復合微生物菌劑在剩余污泥堆肥中的作用研究

郭賦

(鞍山市產品質量監(jiān)督檢驗所 遼寧鞍山 114007)

隨著城市污水處理數量的不但增加,在污水處理活動中產生的剩余污泥問題也變得愈發(fā)嚴重,當前對剩余污泥的處置方式主要有填埋、焚燒、投海、堆肥等,其中堆肥是相對而言較為積極的一種剩余污泥處理方式,處理的成本比較低廉而且能夠實現剩余污泥的有效價值利用,但是傳統(tǒng)的剩余污泥堆肥處理模式存在著發(fā)酵時間長、氣味嚴重、肥效低等問題,因此對復合微生物菌劑在剩余污泥堆肥中的作用進行研究具有鮮明的現實意義。

1 材料和方法

1.1 材料

實驗需要的材料包括有以細菌、放線菌和霉菌為主要菌種的復合微生物菌劑;污水處理廠中污水處理工作完成后的剩余污泥;培養(yǎng)基為牛肉膏蛋白培養(yǎng)基、馬丁氏培養(yǎng)基和高氏一號培養(yǎng)基;主要應用到儀器有反應器、溫度傳感器、空氣振蕩器、離心機、恒溫培育箱等。

1.2 方法

1.2.1 復合微生物菌劑的制備

將裝有不同培養(yǎng)基的三角瓶分別接入細菌、放線菌和霉菌培養(yǎng),以體積分數10%接種量接種,在相對均衡的溫度下進行震蕩培養(yǎng),用平板計數法測定活菌數。

1.2.2 堆肥實驗

以污水處理廠的剩余污泥為主要的實驗原料,將污泥分為均勻的四份,其中三份為實驗組一份為對照組,在三個實驗組中分別接種體積比為3%、5%、7%的菌劑并分別命名為A、B、C組,在實驗活動中采用強制通風的技術對實驗組和對照組進行堆肥腐化,每隔兩個小時翻動一次。

2 結果和討論

2.1 溫度

在堆肥活動中,溫度是考察污泥中微生物活動量的重要標志,堆肥的主要目的就是要讓污泥在微生物的作用下提高到一定的溫度,并保持溫度較長時間以殺死污泥中的有害細菌[1]。

在實驗活動中對照組在經過108個小時以后達到了堆肥活動中的溫度峰值50攝氏度,而相應的實驗組A、B、C分別在96小時、48小時、24小時之后達到了52攝氏度、60攝氏度和62攝氏度的峰值溫度,這一實驗結果顯示在剩余污泥的堆肥處理活動中,復合菌劑的加入能夠有效的縮短污泥堆肥活動的高溫到達時間,提高剩余污泥堆肥活動的效率[2]。

在堆肥活動中污泥的溫度是衡量其中有害細菌數量的重要標準,一般來講堆肥如果能夠在55攝氏度的高溫下保持三個小時以上,就能夠實現對污泥中有害細菌的有效滅殺。結合實驗中的結果可以發(fā)現,實驗的對照組始終沒有達到55攝氏度的溫度,而且其達到峰值溫度的時間也是極為漫長的。而實驗組B和C都達到了滅殺內部有害細菌的標準,而且實驗組C達到最高溫62攝氏度的時間僅用了24小時。證明在剩余污泥堆肥處理活動中復合菌劑的應用能夠提高其有害細菌滅殺的效果。

2.2 微生物總量

堆肥的特點就是利用好氧微生物的活動分解污泥中的有機物,要想利用微生物對污泥中的有機物進行有效的分解,微生物的密度和生存的穩(wěn)定性至關重要,所以在實驗活動中對污泥中的微生物總量變化進行考察具有鮮明的現實意義[3]。

在實驗活動中三組實驗組與對照組之間達到峰值時間的差距是較為明顯的,A、B、C三組實驗組與對照組相比達到微生物總量峰值的時間分別提前了24小時、60小時和84小時,同時在實驗活動中三個實驗組的峰值數量也明顯的高于對照組,這就表明在實驗組中微生物數量的繁殖速度更快,同時在實驗組中微生物的絕對數量相較于對照組更多,這也就意味著在實驗組中微生物對污泥中有機物的分解作用時間更長、效率更高[4]。實驗證明了在剩余污泥堆肥處理活動中,復合菌劑的加入能夠極大的提升微生物的繁殖速度和絕對數量,對污泥中存在的有機物能夠產生更好的分解效果。

2.3 C/N比

C/N比是考察污泥腐熟程度的一個重要指標,同時也是堆肥活動過后產生的肥料肥力的重要參考指標,在實驗活動中可以明顯的看出包括對照組在內的污泥實驗對象的C/N比都有不同程度的下降,但是三個實驗組的C/N下降速度明顯要超過對照組。

本次實驗使用的污泥初始的C/N比為30,一般C/N比在20以下時可以初步判斷為腐熟,在實驗活動中實驗組A、B、C的C/N比到達20的時間分別為20小時、14小時和12小時,而對照組的C/N比到達20以下的時間為26小時,其中復合菌劑體積比為7%的實驗組C達到腐熟程度的時間要比對照組早14小時。這一實驗結果表明在實驗活動中加入復合菌劑的實驗污泥堆肥活動的腐熟效率更高,同等條件下加入的復合菌劑體積比越高其腐熟的效率就越高。這也就意味著這種復合微生物菌劑可以明顯的促進污泥的腐熟,縮短污泥堆肥周期,提高污泥堆肥的肥效和堆肥效率[5]。

3 結語

經過實驗證明在剩余污泥堆肥活動中,在污泥中加入復合微生物菌劑能夠有效的提高污泥堆肥的溫度,從而抑制甚至殺死其中的有害細菌,達到剩余污泥堆肥無害化的目的。能夠有效的提升剩余污泥堆肥活動中的微生物數量,從而保證微生物對污泥中有機物的有效分解,達到污泥中有機物充分降解的目的。能夠有效的提高剩余污泥堆肥活動中的腐熟效率,讓剩余污泥堆肥處理活動中的污泥腐熟效率有極大的提升,既保證了污泥堆肥的肥力又提高了污泥堆肥處理的效率。

[1]許曉英.復合微生物菌劑在污泥高溫好氧堆肥中的應用[D].中國農業(yè)大學,2004.

[2]劉學玲.豬糞高溫堆肥中氮轉化復合微生物菌劑及其保氮機理的研究[D].西北農林科技大學,2012.

[3]潘飛.啤酒廠剩余污泥堆肥高效菌群構建及其新型堆肥工藝研究[D].東華大學,2010.

[4]辛世杰.微生物菌劑在有機廢棄物堆肥中的作用及其機理研究[D].上海交通大學,2012.

[5]楊新平,秦新政,馬劍,龍宣杞,李建軍,昝栩. 復合微生物菌劑在綠化垃圾堆肥中的作用研究[J].新疆農業(yè)科學,2012,07:1266-1271.