公布日：2023.07.28

申請日：2022.02.24

分類號：C10L5/46(2006.01)I;C10L5/44(2006.01)I;C02F11/02(2006.01)I;C02F11/12(2019.01)I

摘要

本發(fā)明公開了一種市政污泥摻混鋸末制備污泥生物質燃料顆粒的方法，包括：取市政污泥樣本分成I份，將I份市政污泥樣本分別加入I個培養(yǎng)器皿中，控制I個培養(yǎng)器皿的培養(yǎng)溫度分別對應10‑75℃中劃分的I個培養(yǎng)溫度區(qū)間，響應于培養(yǎng)器皿中發(fā)酵微生物的菌落密度達到預設密度，獲得污泥發(fā)酵劑Yi；將市政污泥投放入發(fā)酵塔，并根據(jù)市政污泥的含水量加入鋸末，以使市政污泥的含水率保持在45‑60％；根據(jù)發(fā)酵塔內的溫度，接種污泥發(fā)酵劑Yi；響應于最后添加的污泥發(fā)酵劑對應的發(fā)酵微生物菌落密度達到預設要求，取出市政污泥進行造粒，獲得生物質燃料顆粒。本發(fā)明通過提高市政污泥的發(fā)酵效率，從而提高生物質燃料顆粒的制備效率。

權利要求書

1.一種市政污泥摻混鋸末制備污泥生物質燃料顆粒的方法，其特征在于，所述方法包括：取市政污泥樣本分成I份，將I份所述市政污泥樣本分別加入I個培養(yǎng)器皿中，控制I個所述培養(yǎng)器皿的培養(yǎng)溫度分別對應10-75℃中劃分的I個培養(yǎng)溫度區(qū)間[Ti-L,Ti-H]，響應于所述培養(yǎng)器皿中發(fā)酵微生物的菌落密度達到預設密度，獲得污泥發(fā)酵劑Yi；其中，i為I個所述培養(yǎng)溫度區(qū)間按照從小到大順序的整數(shù)編號且0＜i≤I，所述污泥發(fā)酵劑Yi對應的生長溫度區(qū)間為第i個所述培養(yǎng)溫度區(qū)間[Ti-L,Ti-H]；將所述市政污泥投放入發(fā)酵塔，并根據(jù)所述市政污泥的含水量加入鋸末，以使所述市政污泥的含水率保持在45-60％；根據(jù)發(fā)酵塔內的溫度，接種所述污泥發(fā)酵劑Yi；其中，響應于發(fā)酵塔內溫度超出當前污泥發(fā)酵劑Yi對應的生長溫度區(qū)間且繼續(xù)在菌落衰退期持續(xù)發(fā)酵，并達到下一污泥發(fā)酵劑Yi+1對應的生長溫度區(qū)間中值Ti+1-M，接種下一污泥發(fā)酵劑Yi+1；其中，所述污泥發(fā)酵劑Yi在溫度區(qū)間[Ti-H,Ti+1-M]的發(fā)酵作業(yè)時段為所述菌落衰退期；響應于最后添加的所述污泥發(fā)酵劑對應的發(fā)酵微生物菌落密度達到預設要求，取出所述市政污泥進行造粒，獲得生物質燃料顆粒。

2.根據(jù)權利要求1所述市政污泥摻混鋸末制備污泥生物質燃料顆粒的方法，其特征在于，所述響應于所述培養(yǎng)器皿中發(fā)酵微生物的菌落密度達到預設密度，獲得污泥發(fā)酵劑Yi，包括：響應于所述培養(yǎng)器皿中發(fā)酵微生物的菌落密度達到4×108-6.5×108CFU/ml，判斷所述發(fā)酵微生物培養(yǎng)完成，獲得污泥發(fā)酵劑Yi；其中，菌落密度只統(tǒng)計有效活菌。

3.根據(jù)權利要求1所述市政污泥摻混鋸末制備污泥生物質燃料顆粒的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述市政污泥的含水量加入鋸末，以使所述市政污泥的含水率保持在45-60％，包括：檢測所述市政污泥的含水量；根據(jù)所述市政污泥的含水量加入鋸末，以使所述市政污泥的含水率保持在45-60％，同時保證所述市政污泥發(fā)酵完成后制備的所述生物質燃料顆粒熱值滿足最低燃燒標準。

4.根據(jù)權利要求1所述市政污泥摻混鋸末制備污泥生物質燃料顆粒的方法，其特征在于，將所述市政污泥投放入發(fā)酵塔之后，所述方法還包括：采用鼓風機從所述發(fā)酵塔底部和/或側部通入空氣，保證所述發(fā)酵塔內各個位置的含氧量均保持在5-15v/v％。

5.根據(jù)權利要求1所述市政污泥摻混鋸末制備污泥生物質燃料顆粒的方法，其特征在于，所述取出所述市政污泥進行造粒，獲得生物質燃料顆粒，包括：取出發(fā)酵完成的所述市政污泥粉碎至60-80目；向粉碎后的市政污泥中加入助燃劑，并混合均勻；將混合均勻后的所述市政污泥送入擠壓成型機，獲得所述生物質燃料顆粒。

