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        生活污水污泥亞臨界水解處理后產(chǎn)物對羊肚菌的栽培研究

        2018-10-20 11:04:50芮青青韓省華韓鴻翼
        環(huán)境與發(fā)展 2018年7期
        關(guān)鍵詞:羊肚菌水解

        芮青青 韓省華 韓鴻翼

        摘要:為了開展生活污水污泥的資源化利用技術(shù)研究,本研究將上海市嘉定污水處理廠產(chǎn)生的污泥使用亞臨界水解處理技術(shù)進(jìn)行處理,結(jié)果表明亞臨界水解處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)了污泥的無害化和穩(wěn)定化處理,生活污水污泥水解產(chǎn)物中有機(jī)質(zhì)含量非常高,重金屬含量等各項(xiàng)指標(biāo)均符合行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),可以作為農(nóng)用,例如,生產(chǎn)有機(jī)肥、生物有機(jī)肥等的原料,使污泥可以得到資源化再利用;栽培研究試驗(yàn)表明,生活污水污泥水解處理后產(chǎn)物符合羊肚菌生長所需要的環(huán)境條件及營養(yǎng)條件。

        關(guān)鍵詞:亞臨界水;水解;生活污水污泥;羊肚菌

        中圖分類號:X131.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號: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過程中的產(chǎn)物,含水率高、易腐爛,含有寄生蟲、病原體和重金屬等有害物質(zhì),并揮發(fā)惡臭污染物,極大影響環(huán)境健康,不進(jìn)行妥善處理將造成嚴(yán)重的二次污染,制約污水處理行業(yè)的發(fā)展。[1]同時(shí),污泥中也含有較高的有機(jī)質(zhì)和氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì),可以進(jìn)行資源化再利用。現(xiàn)有的填埋、焚燒等處理方法也造成了一定的資源浪費(fèi)。從現(xiàn)實(shí)來看生活污水污泥的資源化利用技術(shù)研究非常迫切。我國的食用菌栽培的市場很大,需要大量的有機(jī)質(zhì)來源,對自然環(huán)境及生態(tài)環(huán)境造成一定影響。所以利用先進(jìn)技術(shù)來處理污泥,做好污泥的資源化利用,可以產(chǎn)生非常大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。亞臨界水解技術(shù)利用可以高效處理有機(jī)廢棄物[2]。亞臨界水解法處理生活污水污泥也是利用亞臨界水的特性,極短的時(shí)間內(nèi)就可對生活污水污泥中的污染物進(jìn)行降解并實(shí)現(xiàn)污泥的穩(wěn)定化和無害化處理[3]。水的臨界點(diǎn)是當(dāng)溫度為374.15℃,壓力為22.83Mpa時(shí),氣液兩相界面消失,成為均相體系。亞臨界水是指將水加熱到100℃以上,臨界溫度374℃以下的高溫,其物理、化學(xué)特性也發(fā)生較大改變,例如亞臨界水具有低介電常數(shù)、高離子積等特性[4],能夠在短時(shí)間內(nèi)完成對高分子有機(jī)物的分解。本文選取上海市嘉定污水處理廠的生活污泥進(jìn)行了亞臨界水解處理試驗(yàn),詳細(xì)檢測了樣品處理前后的物理、化學(xué)、生物學(xué)及重金屬含量等指標(biāo),并且進(jìn)行了羊肚菌栽培試驗(yàn),并對栽培效果進(jìn)行分析。這些工作將為生活污水污泥的資源化利用技術(shù)提供理論依據(jù)。

        1 材料與方法[5]

        (1)材料。野生羊肚菌( 采自浙江省慶元縣,杭州華丹農(nóng)產(chǎn)品公司提供)[6];食用菌栽培輔料( 木屑、樹皮、棉籽殼、石灰、石膏等);脫水后污泥(來自上海嘉定污水處理廠);亞臨界水解處理后的污泥(上海國環(huán)能源開發(fā)有限公司);滅菌處理后按照不同配比進(jìn)行混合。

