一種處理高濃度分散式生活污水的活性污泥酵母及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種處理高濃度分散式生活污水的活性污泥酵母，所述活性污泥酵母附著在載體材料上，并經(jīng)發(fā)酵、壓濾、烘干，最后壓制成可長(zhǎng)期穩(wěn)定保存的活性污泥酵母粒。本發(fā)明公開了活性污泥酵母的制備方法，其特征包括以下步驟：以蕎麥粉和葛粉1:1混合為原料，經(jīng)蒸煮滅菌、接種厭氧活性污泥、發(fā)酵、壓濾、烘干，最后壓制成粒狀。本發(fā)明還公開了活性污泥酵母的應(yīng)用，利用活性污泥酵母處理高濃度分散式生活污水，其特征在于包括以下步驟：將所述活性污泥酵母加入至高濃度分散式生活污水中，反應(yīng)器內(nèi)保持厭氧環(huán)境，沉淀出水，回收剩余污泥用作飼料或堆肥。本發(fā)明所述活性污泥酵母可長(zhǎng)期保存兩年以上，且處理效率高、效果穩(wěn)定，可用于廢水處理，尤其是高濃度分散式生活污水厭氧生物處理；本發(fā)明所提供的制備方法和應(yīng)用簡(jiǎn)便，成本低廉，可在高濃度分散式生活污水處理中廣泛推廣應(yīng)用。
【專利說(shuō)明】一種處理高濃度分散式生活污水的活性污泥酵母及其制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)中污水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及處理高濃度分散式生活污水的活性污泥酵母及其制備方法與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和城市化進(jìn)程不斷加快，水污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，不僅影響人們的生活質(zhì)量和身心健康，還嚴(yán)重制約著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
[0003]活性污泥法是以活性污泥為主體的廢水生物處理技術(shù)，主要利用活性污泥的吸附和生物氧化作用，去除廢水中的有機(jī)物質(zhì)，從而使廢水得以凈化。在充氧條件下，培養(yǎng)馴化具有活性的微生物絮凝體被稱為活性污泥。 [0004]活性污泥法包括好氧活性污泥法和厭氧活性污泥法。厭氧活性污泥法是一種低成本、將廢水處理和能源回收與利用相結(jié)合的廢水處理技術(shù)。厭氧活性污泥是由兼性厭氧菌和專性厭氧菌與廢水中的有機(jī)雜質(zhì)形成的污泥顆粒，由外到內(nèi)水解細(xì)菌、發(fā)酵細(xì)菌、氫細(xì)菌和乙酸菌、甲烷菌、硫酸鹽還原菌、厭氧原生動(dòng)物，其中產(chǎn)甲烷絲菌是厭氧活性污泥的中心骨架。廢水中的有機(jī)物經(jīng)厭氧生物處理最終轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳和水等，主要包括水解、酸化、產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷四個(gè)階段，這些過(guò)程并非由一種微生物完成，而是經(jīng)大量微生物的協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)。參與細(xì)菌主要有水解細(xì)菌、酸化發(fā)酵菌、產(chǎn)乙酸菌和產(chǎn)甲烷菌等，而有機(jī)物的去除是由產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌兩大類微生物來(lái)完成的。
[0005]厭氧生物處理技術(shù)已經(jīng)歷百余年發(fā)展，隨著人們對(duì)厭氧生物處理認(rèn)識(shí)的不斷加深，各種高效的厭氧反應(yīng)器不斷涌現(xiàn)，如升流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器(1C)、膨脹顆粒污泥床(EGSB)和兩相厭氧工藝等，已為多種工業(yè)和生活污水的處理提供了重要手段，并成為處理高濃度有機(jī)廢水的主導(dǎo)技術(shù)。
