生活污水污泥亚临界水解处理后产物对羊肚菌的栽培研究

芮青青 韩省华 韩鸿翼

摘要：为了开展生活污水污泥的资源化利用技术研究，本研究将上海市嘉定污水处理厂产生的污泥使用亚临界水解处理技术进行处理，结果表明亚临界水解处理技术实现了污泥的无害化和稳定化处理，生活污水污泥水解产物中有机质含量非常高，重金属含量等各项指标均符合行业相关标准，可以作为农用，例如，生产有机肥、生物有机肥等的原料，使污泥可以得到资源化再利用；栽培研究试验表明，生活污水污泥水解处理后产物符合羊肚菌生长所需要的环境条件及营养条件。

关键词：亚临界水；水解；生活污水污泥；羊肚菌

中图分类号：X131.2 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）07-0063-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.07.035

Study on cultivation of morchella by subcritical hydrolysis treatment of domestic sewage sludge

Rui Qingqing 1， Han Xinghua 2， Han Hongyi 3

（1. Shanghai Yema Environmental Protection Equipment Engineering Co.， Ltd.， Shanghai 200000，China； 2. Hangzhou Huadan Agricultural Products Co.， Ltd.， Hangzhou Zhejiang 310000， China； 3. Huadan Research Institute of Agricultural Microbial Resources Application， Hangzhou Zhejiang 310000， China）

Abstract ： In order to study the technology of resource utilization of domestic sewage sludge， the sludge from Shanghai Jiading Sewage Treatment Plant was treated with subcritical hydrolytic treatment technology. The results showed that the subcritical hydrolytic treatment technology achieved no sludge. Harmful and stabilizing treatment， the organic matter content of the domestic sewage sludge hydrolysate is very high， the heavy metal content and other indicators are in line with industry-related standards， can be used as agricultural， such as the production of organic fertilizer， bio-organic fertilizer and other raw materials， the sludge It can be recycled and reused； cultivation research shows that the product after the domestic sewage sludge is hydrolyzed meets the environmental conditions and nutritional conditions required for the growth of Morchella.

Key words：Subcritical water；Hydrolysis；Domestic sewage sludge； Morchella

生活污水污泥是城市生活污水處理过程中的产物，含水率高、易腐烂，含有寄生虫、病原体和重金属等有害物质，并挥发恶臭污染物，极大影响环境健康，不进行妥善处理将造成严重的二次污染，制约污水处理行业的发展。[1]同时，污泥中也含有较高的有机质和氮、磷等营养物质，可以进行资源化再利用。现有的填埋、焚烧等处理方法也造成了一定的资源浪费。从现实来看生活污水污泥的资源化利用技术研究非常迫切。我国的食用菌栽培的市场很大，需要大量的有机质来源，对自然环境及生态环境造成一定影响。所以利用先进技术来处理污泥，做好污泥的资源化利用，可以产生非常大的经济和社会效益。亚临界水解技术利用可以高效处理有机废弃物[2]。亚临界水解法处理生活污水污泥也是利用亚临界水的特性，极短的时间内就可对生活污水污泥中的污染物进行降解并实现污泥的稳定化和无害化处理[3]。水的临界点是当温度为374.15℃，压力为22.83Mpa时，气液两相界面消失，成为均相体系。亚临界水是指将水加热到100℃以上，临界温度374℃以下的高温，其物理、化学特性也发生较大改变，例如亚临界水具有低介电常数、高离子积等特性[4]，能够在短时间内完成对高分子有机物的分解。本文选取上海市嘉定污水处理厂的生活污泥进行了亚临界水解处理试验，详细检测了样品处理前后的物理、化学、生物学及重金属含量等指标，并且进行了羊肚菌栽培试验，并对栽培效果进行分析。这些工作将为生活污水污泥的资源化利用技术提供理论依据。

1 材料与方法[5]

（1）材料。野生羊肚菌（ 采自浙江省庆元县，杭州华丹农产品公司提供）[6]；食用菌栽培辅料（ 木屑、树皮、棉籽壳、石灰、石膏等）；脱水后污泥（来自上海嘉定污水处理厂）；亚临界水解处理后的污泥（上海国环能源开发有限公司）；灭菌处理后按照不同配比进行混合。

（2）方法。生活污水污泥亚临界水解试验在上海基地进行，采用脱水干化后的污泥（含水率约60%～80%）为原料进行处理，设定处理温度为180℃，压力为1.8MPa，采用以下3种处理方式。

亚临界水解处理解决了难脱水、难加工、散发恶臭的问题，实现了污泥的稳定化和无害化。根据出料产物物理形态，选用第2种方式处理过的污泥进行下一步的栽培试验。

栽培试验控制温度在20～25℃，在华丹农产品公司基地进行， 栽培料采用以下4种配比，拌好料后堆积发酵20d（料水比均为1：1.2）。

添加生石灰灭菌材料，含水量约为60%。采用聚丙烯塑料袋装料，每袋料约500g， 进行常压灭菌，料温达到80℃后保持7h。灭菌后冷却，至室温即可接菌种，接种后置于20～25℃下培养，菌丝发满后5～7d开始进行室内栽培。使用腐殖土+亚临界水解处理后的污泥进行覆土试验培育子实体，空气相对湿度控制在90%左右，温度控制在5～20℃。

2 实验结果

从表1可以看出，1号菌丝萌发时间和菌丝完全布满的时候均比较快，亚临界水解处理过的生活污泥可以作为羊肚菌的培养料使用。

根据实验结果，c处理结果子实体生长及采收时间最短，说明添加较多的污泥有助于子实体的生长发育及采收。

3 结果分析

人们对羊肚菌的人工栽培做了大量探索，羊肚菌人工栽培已经逐渐成熟，但是由于人工栽培需要的大量辅料，如棉籽壳等成本越来越高，造成栽培成本逐渐升高，如果采用处理过的污泥，可以提高资源循环利用效率，形成食用菌栽培与废弃物处理的循环产业链，为后续产业可持续发展提供强有力的支持。经检测，污泥经过亚临界水解技术处理后呈酸性，有机质含量远高于腐殖土的有机质含量，符合羊肚菌生长所需要的环境条件及营养条件。另外，亚临界水解处理后的污泥重金属含量远低于《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质》A级污泥标准（CJ/T309-2009），有机肥料（NY525-2012）以及生物有机肥（NY884-2012）等行业相关标准要求。

參考文献

[1]王绍文，秦华.城市污泥资源利用与污水土地处理技术[M].北京：中国建筑工业出版社，2007.23.

[2]赵岩，王洪涛，陆文静等.秸秆超（亚）临界水预处理与水解技术[J].化学进展，2007，19（11）：1832-1838.

[3]戚聿妍，王荣春.亚临界水中化学反应的研究进展[J].化工进展，2015，34（10）：3557-3562.

[4]王荣春，卢卫红，马莺.亚临界水的特性及其技术应用[J].食品工业科技，2013，34（8）：373-377.

[5]王震，王春弘，蔡英丽等.羊肚菌人工栽培技术[J].中国食用，2016，35（4）：87-91.

[6]上海农业科学院食用菌研究所主编.中国食用菌志[M].北京：中国林业出版社，1991.21-23.

收稿日期：2018-05-25

作者简介：芮青青（1984-），女，本科，研究方向为有机固体废弃物处理及资源化利用，异味控制。