利用絲狀真菌改善污泥沉降性能和去除有機物的方法與流程

本發明屬于城市污泥處理處置領域，尤其涉及一種利用絲狀真菌改善污泥沉降性能和去除有機物的方法。

背景技術：

目前，城市污泥的處理處置問題已引起了廣泛關注。污泥處理方法主要有污泥濃縮、穩定、堆肥；污泥處置方法主要有焚燒、衛生填埋、土地利用等。堆肥、焚燒、填埋、土地利用等方式均對污泥含水率有要求，含有96％以上水分的污泥仍具有流動性，不利用后續處理處置，當污泥含水率在50％以下，熱值在5000kJ/kg以上時，污泥能夠支持燃燒。因此，污泥脫水是一個重要的環節，脫水減少了污泥的體積和重量，可以降低污泥運輸成本。然而，污泥中的膠體顆粒沉降性能差，污泥高度可壓縮、高親水，導致污泥脫水性能差。因此通常對污泥進行調理后脫水來提高污泥的脫水效率。

化學絮凝劑可以改善污泥脫水性能，但其具有腐蝕性、成本高并且經過化學處理的污泥和濾液中的化學殘留物會對環境及人類產生危害。生物調理具有無毒性、環境友好性的特點從而逐漸受到重視。微生物絮凝劑彌補了傳統方法在環境安全方面的缺點，但仍也有一定的局限性，存在的問題如下：(1)微生物多以葡萄糖、蔗糖、酵母膏、蛋白胨等物質組成的純培養基下生長并產生絮凝劑，成本高難以批量化生產，并且提取微生物絮凝劑也需要較高成本；(2)絮凝劑產量：微生物在生長過程中產生的絮凝劑產量有限。

有鑒于上述的缺陷，本設計人，積極加以研究創新，以期創設一種利用絲狀真菌改善污泥沉降性能和去除有機物的方法，使其更具有產業上的利用價值。

技術實現要素：

為解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種利用絲狀真菌改善污泥沉降性能和去除有機物的方法，在污泥中培養絲狀真菌后，污泥固體顆粒被絲狀真菌的菌絲捕獲并壓縮形成菌絲球，改變了污泥原有的孔隙結構，自由水得到釋放，從而起到生物分離作用，因此污泥的沉降性能得到提高，同時能夠去除污泥中的有機物。

本發明提出的一種利用絲狀真菌改善污泥沉降性能和去除有機物的方法，將絲狀真菌制成孢子懸浮液，直接接種至污泥中培養，所述孢子懸浮液的濃度為1.0×10⁶個/mL～5.0×10⁶個/mL。

進一步的，孢子懸浮液的接種量為污泥體積的1％。

進一步的，所述污泥的干物質含量為10-30g/L。

進一步的，所述絲狀真菌為黃藍狀菌(Talaromyces sp.)。

進一步的，所述培養條件為：初始pH為5.8-7.9，溫度為25-35℃，搖床轉速為140-160rpm，營養物質為PDB營養液，所述營養物質的添加量為污泥體積的5-20％，培養時間為4-7天。

進一步的，所述污泥為滅菌污泥。

借由上述方案，本發明至少具有以下優點：污泥固體顆粒被絲狀真菌菌絲捕獲并壓縮形成菌絲球，改變了污泥原有的孔隙結構，自由水得到釋放，從而起到生物分離作用，因此污泥的沉降性能得到提高，另外，還能降低污泥的化學需氧量(COD)和去除污泥中的有機物。

上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本發明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。

附圖說明

圖1是本發明實施例1中污泥處理前后沉降性能的對比圖；

圖2是本發明實施例1中污泥處理前后COD的對比圖；

圖3是本發明實施例2中污泥處理前后沉降性能的對比圖；

圖4是本發明實施例3中污泥處理前后沉降性能的對比圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。

實施例1

一種利用絲狀真菌改善污泥沉降性能和去除有機物的方法，具體如下：

純培養黃藍狀菌Talaromyces sp.在PDA(馬鈴薯-葡萄糖-瓊脂培養基)上形成較大的菌落后，用無菌蒸餾水沖洗培養基，并用無菌蒸餾水將沖洗液稀釋，制成孢子懸浮液，通過血球計數法測得濃度為2.0×10⁶個/mL；以污泥體積的1％接種量將孢子懸浮液直接接種到TS(干物質含量)為30g/L的滅菌污泥中，加入污泥體積5％的PDB培養液(馬鈴薯-葡糖糖培養液)，溫度保持在30℃、搖床的轉速為140rpm，pH為6.81。

