作用，其社會(huì)效益巨大。總之，這是一項(xiàng)保護(hù)環(huán)境、 建設(shè)文明衛(wèi)生城市，為了子孫后代造福的公用事業(yè)工程，有明顯的社會(huì)效益。采用生物酶催化技術(shù)處理污泥，將難降解的有機(jī)物質(zhì)分解成易生物降解的小分 子物質(zhì)，大大降低污染物濃度，減少污泥體積，提高污染物的去除效果，縮短發(fā)酵周 期，高效去除污泥中的惡臭味及水分，促進(jìn)污泥進(jìn)一步軟化，釋放有效養(yǎng)分，污泥中有 害的鉛、鉻、砷、汞、鎘等重金屬污染物質(zhì)被鈍化或降解，有效殺滅了污泥中的病原微 生物及蟲(chóng)卵等，為后續(xù)處置及利用創(chuàng)造有利條件。采用生物酶催化技術(shù)處理處置污泥，目的是經(jīng)過(guò)生物降解作用，使植物養(yǎng)分形 態(tài)更有利于植物的吸收，另一方面還可消除臭味、殺死病原菌和寄生蟲(chóng)。將濃縮脫水后 含水率約為60-80%的污泥與添加劑(菌種、生物酶)混合均勻后送至發(fā)酵倉(cāng)發(fā)酵，生 物酶投加量為2%。-1%，翻堆機(jī)每天運(yùn)行一次，將物料由進(jìn)倉(cāng)口向出倉(cāng)口移動(dòng)，用中壓 風(fēng)機(jī)對(duì)堆肥物料間歇式曝氣，由于生物酶及好氧細(xì)菌作用，堆肥物料在三天以后可升溫 到60°C以上，在此過(guò)程中，生物酶發(fā)揮高效催化作用，縮短污泥發(fā)酵時(shí)間，保留有效組 分，去除有害組分，使重金屬鈍化；在60-65°C維持2-3天，實(shí)現(xiàn)滅菌和干燥的目的，在 堆肥倉(cāng)中物料停留7-9天，完成堆肥，輸送出堆肥倉(cāng)。由于生物酶的高效催化作用，整 個(gè)過(guò)程基本不產(chǎn)生臭氣。技術(shù)指標(biāo)脫水率40-45% ；除臭效果好達(dá)到無(wú)明顯異味；泥 水分離效果好，清液排出水指標(biāo)符合水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；經(jīng)濟(jì)效果優(yōu)越。
具體實(shí)施例方式一種生物酶是由果膠酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶、過(guò)氧化氫酶、淀粉酶的 組成；組成該生物酶的各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為果膠酶4-20%、蛋白酶8-30%、脂肪酶 8-30%、纖維素酶8-25%、過(guò)氧化氫酶4-20%、淀粉酶5_25%。處理剩余污泥的具體方法為
1)把配制好生物酶以及微生物菌與污泥均勻的混合或者接觸，充分?jǐn)嚢杈鶆颍?br> 2)根據(jù)污泥的含水量，可適當(dāng)調(diào)節(jié)水份，調(diào)節(jié)好的水份應(yīng)在50-70%，以手握成 團(tuán)，手指輕輕一彈能散開(kāi)，指縫中間不滴水為宜；
3)待污泥發(fā)酵，溫度上升到五十度后，每天翻堆一次，攪拌兩次，發(fā)酵7-10天即可。所述的微生物菌由固氮菌20%— 30%、有機(jī)磷細(xì)菌20%_30%、無(wú)機(jī)磷細(xì)菌 15%-25%、鉀細(xì)菌 20%-32% 組成。所述的添加生物酶的質(zhì)量占污泥質(zhì)量的2%。_5%，微生物菌的量占污泥質(zhì)量的 1%0-5%。在處理城市污水處理廠的剩余污泥過(guò)程中，可添加含C的植物廢棄物，麩皮，廢棄的稻草的一種或幾種，處理后的污泥可用以生產(chǎn)有機(jī)肥；在處理內(nèi)河污泥中，可添 加無(wú)機(jī)載體組分水、硅藻土或建筑廢棄磚塊的一種或幾種。處理后的剩余污泥可用作生產(chǎn)有機(jī)復(fù)合肥料或農(nóng)用土。實(shí)施例1
按照權(quán)利要求公開(kāi)的具體方法，采用生物酶催化技術(shù)進(jìn)行處理處置城市污水處理廠 的剩余污泥，生產(chǎn)有機(jī)肥。在IOOOkg濃縮脫水后含水率約為60-80%的污泥中加入2kg的復(fù)合生物酶及Ikg