[0006]近年來(lái)，活性污泥法取得突破性進(jìn)展，然而，由于活性污泥對(duì)環(huán)境條件要求苛刻，且不便攜帶運(yùn)輸和長(zhǎng)期保存，不適用于分散式污水的處理，如何大量、長(zhǎng)期地保存活性污泥成為限制活性污泥法工藝發(fā)展與推廣應(yīng)用的一大難題。
[0007]發(fā)酵細(xì)菌為一種混合菌，一般包括芽孢菌、酵母菌、乳酸菌等等有益菌類。酵母菌是一種單細(xì)胞真菌，在有氧和缺氧環(huán)境中均能生存，屬于兼性厭氧菌。在有氧環(huán)境中，酵母菌可將葡萄糖轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳。而在缺氧條件下，發(fā)酵型的酵母可將糖類轉(zhuǎn)化成為二氧化碳和乙醇(俗稱酒精)來(lái)獲取能量。因酵母菌屬于單細(xì)胞真核生物，易于培養(yǎng)且生長(zhǎng)迅速，能形成很好的絮體，且具有污泥負(fù)荷高、剩余污泥可回收作飼料等優(yōu)點(diǎn)，其可用于廢水處理，尤其是高濃度分散式生活污水的厭氧生物處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:為了克服目前活性污泥對(duì)環(huán)境條件要求苛刻，不易長(zhǎng)期、大量和分散式保存等難題，提供一種可長(zhǎng)期穩(wěn)定保存的活性污泥酵母，該活性污泥酵母保存量大、保存時(shí)間長(zhǎng)，且易于攜帶運(yùn)輸、處理效率高，并提供一種操作簡(jiǎn)單、成本低廉的活性污泥酵母制備方法以及活性污泥酵母在高濃度分散式生活污水厭氧生物處理中的應(yīng)用。
[0009]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案:一種活性污泥酵母，所述厭氧活性污泥接種在滅菌后的載體材料上，經(jīng)過(guò)發(fā)酵、壓濾、烘干，并壓制成粒狀。
[0010]本發(fā)明還提供了一種活性污泥酵母的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
(1)蒸煮滅菌:對(duì)載體材料原料蒸煮；
(2)接種:向滅囷后的原料中接種酵母囷；
(3)淀粉發(fā)酵:將淀粉好氧發(fā)酵成麥芽糖、葡萄糖等；
(4)酵母發(fā)酵:對(duì)活性污泥酵母進(jìn)行厭氧發(fā)酵；
(5)壓濾:將發(fā)酵后的混合物進(jìn)行真空壓濾，獲得活性污泥酵母濕菌體；
(6)烘干:在流化床和沸騰床中快速烘干；
(7)壓制:將烘干后的活性污泥酵母壓制成粒狀。
[0011]所述載體材料原料以蕎麥粉和葛粉1:1混合為原料。
[0012]所述蒸煮滅菌操作溫度為116~117°C，滅菌時(shí)間為4.4~4.5小時(shí)。
[0013]所述淀粉發(fā)酵操作溫度為29~30°C，發(fā)酵時(shí)間為9.2~9.5小時(shí)。
[0014]所述酵母發(fā)酵操作溫度為35~36°C，發(fā)酵時(shí)間為45~50分鐘。
[0015]所述烘干操作溫度為53~55°C，產(chǎn)品含水量5.2~5.3%。
[0016]本發(fā)明通過(guò)將厭氧活性污泥附著在載體材料上并經(jīng)烘干，得到可長(zhǎng)期保存的活性污泥酵母。所述載體材料不僅能為活性污泥提供厭氧環(huán)境，還能為活性污泥提供營(yíng)養(yǎng)源，使活性污泥能長(zhǎng)期存活兩年以上。所述活性污泥酵母在干燥環(huán)境中能長(zhǎng)期保存，在水中能迅速溶解，形成活性污泥。所述活性污泥在厭氧環(huán)境中可對(duì)有機(jī)廢水進(jìn)行厭氧生物處理，出水效果好、處理效率高，且處理過(guò)程中產(chǎn)生的剩余污泥可回收用于制作飼料或堆肥。
[0017]本發(fā)明還提供了一種活性污泥法酵母的應(yīng)用，利用活性污泥酵母處理高濃度分散式生活污水，其特征在于，包括以下步驟:
(O向厭氧生物反應(yīng)器中加入高濃度分散式生活污水；
