复合微生物菌剂在剩余污泥堆肥中的作用研究

郭赋

(鞍山市产品质量监督检验所 辽宁鞍山 114007)

随着城市污水处理数量的不但增加,在污水处理活动中产生的剩余污泥问题也变得愈发严重,当前对剩余污泥的处置方式主要有填埋、焚烧、投海、堆肥等,其中堆肥是相对而言较为积极的一种剩余污泥处理方式,处理的成本比较低廉而且能够实现剩余污泥的有效价值利用,但是传统的剩余污泥堆肥处理模式存在着发酵时间长、气味严重、肥效低等问题,因此对复合微生物菌剂在剩余污泥堆肥中的作用进行研究具有鲜明的现实意义。

1 材料和方法

1.1 材料

实验需要的材料包括有以细菌、放线菌和霉菌为主要菌种的复合微生物菌剂;污水处理厂中污水处理工作完成后的剩余污泥;培养基为牛肉膏蛋白培养基、马丁氏培养基和高氏一号培养基;主要应用到仪器有反应器、温度传感器、空气振荡器、离心机、恒温培育箱等。

1.2 方法

1.2.1 复合微生物菌剂的制备

将装有不同培养基的三角瓶分别接入细菌、放线菌和霉菌培养,以体积分数10%接种量接种,在相对均衡的温度下进行震荡培养,用平板计数法测定活菌数。

1.2.2 堆肥实验

以污水处理厂的剩余污泥为主要的实验原料,将污泥分为均匀的四份,其中三份为实验组一份为对照组,在三个实验组中分别接种体积比为3%、5%、7%的菌剂并分别命名为A、B、C组,在实验活动中采用强制通风的技术对实验组和对照组进行堆肥腐化,每隔两个小时翻动一次。

2 结果和讨论

2.1 温度

在堆肥活动中,温度是考察污泥中微生物活动量的重要标志,堆肥的主要目的就是要让污泥在微生物的作用下提高到一定的温度,并保持温度较长时间以杀死污泥中的有害细菌[1]。

在实验活动中对照组在经过108个小时以后达到了堆肥活动中的温度峰值50摄氏度,而相应的实验组A、B、C分别在96小时、48小时、24小时之后达到了52摄氏度、60摄氏度和62摄氏度的峰值温度,这一实验结果显示在剩余污泥的堆肥处理活动中,复合菌剂的加入能够有效的缩短污泥堆肥活动的高温到达时间,提高剩余污泥堆肥活动的效率[2]。

在堆肥活动中污泥的温度是衡量其中有害细菌数量的重要标准,一般来讲堆肥如果能够在55摄氏度的高温下保持三个小时以上,就能够实现对污泥中有害细菌的有效灭杀。结合实验中的结果可以发现,实验的对照组始终没有达到55摄氏度的温度,而且其达到峰值温度的时间也是极为漫长的。而实验组B和C都达到了灭杀内部有害细菌的标准,而且实验组C达到最高温62摄氏度的时间仅用了24小时。证明在剩余污泥堆肥处理活动中复合菌剂的应用能够提高其有害细菌灭杀的效果。

2.2 微生物总量

堆肥的特点就是利用好氧微生物的活动分解污泥中的有机物,要想利用微生物对污泥中的有机物进行有效的分解,微生物的密度和生存的稳定性至关重要,所以在实验活动中对污泥中的微生物总量变化进行考察具有鲜明的现实意义[3]。

在实验活动中三组实验组与对照组之间达到峰值时间的差距是较为明显的,A、B、C三组实验组与对照组相比达到微生物总量峰值的时间分别提前了24小时、60小时和84小时,同时在实验活动中三个实验组的峰值数量也明显的高于对照组,这就表明在实验组中微生物数量的繁殖速度更快,同时在实验组中微生物的绝对数量相较于对照组更多,这也就意味着在实验组中微生物对污泥中有机物的分解作用时间更长、效率更高[4]。实验证明了在剩余污泥堆肥处理活动中,复合菌剂的加入能够极大的提升微生物的繁殖速度和绝对数量,对污泥中存在的有机物能够产生更好的分解效果。

2.3 C/N比

C/N比是考察污泥腐熟程度的一个重要指标,同时也是堆肥活动过后产生的肥料肥力的重要参考指标,在实验活动中可以明显的看出包括对照组在内的污泥实验对象的C/N比都有不同程度的下降,但是三个实验组的C/N下降速度明显要超过对照组。

本次实验使用的污泥初始的C/N比为30,一般C/N比在20以下时可以初步判断为腐熟,在实验活动中实验组A、B、C的C/N比到达20的时间分别为20小时、14小时和12小时,而对照组的C/N比到达20以下的时间为26小时,其中复合菌剂体积比为7%的实验组C达到腐熟程度的时间要比对照组早14小时。这一实验结果表明在实验活动中加入复合菌剂的实验污泥堆肥活动的腐熟效率更高,同等条件下加入的复合菌剂体积比越高其腐熟的效率就越高。这也就意味着这种复合微生物菌剂可以明显的促进污泥的腐熟,缩短污泥堆肥周期,提高污泥堆肥的肥效和堆肥效率[5]。

3 结语

经过实验证明在剩余污泥堆肥活动中,在污泥中加入复合微生物菌剂能够有效的提高污泥堆肥的温度,从而抑制甚至杀死其中的有害细菌,达到剩余污泥堆肥无害化的目的。能够有效的提升剩余污泥堆肥活动中的微生物数量,从而保证微生物对污泥中有机物的有效分解,达到污泥中有机物充分降解的目的。能够有效的提高剩余污泥堆肥活动中的腐熟效率,让剩余污泥堆肥处理活动中的污泥腐熟效率有极大的提升,既保证了污泥堆肥的肥力又提高了污泥堆肥处理的效率。

[1]许晓英.复合微生物菌剂在污泥高温好氧堆肥中的应用[D].中国农业大学,2004.

[2]刘学玲.猪粪高温堆肥中氮转化复合微生物菌剂及其保氮机理的研究[D].西北农林科技大学,2012.

[3]潘飞.啤酒厂剩余污泥堆肥高效菌群构建及其新型堆肥工艺研究[D].东华大学,2010.

[4]辛世杰.微生物菌剂在有机废弃物堆肥中的作用及其机理研究[D].上海交通大学,2012.

[5]杨新平,秦新政,马剑,龙宣杞,李建军,昝栩. 复合微生物菌剂在绿化垃圾堆肥中的作用研究[J].新疆农业科学,2012,07:1266-1271.