微生物菌種，其中復(fù)合生物酶包括果膠酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶、過(guò)氧化氫酶、 淀粉酶等，微生物菌種包括固氮菌、有機(jī)磷細(xì)菌、無(wú)機(jī)磷細(xì)菌及鉀細(xì)菌等，其各組分比 例為果膠酶8%、蛋白酶13%、脂肪酶13%、纖維素酶12%、過(guò)氧化氫酶8%、淀粉酶 10% ；固氮菌30%、有機(jī)磷細(xì)菌30%、無(wú)機(jī)磷細(xì)菌15%、鉀細(xì)菌20%，廢棄稻草、麩皮 5%。將之混合均勻后送至發(fā)酵倉(cāng)發(fā)酵，翻堆機(jī)每天運(yùn)行一次，將物料由進(jìn)倉(cāng)口向出倉(cāng)口 移動(dòng)，用中壓風(fēng)機(jī)對(duì)堆肥物料間歇式曝氣，由于生物酶及好氧細(xì)菌作用，堆肥物料在三 天以后可升溫到60°C以上；在60-65°C維持3天，之后在倉(cāng)中停留9天，完成堆肥，輸送 出堆肥倉(cāng)，經(jīng)過(guò)造粒、計(jì)量、包裝機(jī)入庫(kù)，即可得有機(jī)肥。此種有機(jī)肥經(jīng)過(guò)生物酶催化作用，高效保留了污泥中的有效組分，去除無(wú)用成 分，并使污泥中的重金屬鈍化，發(fā)酵徹底，無(wú)異味，殺菌滅卵，殺滅草籽，不但有機(jī)質(zhì) 含量高、還有大量的有益菌。實(shí)施例2
按照權(quán)利要求公開(kāi)的具體方法，采用生物酶催化技術(shù)進(jìn)行處理處置城市污水處理廠 的剩余污泥，生產(chǎn)有機(jī)肥。在IOOOkg濃縮脫水后含水率約為60-80%的污泥中加入5kg的復(fù)合生物酶及 2.5kg微生物菌種，其中復(fù)合生物酶包括果膠酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶、過(guò)氧化氫 酶、淀粉酶等，微生物菌種包括固氮菌、有機(jī)磷細(xì)菌、無(wú)機(jī)磷細(xì)菌及鉀細(xì)菌等，其各組 分比例為復(fù)合生物酶中的份數(shù)比為果膠酶20%、蛋白酶8%、脂肪酶30%、纖維素 酶8%、過(guò)氧化氫酶20%、淀粉酶14%;在2.5kg微生物菌種百分比份數(shù)其中固氮菌 23%、有機(jī)磷細(xì)菌20%、無(wú)機(jī)磷細(xì)菌25%、鉀細(xì)菌32%;秸稈40%。1)把配制好生物 酶以及微生物菌與污泥均勻的混合或者接觸，充分?jǐn)嚢杈鶆颍?)根據(jù)污泥的含水量，可 適當(dāng)調(diào)節(jié)水份，調(diào)節(jié)好的水份應(yīng)在50-70%，以手握成團(tuán)，手指輕輕一彈能散開(kāi)，指縫中 間不滴水為宜；3)待污泥發(fā)酵，溫度上升到五十度后，每天翻堆一次，攪拌兩次，發(fā)酵 7天即可。此種有機(jī)肥經(jīng)過(guò)生物酶催化作用，高效保留了污泥中的有效組分，去除無(wú)用成 分，并使污泥中的重金屬鈍化，發(fā)酵徹底，無(wú)異味，殺菌滅卵，殺滅草籽，不但有機(jī)質(zhì) 含量高、還有大量的有益菌。實(shí)施例3
按照權(quán)利要求公開(kāi)的具體方法，采用生物酶催化技術(shù)進(jìn)行處理處置城市污水處理廠 的剩余污泥，生產(chǎn)有機(jī)肥。在IOOOkg濃縮脫水后含水率約為60-80%的污泥中加入50kg的復(fù)合生物酶及