(2)將所述活性污泥酵母加入至高濃度分散式生活污水中；
(3)反應(yīng)器保持密閉并攪拌運(yùn)行40~42小時(shí)，以降解廢水中的有機(jī)物；
(4)完成進(jìn)行污水處理，靜置沉淀0.5小時(shí)，排出上清液水；
(5)重復(fù)步驟(1)操作，或回收剩余污泥用作飼料或堆肥。
[0018]所述高濃度分散式生活污水為2450mg/L ≤ COD ≤2718mg/L時(shí)，活性污泥酵母對(duì)有機(jī)廢水具有良好的處理效果。
[0019]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明所述活性污泥酵母便于攜帶運(yùn)輸和長(zhǎng)期保存，且處理效率高，所產(chǎn)生的剩余污泥可回收用作飼料或堆肥，不僅能有效防止廢水對(duì)水體和環(huán)境人類健康的危害，還能有效解決活性污泥難以長(zhǎng)期存放的難題；本發(fā)明所述活性污泥酵母制備方法簡(jiǎn)單，成本低廉，可在高濃度分散式生活污水厭氧生物處理中廣泛推廣應(yīng)用。
【具體實(shí)施方式】
[0020]本發(fā)明提供了一種處理高濃度分散式生活污水的活性污泥酵母及其制備方法與應(yīng)用，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0021]實(shí)施例1:一種本發(fā)明的活性污泥酵母，所述活性污泥接種在滅菌后的載體材料上，經(jīng)過(guò)發(fā)酵、壓濾、烘干等工序，最后壓制成活性污泥酵母粒，將所得活性污泥酵母粒溶解在處理高濃度分散式生活污水中，并進(jìn)行厭氧攪拌，從而達(dá)到處理高濃度分散式生活污水的目的。
[0022]上述活性污泥酵母的制備方法，包括以下步驟:
(1)蒸煮滅菌:以蕎麥粉和葛粉1:1混合為原料蒸煮，操作溫度116°c，滅菌時(shí)間4.5小
時(shí)；
(2)接種:向滅囷后的小麥原料中接種酵母囷；
(3)淀粉發(fā)酵:將淀粉好氧發(fā)酵成麥芽糖、葡萄糖等，操作溫度為29°C，發(fā)酵時(shí)間為9.2小時(shí)；
(4)酵母發(fā)酵:對(duì)酵母進(jìn)行厭氧發(fā)酵，操作溫度為35°C，發(fā)酵時(shí)間為50分鐘；
(5)壓濾:將發(fā)酵后的混合物進(jìn)行真空壓濾，獲得活性污泥酵母濕菌體；
(6)烘干:在流化床和沸騰床中快速烘干，操作溫度53°C，產(chǎn)品含水量5.3% ；
(7)壓制:將烘干后的活性污泥酵母壓制成酵母粒。
[0023]上述活性污泥酵母的應(yīng)用，包括以下步驟:
(O向事先準(zhǔn)備好的厭氧生物反應(yīng)器加入高濃度分散式生活污水；
(1)將所述活性污泥酵母加入至高濃度分散式生活污水中；
(2)反應(yīng)器內(nèi)保持密閉，并攪拌運(yùn)行40小時(shí)；
(3)靜置沉淀0.5小時(shí)，排出上清液；
(4)重復(fù)步驟(1)操作，或回收剩余污泥用作飼料。
[0024]實(shí)施例2:—種本發(fā)明的活性污泥酵母，所述活性污泥接種在滅菌后的載體材料原料上，并經(jīng)過(guò)發(fā)酵、壓濾、烘干，并壓制成粒狀，將其投入至高濃度分散式生活污水中，并進(jìn)行厭氧攪拌，以完成高濃度分散式生活污水的凈化。
[0025]上述活性污泥酵母的制備方法，包括以下步驟:
(1)蒸煮:以蕎麥粉和葛粉1:1混合為原料蒸煮，操作溫度117°C，滅菌時(shí)間為4.4小
時(shí)；
(2)接種:向蒸煮好的糯米原料中接種酵母菌；
(3)淀粉發(fā)酵:將淀粉好氧發(fā)酵成麥芽糖、葡萄糖等，操作溫度為30°C，發(fā)酵時(shí)間為9.2小時(shí)；
(4)酵母發(fā)酵:對(duì)酵母進(jìn)行厭氧發(fā)酵，操作溫度為36°C，發(fā)酵時(shí)間為45分鐘；
(5)壓濾:將發(fā)酵后的混合物進(jìn)行真空壓濾，獲得活性污泥酵母濕菌體；
(6)烘干:在流化床和沸騰床中快速烘干，操作溫度55°C，產(chǎn)品含水量5.2% ；
(7)壓制:將烘干后的活性污泥酵母壓制成粒狀。
[0026]上述活性污泥酵母的應(yīng)用，包括以下步驟:
