公布日：2023.07.28
申請(qǐng)日：2022.02.24
分類號(hào)：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(kāi)了一種市政污泥摻混鋸末制備污泥生物質(zhì)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(gè)培養(yǎng)器皿中，控制I個(gè)培養(yǎng)器皿的培養(yǎng)溫度分別對(duì)應(yīng)10‑75℃中劃分的I個(gè)培養(yǎng)溫度區(qū)間，響應(yīng)于培養(yǎng)器皿中發(fā)酵微生物的菌落密度達(dá)到預(yù)設(shè)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(nèi)的溫度，接種污泥發(fā)酵劑Yi；響應(yīng)于最后添加的污泥發(fā)酵劑對(duì)應(yīng)的發(fā)酵微生物菌落密度達(dá)到預(yù)設(shè)要求，取出市政污泥進(jìn)行造粒，獲得生物質(zhì)燃料顆粒。本發(fā)明通過(guò)提高市政污泥的發(fā)酵效率，從而提高生物質(zhì)燃料顆粒的制備效率。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種市政污泥摻混鋸末制備污泥生物質(zhì)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(gè)培養(yǎng)器皿中，控制I個(gè)所述培養(yǎng)器皿的培養(yǎng)溫度分別對(duì)應(yīng)10-75℃中劃分的I個(gè)培養(yǎng)溫度區(qū)間[Ti-L,Ti-H]，響應(yīng)于所述培養(yǎng)器皿中發(fā)酵微生物的菌落密度達(dá)到預(yù)設(shè)密度，獲得污泥發(fā)酵劑Yi；其中，i為I個(gè)所述培養(yǎng)溫度區(qū)間按照從小到大順序的整數(shù)編號(hào)且0＜i≤I，所述污泥發(fā)酵劑Yi對(duì)應(yīng)的生長(zhǎng)溫度區(qū)間為第i個(gè)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(nèi)的溫度，接種所述污泥發(fā)酵劑Yi；其中，響應(yīng)于發(fā)酵塔內(nèi)溫度超出當(dāng)前污泥發(fā)酵劑Yi對(duì)應(yīng)的生長(zhǎng)溫度區(qū)間且繼續(xù)在菌落衰退期持續(xù)發(fā)酵，并達(dá)到下一污泥發(fā)酵劑Yi+1對(duì)應(yīng)的生長(zhǎng)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(shí)段為所述菌落衰退期；響應(yīng)于最后添加的所述污泥發(fā)酵劑對(duì)應(yīng)的發(fā)酵微生物菌落密度達(dá)到預(yù)設(shè)要求，取出所述市政污泥進(jìn)行造粒，獲得生物質(zhì)燃料顆粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述市政污泥摻混鋸末制備污泥生物質(zhì)燃料顆粒的方法，其特征在于，所述響應(yīng)于所述培養(yǎng)器皿中發(fā)酵微生物的菌落密度達(dá)到預(yù)設(shè)密度，獲得污泥發(fā)酵劑Yi，包括：響應(yīng)于所述培養(yǎng)器皿中發(fā)酵微生物的菌落密度達(dá)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(jì)有效活菌。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述市政污泥摻混鋸末制備污泥生物質(zhì)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(cè)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(shí)保證所述市政污泥發(fā)酵完成后制備的所述生物質(zhì)燃料顆粒熱值滿足最低燃燒標(biāo)準(zhǔn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述市政污泥摻混鋸末制備污泥生物質(zhì)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(fēng)機(jī)從所述發(fā)酵塔底部和/或側(cè)部通入空氣，保證所述發(fā)酵塔內(nèi)各個(gè)位置的含氧量均保持在5-15v/v％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述市政污泥摻混鋸末制備污泥生物質(zhì)燃料顆粒的方法，其特征在于，所述取出所述市政污泥進(jìn)行造粒，獲得生物質(zhì)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(jī)，獲得所述生物質(zhì)燃料顆粒。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述市政污泥摻混鋸末制備污泥生物質(zhì)燃料顆粒的方法，其特征在于，所述取出所述市政污泥進(jìn)行造粒，獲得生物質(zhì)燃料顆粒之后，所述方法還包括：對(duì)所述生物質(zhì)燃料顆粒進(jìn)行干燥處理，減少所述生物質(zhì)燃料顆粒中的含水率，提高所述生物質(zhì)燃燒顆粒的燃燒性能。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述市政污泥摻混鋸末制備污泥生物質(zhì)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(duì)所述市政污泥進(jìn)行脫硫處理，減少所述市政污泥的含硫量。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述市政污泥摻混鋸末制備污泥生物質(zhì)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(duì)所述鋸末進(jìn)行碳化，減少所述鋸末中的有機(jī)物含量。