6.根據(jù)權利要求1所述市政污泥摻混鋸末制備污泥生物質燃料顆粒的方法，其特征在于，所述取出所述市政污泥進行造粒，獲得生物質燃料顆粒之后，所述方法還包括：對所述生物質燃料顆粒進行干燥處理，減少所述生物質燃料顆粒中的含水率，提高所述生物質燃燒顆粒的燃燒性能。

7.根據(jù)權利要求1所述市政污泥摻混鋸末制備污泥生物質燃料顆粒的方法，其特征在于，在將所述市政污泥投放入發(fā)酵塔之前，所述方法還包括：對所述市政污泥進行脫硫處理，減少所述市政污泥的含硫量。

8.根據(jù)權利要求1所述市政污泥摻混鋸末制備污泥生物質燃料顆粒的方法，其特征在于，在根據(jù)所述市政污泥的含水量加入鋸末，以使所述市政污泥的含水率保持在40-60％之前，所述方法還包括：對所述鋸末進行碳化，減少所述鋸末中的有機物含量。

發(fā)明內容

經(jīng)申請人研究發(fā)現(xiàn)：利用市政污泥自身培養(yǎng)的發(fā)酵微生物作為發(fā)酵劑接種進市政污泥中進行發(fā)酵，可以迅速適應市政污泥的環(huán)境，快速繁殖進行發(fā)酵，加快脫水干化效率。但是發(fā)酵劑在其對應微生物最適宜生存的溫度區(qū)間的開始溫度就接種進市政污泥中，會因為上一次接種的發(fā)酵劑對應微生物還未衰退完全與當前接種的發(fā)酵劑對應微生物形成激烈競爭，導致發(fā)酵效率降低，脫水干化效率也隨之降低。

有鑒于現(xiàn)有技術的上述的一部分缺陷，本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種市政污泥摻混鋸末制備污泥生物質燃料顆粒的方法，旨在提高市政污泥發(fā)酵效率，從而提高生物質燃料顆粒的制備效率。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種市政污泥摻混鋸末制備污泥生物質燃料顆粒的方法，所述方法包括：

取市政污泥樣本分成I份，將I份所述市政污泥樣本分別加入I個培養(yǎng)器皿中，控制I個所述培養(yǎng)器皿的培養(yǎng)溫度分別對應10-75℃中劃分的I個培養(yǎng)溫度區(qū)間[Ti-L,Ti-H]，響應于所述培養(yǎng)器皿中發(fā)酵微生物的菌落密度達到預設密度，獲得污泥發(fā)酵劑Yi；其中，i為I個所述培養(yǎng)溫度區(qū)間按照從小到大順序的整數(shù)編號且0＜i≤I，所述污泥發(fā)酵劑Yi對應的生長溫度區(qū)間為第i個所述培養(yǎng)溫度區(qū)間[Ti-L,Ti-H]；

將所述市政污泥投放入發(fā)酵塔，并根據(jù)所述市政污泥的含水量加入鋸末，以使所述市政污泥的含水率保持在45-60％；

根據(jù)發(fā)酵塔內的溫度，接種所述污泥發(fā)酵劑Yi；其中，響應于發(fā)酵塔內溫度超出當前污泥發(fā)酵劑Yi對應的生長溫度區(qū)間且繼續(xù)在菌落衰退期持續(xù)發(fā)酵，并達到下一污泥發(fā)酵劑Yi+1對應的生長溫度區(qū)間中值Ti+1-M，接種下一污泥發(fā)酵劑Yi+1；其中，所述污泥發(fā)酵劑Yi在溫度區(qū)間[Ti-H,Ti+1-M]的發(fā)酵作業(yè)時段為所述菌落衰退期；

響應于最后添加的所述污泥發(fā)酵劑對應的發(fā)酵微生物菌落密度達到預設要求，取出所述市政污泥進行造粒，獲得生物質燃料顆粒。

可選的，所述響應于所述培養(yǎng)器皿中發(fā)酵微生物的菌落密度達到預設密度，獲得污泥發(fā)酵劑Yi，包括：

響應于所述培養(yǎng)器皿中發(fā)酵微生物的菌落密度達到4×108-6.5×108CFU/ml，判斷所述發(fā)酵微生物培養(yǎng)完成，獲得污泥發(fā)酵劑Yi；其中菌落密度只統(tǒng)計有效活菌。

可選的，所述根據(jù)所述市政污泥的含水量加入鋸末，以使所述市政污泥的含水率保持在45-60％，包括：

檢測所述市政污泥的含水量；

根據(jù)所述市政污泥的含水量加入鋸末，以使所述市政污泥的含水率保持在45-60％，同時保證所述市政污泥發(fā)酵完成后制備的所述生物質燃料顆粒熱值滿足最低燃燒標準。