50kg微生物菌種，其中復(fù)合生物酶包括果膠酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶、過(guò)氧化氫 酶、淀粉酶等，微生物菌種包括固氮菌、有機(jī)磷細(xì)菌、無(wú)機(jī)磷細(xì)菌及鉀細(xì)菌等，其各組分比例為果膠酶4%、蛋白酶30%、脂肪酶8%、纖維素酶25%、過(guò)氧化氫酶8%、淀 粉酶25%;固氮菌20%、有機(jī)磷細(xì)菌29%、無(wú)機(jī)磷細(xì)菌19%、鉀細(xì)菌32%，麩皮，秸稈 25%。將之混合均勻后送至發(fā)酵倉(cāng)發(fā)酵，翻堆機(jī)每天運(yùn)行一次，將物料由進(jìn)倉(cāng)口向出倉(cāng) 口移動(dòng)，用中壓風(fēng)機(jī)對(duì)堆肥物料間歇式曝氣，由于生物酶及好氧細(xì)菌作用，堆肥物料在 三天以后可升溫到60°C以上；在60-65°C維持2-3天，之后在倉(cāng)中停留7_9天，完成堆 肥，輸送出堆肥倉(cāng)，經(jīng)過(guò)造粒、計(jì)量、包裝機(jī)入庫(kù)，即可得有機(jī)肥。此種有機(jī)肥經(jīng)過(guò)生物酶催化作用，高效保留了污泥中的有效組分，去除無(wú)用成 分，并使污泥中的重金屬鈍化，發(fā)酵徹底，無(wú)異味，殺菌滅卵，殺滅草籽，不但有機(jī)質(zhì) 含量高、還有大量的有益菌。
實(shí)施例4
按照權(quán)利要求公開(kāi)的具體方法，采用生物酶催化技術(shù)進(jìn)行無(wú)害化、減量化處理處置 內(nèi)河污泥。在內(nèi)河污泥中加入1%的復(fù)合生物酶，其中復(fù)合生物酶由果膠酶、蛋白酶、脂 肪酶、纖維素酶、過(guò)氧化氫酶、淀粉酶等組成，其各組分比例為果膠酶20%、蛋白酶 30%、脂肪酶30%、纖維素酶11%、過(guò)氧化氫酶4%、淀粉酶5%，建筑廢棄墻磚40%。河 道污泥中的污染物質(zhì)與生物酶接觸，經(jīng)過(guò)催化降解，10天后，污泥體積減少8-10%，兩 周后，體積減少15%，一個(gè)月后，體積減少20%以上。經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，生物酶可對(duì)污泥 中的污染物，如有機(jī)污染物進(jìn)行高效催化降解，并通過(guò)酶的螯合作用使重金屬穩(wěn)定化， 同時(shí)減少污泥體積，使之無(wú)害化及減量化。
實(shí)施例5
按照權(quán)利要求公開(kāi)的具體方法，采用生物酶催化技術(shù)進(jìn)行無(wú)害化、減量化處理處置 內(nèi)河污泥。某內(nèi)河治理段平均寬度4.8m、長(zhǎng)102m城市內(nèi)河。治理前，河道中的水體混濁， 底部淤泥為深黑色的泥漿，厚度約60cm，在距離河道IOm范圍可聞到明顯的臭味。投入 復(fù)配的復(fù)合生物酶由果膠酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶、過(guò)氧化氫酶、淀粉酶、植酸 酶等組成，其各組分比例為果膠酶19%、蛋白酶13%、脂肪酶24%、纖維素酶23%、 過(guò)氧化氫酶7%、淀粉酶5%、植酸酶9%，建筑廢棄砂石5%。投加生物酶凈化劑之后10 天，治理段臭味消失，出現(xiàn)許多微型動(dòng)物，河床中的污泥從厭氧狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楹醚鯛顟B(tài)。 28天，河道水質(zhì)變清，淤泥層略有減少。50天，淤泥泥面降低了 8cm，污泥顏色轉(zhuǎn)淡。 兩個(gè)月，河道出現(xiàn)小魚(yú)群，淤泥層減少超過(guò)12cm。第三個(gè)月，小魚(yú)群增多，淤泥泥面降 低20cm以上；治理段的淤泥泥面開(kāi)始呈現(xiàn)灰白色，水質(zhì)能見(jiàn)度達(dá)到4/5，部分治理段河 道可見(jiàn)底部沙粒。補(bǔ)充投放復(fù)合酶催化劑后4-6個(gè)月治理段有小魚(yú)，泥面呈灰白色， 河涌底部泥面降低了 25-30 cm。 實(shí)施例6