(O向厭氧生物反應(yīng)器中加入高濃度分散式生活污水；
(2)將所述活性污泥酵母加入至高濃度分散式生活污水中；
(3)反應(yīng)器內(nèi)保持厭氧環(huán)境，并攪拌42小時(shí)，降解污水中的有機(jī)物；
(4)靜置沉淀0.5小時(shí)，排出上清液水；(5)重復(fù)步驟(1) 操作，或回收剩余污泥用作堆肥。
【權(quán)利要求】
1.一種處理高濃度分散式生活污水的活性污泥酵母及其制備方法與應(yīng)用，其特征在于:所述活性污泥接種在滅菌后的載體材料原料上，經(jīng)過(guò)發(fā)酵、壓濾、烘干，最后壓制成可長(zhǎng)期穩(wěn)定保存的活性污泥酵母粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性污泥酵母，其特征在于所述活性污泥為厭氧活性污泥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性污泥酵母，其特征在于所述載體材料以蕎麥粉和葛粉I: I混合為原料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性污泥酵母的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)蒸煮滅菌:以蕎麥粉和葛粉1:1混合為原料蒸煮； (2)接種:向滅菌后的原料中接種厭氧活性污泥； (3)淀粉發(fā)酵:將淀粉好氧發(fā)酵成麥芽糖、葡萄糖等； (4)酵母發(fā)酵:對(duì)活性污泥酵母進(jìn)行厭氧發(fā)酵； (5)壓濾:將發(fā)酵后的混合物進(jìn)行真空壓濾，獲得活性污泥酵母濕菌體； (6)烘干:在流化床和沸騰床中快速烘干； (7)壓制:將烘干后的活性污泥酵母壓制成粒狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的制備方法，其特征在于:所述蒸煮滅菌操作溫度為116~117°C，滅菌時(shí)間為4.4~4.5小時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的制備方法，其特征在于:所述淀粉發(fā)酵操作溫度為29~30°C，發(fā)酵時(shí)間為9.2~9.5小時(shí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的制備方法，其特征在于:所述酵母發(fā)酵操作溫度為35~36 °C，發(fā)酵時(shí)間為45~50分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的制備方法，其特征在于:所述烘干操作溫度為53~55°C，產(chǎn)品含水量5.2~5.3%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的活性污泥酵母的應(yīng)用，其特征在于:所述高濃度分散式生活污水COD濃度為2450mg/L ( COD ( 2718mg/L時(shí)，活性污泥酵母對(duì)廢水的處理效果良好。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的應(yīng)用，其特征在于，包括以下步驟: (O向厭氧反應(yīng)器中注入高濃度分散式生活污水； (2)將所述活性污泥酵母投加到至高濃度分散式生活污水中； (3)反應(yīng)器內(nèi)保持厭氧環(huán)境并攪拌40~42小時(shí)； (4)靜置沉淀0.5小時(shí)，排出上清液； (5)重復(fù)步驟(1)操作，或回收剩余污泥用作飼料或堆肥。
【文檔編號(hào)】C12N1/16GK103725620SQ201410002977
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2014年1月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月3日
【發(fā)明者】李小明, 陳洪波, 楊麒, 王冬波, 柳虹, 安鴻雪, 曾光明 申請(qǐng)人:湖南大學(xué)