[發明專利]一種基于市政污泥的生物凈化塊及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011561904.3
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112723559B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 陳立華;張歡;張風革;魏詩藍;鄭超然
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C02F101/30;C02F101/16;C02F101/10
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 孫斌

本發明公開了一種基于市政污泥的生物凈化塊及其制備方法和應用，該生物凈化塊主要由市政污泥、功能微生物、植物源碳纖維物質、黏土、石膏渣和氧化鎂制成，其中功能微生物菌株為解淀粉芽孢杄菌(Bacillus amyloliquefaciens)IAE和棘孢木霉(Trichoderma asperellum)12。本發明通過功能微生物解淀粉芽孢桿菌IAE和棘孢木霉12在市政污泥中固定和著生，制備的生物凈化塊具備固持和凈化水體中氮磷有機物、固體懸浮顆粒等污染物的能力，有效凈化水體，迅速消納大量市政污泥，為市政污泥資源化提出了新途徑。

技術領域

本發明屬于生物技術，具體涉及一種基于市政污泥的生物凈化塊及其制備方 法和應用

背景技術

市政污泥體量大，大力推進污泥穩定化、無害化和資源化處理處置，是生態 環境保護規劃重要項目。常規的處理措施如填埋、制成建筑材料、焚燒等措施， 其環境風險和市場需求量相對較少，很難消納體量巨大的市政污泥。

目前大力推進海綿城市建設工作，使城市能夠像海綿一樣，下雨時吸水、蓄 水、滲水、凈水，需要時將蓄存的凈水“釋放”并加以利用。目前，市政污泥資 源化利用應用于海綿城市建設主要包括綠色屋頂基質、透水磚、生物滯留系統等 方面，但常規透水磚吸附性能差，在透水的同時不能對水質進行有效、長期凈化。

市政污泥具有多孔結構，還富含聚丙烯酰胺、聚氯化鋁等親水物質，具有很 強吸水和持水能力，可以作為土壤改良劑，能夠提升土壤對水體中污染物的固持 和吸附作用。土壤或者水體凈化介質中微生物數量的多少直接影響其中氮磷鉀等 物質的轉化能力。

利用生物技術開發基于市政污泥資源化利用的生物凈化塊，既能消納大量城 市和農業固體廢棄物，又能提升城市土壤高效消納降水能力，凈化水體中的氨氮 等營養元素。開發具有儲水、凈化、促生、環境友好等優點的生物凈化塊，是市 政污泥資源化利用、穩定的、無害的新產品。

發明內容

發明目的：針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種基于市政污泥的生 物凈化塊，本發明通過添加功能微生物的固體發酵方式產熱產氣、滅菌脫毒后復 配黏土、石膏渣、氧化鎂等工業原料，提高市政污泥產品的微生物數量、孔隙度 和強度，開發生物活性性強、強度高、透水性好、吸附性強的生物凈化塊。

本發明還提供所述基于市政污泥的生物凈化塊的制備方法和應用。

技術方案：為了實現上述目的，本發明所述一種基于市政污泥的生物凈化塊， 主要由市政污泥、功能微生物、植物源碳纖維物質、黏土、石膏渣和氧化鎂制成， 所述功能微生物菌株為解淀粉芽孢杄菌(Bacillus amyloliquefaciens)IAE和棘孢木 霉(Trichoderma asperellum)12。

其中，其特征在于，所述市政污泥為自來水處理廠或污水處理廠的機械脫水 污泥，含水率低于85％，其中重金屬、病原微生物含量均滿足中國《城鎮污水處 理廠污染物排放標準》(GB 18918-2002)。

其中，所述植物源碳纖維物質為水稻作物秸稈、小麥作物秸稈、玉米作物秸 稈或者花生作物秸稈或者草坪、綠化樹木修剪廢棄物中的一種或幾種的粉碎物， 含水率≤30％，有機質含量≥50％。

其中，所述的石膏渣主要成分為硫酸鈣，具有吸濕和固結作用。

本發明所述的基于市政污泥的生物凈化塊的制備方法，包括如下步驟：

(1)混合菌劑的制備

將解淀粉芽孢桿菌IAE休眠菌劑和棘孢木霉12休眠菌劑按照1～3:2～5質 量比混合，徹底混勻成混合菌劑；

(2)市政污泥高溫發酵堆置