按照權(quán)利要求公開(kāi)的具體方法，采用生物酶催化技術(shù)進(jìn)行無(wú)害化、減量化處理處置 工業(yè)有機(jī)污泥。某大型食品公司廢水處理站，日處理屠宰廢水3500噸，平均每天產(chǎn)泥量為10噸，該污泥經(jīng)過(guò)處理可作為田間有機(jī)肥使用。處理過(guò)程將污水處理站初沉池和二 沉池中的剩余污泥由泵送入污泥處理池中，同時(shí)將復(fù)合酶催化劑4%，微生物菌4%均勻 投加到污泥處理池中，復(fù)合酶各組分比例為果膠酶17%、蛋白酶25%、脂肪酶25%、 纖維素酶21%、過(guò)氧化氫酶5%、淀粉酶7%、固氮菌24%、有機(jī)磷細(xì)菌23%、無(wú)機(jī)磷細(xì) 菌23%、鉀細(xì)菌30%，廢棄果殼，皮渣21%。1)把配制好生物酶以及微生物菌與污泥 均勻的混合或者接觸，充分?jǐn)嚢杈鶆颍o置處理5-10個(gè)小時(shí)；2)根據(jù)污泥的含水量， 可適當(dāng)調(diào)節(jié)水份，調(diào)節(jié)好的水份應(yīng)在50-70%，以手握成團(tuán)，手指輕輕一彈能散開(kāi)，指縫 中間不滴水為宜；3)待污泥發(fā)酵，溫度上升到五十度后，每天翻堆一次，攪拌兩次，發(fā) 酵10天即可。再經(jīng)過(guò)常用的設(shè)備壓濾機(jī)進(jìn)行脫水，泥水分離，得到含水率低于50%的 泥餅，打包裝車(chē)清運(yùn)送田間做農(nóng)用有機(jī)肥。此種生物催化處理有機(jī)肥經(jīng)過(guò)生物酶催化作 用，高效保留了污泥中的有效組分，去除或轉(zhuǎn)化無(wú)用成分，并使污泥中的重金屬鈍化， 催化效率高，無(wú)異味，殺菌滅卵，不但有機(jī)質(zhì)含量高、還有大量的有益菌。同時(shí)處理成 本低，操作簡(jiǎn)便。本發(fā)明構(gòu)思新穎，用該種生物酶催化處理處置污泥技術(shù)，效果好，效 率高且成本低，穩(wěn)定性強(qiáng)，操作簡(jiǎn)便，能使處理后的污泥減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化、資 源化。實(shí)施例7
按照權(quán)利要求公開(kāi)的具體方法，采用生物酶催化技術(shù)進(jìn)行無(wú)害化、減量化處理處 置內(nèi)河污泥。某內(nèi)河治理段平均寬度4.8m、長(zhǎng)102m城市內(nèi)河。治理前，河道中的水 體混濁，底部淤泥為深黑色的泥漿，厚度約60cm，在距離河道IOm范圍可聞到明顯的臭 味。投入復(fù)配的復(fù)合生物酶由果膠酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶、過(guò)氧化氫酶、淀粉 酶、植酸酶，漆酶、木聚糖酶組成，其各組分比例為果膠酶19%、蛋白酶13%、脂肪 酶24%、纖維素酶23%、過(guò)氧化氫酶7%、淀粉酶5%、植酸酶9%，漆酶10%、木聚糖酶 5%,礦物鹽類(lèi)5%。上述僅為本發(fā)明的幾個(gè)具體實(shí)施例，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利 用此構(gòu)思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護(hù)范圍的行為。
權(quán)利要求
1.一種生物酶催化在剩余污泥處理處置中的應(yīng)用，其主要特征在于該生物酶是一 種復(fù)合生物酶，是由果膠酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶、過(guò)氧化氫酶、淀粉酶組成。
2.一種如權(quán)利要求1所述的生物酶，其主要特征在于組成該復(fù)合生物酶的各組分 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為果膠酶4-20%、蛋白酶8-30%、脂肪酶8-30%、纖維素酶8_25%、過(guò)氧 化氫酶4-20%、淀粉酶5-25%。
3.—種如權(quán)利要求1所述的生物酶，其主要特征在于所述的復(fù)合酶中還可添加植 酸酶、漆酶、葡聚糖酶、木聚糖酶、糖化酶、普魯蘭酶和甘露聚糖酶中的一種或幾種， 添加量占復(fù)合酶質(zhì)量的4-30%。