可選的，將所述市政污泥投放入發(fā)酵塔之后，所述方法還包括：

采用鼓風機從所述發(fā)酵塔底部和/或側部通入空氣，保證所述發(fā)酵塔內各個位置的含氧量均保持在5-15v/v％。

可選的，所述取出所述市政污泥進行造粒，獲得生物質燃料顆粒，包括：

取出發(fā)酵完成的所述市政污泥粉碎至60-80目；

向粉碎后的市政污泥中加入助燃劑，并混合均勻；

將混合均勻后的所述市政污泥送入擠壓成型機，獲得所述生物質燃料顆粒。

可選的，所述取出所述市政污泥進行造粒，獲得生物質燃料顆粒之后，所述方法還包括：

對所述生物質燃料顆粒進行干燥處理，減少所述生物質燃料顆粒中的含水率，提高所述生物質燃燒顆粒的燃燒性能。

可選的，在將所述市政污泥投放入發(fā)酵塔之前，所述方法還包括：

對所述市政污泥進行脫硫處理，減少所述市政污泥的含硫量。

可選的，在根據(jù)所述市政污泥的含水量加入鋸末，以使所述市政污泥的含水率保持在40-60％之前，所述方法還包括：

對所述鋸末進行碳化，減少所述鋸末中的有機物含量。

本發(fā)明的有益效果：1、本發(fā)明通過響應于發(fā)酵塔內溫度超出當前污泥發(fā)酵劑Yi對應的生長溫度區(qū)間且繼續(xù)在菌落衰退期持續(xù)發(fā)酵(在菌落衰退期內，當前污泥發(fā)酵劑Yi的發(fā)酵微生物菌落數(shù)慢慢減少，但是由于其數(shù)目還是比較多，仍然作為市政污泥發(fā)酵的主要發(fā)酵微生物)，并達到下一污泥發(fā)酵劑Yi+1對應的生長溫度區(qū)間中值Ti+1-M，接種下一污泥發(fā)酵劑Yi+1。本發(fā)明在當前污泥發(fā)酵劑Yi的發(fā)酵微生物在對應的生長溫度區(qū)間上限溫度到下一污泥發(fā)酵劑Yi+1對應的生長溫度區(qū)間中值Ti+1-M菌落衰退后，加入下一污泥發(fā)酵劑Yi+1，可以有效減少當前污泥發(fā)酵劑Yi的發(fā)酵微生物與下一污泥發(fā)酵劑Yi+1的發(fā)酵微生物競爭，保證下一污泥發(fā)酵劑Yi+1的發(fā)酵微生物在接種后可以正常生長繁殖，從而加快發(fā)酵效率。2、本發(fā)明取市政污泥樣本分成I份，將I份市政污泥樣本分別加入I個培養(yǎng)器皿中，控制I個培養(yǎng)器皿的培養(yǎng)溫度分別對應10-75℃中劃分的I個培養(yǎng)溫度區(qū)間[Ti-L,Ti-H]，響應于培養(yǎng)器皿中發(fā)酵微生物的菌落密度達到預設密度，獲得污泥發(fā)酵劑Yi。本發(fā)明通過采用市政污泥本身培養(yǎng)的微生物作為發(fā)酵劑，比起外來的發(fā)酵劑，可以更快適應市政污泥環(huán)境，在發(fā)酵過程中更快生長繁殖對市政污泥中的有機物進行分解。3、本發(fā)明將市政污泥投放入發(fā)酵塔，并根據(jù)市政污泥的含水量加入鋸末，以使市政污泥的含水率保持在45-60％。本發(fā)明通過鋸末調節(jié)市政污泥的含水率，在保證含水率有效調節(jié)的同時可以提高產(chǎn)物生物質燃料顆粒的熱值。4、本發(fā)明根據(jù)發(fā)酵塔內的溫度，接種污泥發(fā)酵劑Yi。本發(fā)明的發(fā)酵劑分溫度段接種，保證了不同溫度段的發(fā)酵微生物在接種的第一時間就可以形成較大的菌落規(guī)模進行發(fā)酵，而現(xiàn)有的一次接種只能等達到該溫度段后一定時長才能使該溫度段的發(fā)酵微生物形成較大的菌落規(guī)模，從而加快了發(fā)酵效率。5、本發(fā)明可以通過最后添加的污泥發(fā)酵劑對應的發(fā)酵微生物菌落密度達到預設要求，判斷發(fā)酵是否完成，準確有效。6、本發(fā)明可以事先對鋸末進行碳化，減少鋸末中的有機物含量。避免鋸末也被發(fā)酵微生物過多分解，熱值降低的情況。綜上，本發(fā)明通過加快生物質燃料顆粒制備過程中的發(fā)酵步驟，達到提高生物質燃料顆粒的制備效率的目的。

（發(fā)明人：李楠;李倩倩;趙樂權;黃默;孟憲東;林金華;周征;林泰成）