        (2)方法。生活污水污泥亞臨界水解試驗(yàn)在上?;剡M(jìn)行,采用脫水干化后的污泥(含水率約60%~80%)為原料進(jìn)行處理,設(shè)定處理溫度為180℃,壓力為1.8MPa,采用以下3種處理方式。

        亞臨界水解處理解決了難脫水、難加工、散發(fā)惡臭的問題,實(shí)現(xiàn)了污泥的穩(wěn)定化和無害化。根據(jù)出料產(chǎn)物物理形態(tài),選用第2種方式處理過的污泥進(jìn)行下一步的栽培試驗(yàn)。

        栽培試驗(yàn)控制溫度在20~25℃,在華丹農(nóng)產(chǎn)品公司基地進(jìn)行, 栽培料采用以下4種配比,拌好料后堆積發(fā)酵20d(料水比均為1:1.2)。

        添加生石灰滅菌材料,含水量約為60%。采用聚丙烯塑料袋裝料,每袋料約500g, 進(jìn)行常壓滅菌,料溫達(dá)到80℃后保持7h。滅菌后冷卻,至室溫即可接菌種,接種后置于20~25℃下培養(yǎng),菌絲發(fā)滿后5~7d開始進(jìn)行室內(nèi)栽培。使用腐殖土+亞臨界水解處理后的污泥進(jìn)行覆土試驗(yàn)培育子實(shí)體,空氣相對濕度控制在90%左右,溫度控制在5~20℃。

        2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

        從表1可以看出,1號菌絲萌發(fā)時(shí)間和菌絲完全布滿的時(shí)候均比較快,亞臨界水解處理過的生活污泥可以作為羊肚菌的培養(yǎng)料使用。

        根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,c處理結(jié)果子實(shí)體生長及采收時(shí)間最短,說明添加較多的污泥有助于子實(shí)體的生長發(fā)育及采收。

        3 結(jié)果分析

        人們對羊肚菌的人工栽培做了大量探索,羊肚菌人工栽培已經(jīng)逐漸成熟,但是由于人工栽培需要的大量輔料,如棉籽殼等成本越來越高,造成栽培成本逐漸升高,如果采用處理過的污泥,可以提高資源循環(huán)利用效率,形成食用菌栽培與廢棄物處理的循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈,為后續(xù)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供強(qiáng)有力的支持。經(jīng)檢測,污泥經(jīng)過亞臨界水解技術(shù)處理后呈酸性,有機(jī)質(zhì)含量遠(yuǎn)高于腐殖土的有機(jī)質(zhì)含量,符合羊肚菌生長所需要的環(huán)境條件及營養(yǎng)條件。另外,亞臨界水解處理后的污泥重金屬含量遠(yuǎn)低于《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置農(nóng)用泥質(zhì)》A級污泥標(biāo)準(zhǔn)(CJ/T309-2009),有機(jī)肥料(NY525-2012)以及生物有機(jī)肥(NY884-2012)等行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

        參考文獻(xiàn)

        [1]王紹文,秦華.城市污泥資源利用與污水土地處理技術(shù)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2007.23.

        [2]趙巖,王洪濤,陸文靜等.秸稈超(亞)臨界水預(yù)處理與水解技術(shù)[J].化學(xué)進(jìn)展,2007,19(11):1832-1838.

        [3]戚聿妍,王榮春.亞臨界水中化學(xué)反應(yīng)的研究進(jìn)展[J].化工進(jìn)展,2015,34(10):3557-3562.

        [4]王榮春,盧衛(wèi)紅,馬鶯.亞臨界水的特性及其技術(shù)應(yīng)用[J].食品工業(yè)科技,2013,34(8):373-377.

        [5]王震,王春弘,蔡英麗等.羊肚菌人工栽培技術(shù)[J].中國食用,2016,35(4):87-91.

        [6]上海農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所主編.中國食用菌志[M].北京:中國林業(yè)出版社,1991.21-23.

        收稿日期:2018-05-25

        作者簡介:芮青青(1984-),女,本科,研究方向?yàn)橛袡C(jī)固體廢棄物處理及資源化利用,異味控制。

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