4.一種生物酶催化在剩余污泥處理處置中的應(yīng)用，其主要特征在于利用生物酶的 高效的生物催化功能處理剩余污泥，利用酶技術(shù)將污泥中的臭氣分子分解、消臭，并利 用其產(chǎn)生的無(wú)機(jī)酸形成酸性環(huán)境和發(fā)酵過(guò)程高溫環(huán)境，殺死病原菌、蟲(chóng)卵、幼體，利用 生物酶的螯合作用將污泥中的重金屬離子穩(wěn)定化，通過(guò)酶催化污泥，使泥水快速分離， 大量的上清液排出，減少了污泥體積，實(shí)現(xiàn)了減量化；通過(guò)生物酶催化作用將污泥中的 長(zhǎng)鏈分子轉(zhuǎn)變成短鏈分子，將多糖、纖維素轉(zhuǎn)變成蛋白質(zhì)，氨基酸，保留有機(jī)肥需要的 營(yíng)養(yǎng)組分，提高肥效同時(shí)能縮短發(fā)酵周期。
5.一種如權(quán)利要求4所述的生物酶催化在剩余污泥處理處置中的應(yīng)用，其主要特征在 于利用生物酶的高效的生物催化功能，可用于處理城市污水處理廠的剩余污泥，內(nèi)河 污泥以及工業(yè)有機(jī)污泥。
6.一種如權(quán)利要求4所述的生物酶催化在剩余污泥處理處置中的應(yīng)用，其主要特征在 于處理剩余污泥的具體方法為1)把配制好的生物酶與污泥均勻的混合或者接觸，充分?jǐn)嚢杈鶆颍?)根據(jù)污泥的含水量，可適當(dāng)調(diào)節(jié)水份，調(diào)節(jié)好的水份應(yīng)在50-70%，以手握成 團(tuán)，手指輕輕一彈能散開(kāi)，指縫中間不滴水為宜；3)待污泥發(fā)酵，溫度上升到五十度后，每天翻堆一次，攪拌兩次，發(fā)酵7-10天即可。
7.—種如權(quán)利要求6所述的生物酶催化在剩余污泥處理處置中的應(yīng)用，其主要特征在 于所述的權(quán)利要求6步驟1)中可添加微生物菌，微生物菌由固氮菌20%—30%、有機(jī) 磷細(xì)菌20%-30%、無(wú)機(jī)磷細(xì)菌15%-25%、鉀細(xì)菌20%-32%混合均勻組成。
8.—種如權(quán)利要求6所述的生物酶催化在剩余污泥處理處置中的應(yīng)用，其主要特 征在于所述的添加生物酶的質(zhì)量占污泥質(zhì)量的2%。-5%，微生物菌的量占污泥質(zhì)量的 1% _5%。
9.一種如權(quán)利要求1、2、3、4、5或6所述的生物酶催化在剩余污泥處理處置中的應(yīng) 用，其主要特征在于在處理城市污水處理廠的剩余污泥過(guò)程中，可添加含C的植物廢 棄物，麩皮，廢棄的稻草的一種或幾種，添加量為生物酶質(zhì)量的5%-40%，處理后的污 泥可用以生產(chǎn)有機(jī)肥；在處理內(nèi)河污泥中，可添加無(wú)機(jī)載體組分，水、硅藻土或建筑廢 棄磚塊的一種或幾種，添加量為生物酶質(zhì)量的5%-40%。
10.一種如權(quán)利要求6所述的生物酶催化在剩余污泥處理處置中的應(yīng)用，其主要特征 在于處理后的剩余污泥可用作生產(chǎn)有機(jī)復(fù)合肥料或農(nóng)用土。
全文摘要
一種生物酶是由果膠酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶、過(guò)氧化氫酶、淀粉酶組成；該生物酶催化在剩余污泥處理處置中的應(yīng)用，是利用生物酶高效的生物催化功能處理剩余污泥，利用酶技術(shù)將污泥中的臭氣分子分解、消臭，并利用其產(chǎn)生的無(wú)機(jī)酸形成酸性環(huán)境和發(fā)酵過(guò)程高溫環(huán)境，殺死病原菌、蟲(chóng)卵、幼體，利用生物酶的螯合作用將污泥中的重金屬離子穩(wěn)定化，通過(guò)酶催化污泥，使泥水快速分離，大量的上清液排出，減少了污泥體積，實(shí)現(xiàn)了對(duì)內(nèi)河污泥減量化無(wú)害化處理；同時(shí)通過(guò)生物酶催化作用將污泥中長(zhǎng)鏈分子轉(zhuǎn)變成短鏈分子，將多糖、纖維素轉(zhuǎn)變成蛋白質(zhì)，氨基酸，保留有機(jī)肥的營(yíng)養(yǎng)組分，提高肥效同時(shí)能縮短發(fā)酵周期。
文檔編號(hào)C02F11/00GK102010109SQ20101052351
公開(kāi)日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者孫祥章, 孫靖遠(yuǎn), 林祥進(jìn), 齊愛(ài)玖 申請(qǐng)人:孫祥章