使用上述方法處理5天后，污泥在絲狀真菌的作用下能夠形成均勻的菌絲球，這種處理方法使污泥的沉降性能得到大幅改善，提高了45.6％(見圖1)，污泥的COD下降了79.2％(見圖2)，可見去除了大量有機物。

黃藍狀菌Talaromyces sp.的篩選方法：

在常溫下，用滅菌去離子水將污泥樣品進行1000倍稀釋并放在搖床中震蕩60min。將1mL稀釋好的污泥樣品加入滅菌后的培養皿，隨后加入約15mL的RBM(孟加拉紅培養基)，待其固化后。將平板放在28℃恒溫培養箱里培養2周并定期進行觀察。挑取培養皿中的菌落至PDA中進行培養，用于純化分離的菌株，培養溫度為30℃。分離的菌株于瓊脂斜面平板培養基中并置于4℃冰箱中保存。

實施例2

一種利用絲狀真菌改善污泥沉降性能和去除有機物的方法，具體如下：

純培養黃藍狀菌Talaromyces sp.在PDA(馬鈴薯-葡萄糖-瓊脂培養基)上形成較大的菌落后，用無菌蒸餾水沖洗培養基，并用無菌蒸餾水將沖洗液稀釋，制成孢子懸浮液，通過血球計數法測得濃度為：1.0×10⁶個/mL；以污泥體積的1％接種量將孢子懸浮液直接接種到TS(干物質含量)為23g/L的滅菌污泥中，加入污泥體積15％的PDB培養液，在pH為7.9下培養。溫度保持在35℃、搖床的轉速為150rpm；在培養過程中污泥在絲狀真菌的作用下也能夠形成的菌絲球，在處理7天后，污泥的沉降性能得到一定改善，提高了31.1％(見圖3)。

黃藍狀菌Talaromyces sp.的篩選方法與實施例1相同。

實施例3

一種利用絲狀真菌改善污泥沉降性能和去除有機物的方法，具體如下：

純培養黃藍狀菌Talaromyces sp.在PDA(馬鈴薯-葡萄糖-瓊脂培養基)上形成較大的菌落后，用無菌蒸餾水沖洗培養基，并用無菌蒸餾水將沖洗液稀釋，制成孢子懸浮液，通過血球計數法測得濃度為：5.0×10⁶個/mL；以污泥體積的1％接種量將孢子懸浮液直接接種到滅菌污泥中，其中污泥TS為10g/L，加入污泥體積20％的PDB培養液，在pH為5.8下培養，溫度保持在25℃、搖床的轉速為160rpm。

在培養過程中污泥在絲狀真菌的作用下也能夠形成的菌絲球，在處理7天后，污泥的沉降性能得到一定改善，提高了42.34％(見圖4)。

黃藍狀菌Talaromyces sp.的篩選方法與實施例1相同。

綜上所述，本發明針對絲狀真菌處理污泥的諸多優點，分離、篩選出了一種具有成球性能的絲狀真菌—黃藍狀菌Talaromyces sp.，利用其在城市污泥中生長并成球，從而改善污泥的沉降性能，同時降低污泥的COD；污泥經過真菌處理后所分離的生物固體，含有大量有機質、營養元素，可以作為堆肥的材料，以實現快速有效的堆肥；真菌還有降解污泥中有機物、重金屬浸出、抑制病原體和減少臭味等作用；本發明所用的絲狀真菌用于處理污泥和改善污泥沉降性能未見報道，而且本發明中絲狀真菌處理無需添加額外的外加碳源，不需調節pH，培養轉速較低；總之，本發明提出的方法更具有創新性、經濟性和實用性。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，并不用于限制本發明，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應視為本發明的保護范圍。