發(fā)明內(nèi)容
經(jīng)申請(qǐng)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(jìn)市政污泥中進(jìn)行發(fā)酵，可以迅速適應(yīng)市政污泥的環(huán)境，快速繁殖進(jìn)行發(fā)酵，加快脫水干化效率。但是發(fā)酵劑在其對(duì)應(yīng)微生物最適宜生存的溫度區(qū)間的開(kāi)始溫度就接種進(jìn)市政污泥中，會(huì)因?yàn)樯弦淮谓臃N的發(fā)酵劑對(duì)應(yīng)微生物還未衰退完全與當(dāng)前接種的發(fā)酵劑對(duì)應(yīng)微生物形成激烈競(jìng)爭(zhēng)，導(dǎo)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(shù)的上述的一部分缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種市政污泥摻混鋸末制備污泥生物質(zhì)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(zhì)燃料顆粒的制備效率。
為實(shí)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(zhì)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(gè)培養(yǎng)器皿中，控制I個(gè)所述培養(yǎng)器皿的培養(yǎng)溫度分別對(duì)應(yīng)10-75℃中劃分的I個(gè)培養(yǎng)溫度區(qū)間[Ti-L,Ti-H]，響應(yīng)于所述培養(yǎng)器皿中發(fā)酵微生物的菌落密度達(dá)到預(yù)設(shè)密度，獲得污泥發(fā)酵劑Yi；其中，i為I個(gè)所述培養(yǎng)溫度區(qū)間按照從小到大順序的整數(shù)編號(hào)且0＜i≤I，所述污泥發(fā)酵劑Yi對(duì)應(yīng)的生長(zhǎng)溫度區(qū)間為第i個(gè)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(nèi)的溫度，接種所述污泥發(fā)酵劑Yi；其中，響應(yīng)于發(fā)酵塔內(nèi)溫度超出當(dāng)前污泥發(fā)酵劑Yi對(duì)應(yīng)的生長(zhǎng)溫度區(qū)間且繼續(xù)在菌落衰退期持續(xù)發(fā)酵，并達(dá)到下一污泥發(fā)酵劑Yi+1對(duì)應(yīng)的生長(zhǎng)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(shí)段為所述菌落衰退期；
響應(yīng)于最后添加的所述污泥發(fā)酵劑對(duì)應(yīng)的發(fā)酵微生物菌落密度達(dá)到預(yù)設(shè)要求，取出所述市政污泥進(jìn)行造粒，獲得生物質(zhì)燃料顆粒。
可選的，所述響應(yīng)于所述培養(yǎng)器皿中發(fā)酵微生物的菌落密度達(dá)到預(yù)設(shè)密度，獲得污泥發(fā)酵劑Yi，包括：
響應(yīng)于所述培養(yǎng)器皿中發(fā)酵微生物的菌落密度達(dá)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(jì)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(cè)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(shí)保證所述市政污泥發(fā)酵完成后制備的所述生物質(zhì)燃料顆粒熱值滿足最低燃燒標(biāo)準(zhǔn)。
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(fēng)機(jī)從所述發(fā)酵塔底部和/或側(cè)部通入空氣，保證所述發(fā)酵塔內(nèi)各個(gè)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(jìn)行造粒，獲得生物質(zhì)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(jī)，獲得所述生物質(zhì)燃料顆粒。
可選的，所述取出所述市政污泥進(jìn)行造粒，獲得生物質(zhì)燃料顆粒之后，所述方法還包括：
對(duì)所述生物質(zhì)燃料顆粒進(jìn)行干燥處理，減少所述生物質(zhì)燃料顆粒中的含水率，提高所述生物質(zhì)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(duì)所述市政污泥進(jìn)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(duì)所述鋸末進(jìn)行碳化，減少所述鋸末中的有機(jī)物含量。
本發(fā)明的有益效果：1、本發(fā)明通過(guò)響應(yīng)于發(fā)酵塔內(nèi)溫度超出當(dāng)前污泥發(fā)酵劑Yi對(duì)應(yīng)的生長(zhǎng)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(nèi)，當(dāng)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(dá)到下一污泥發(fā)酵劑Yi+1對(duì)應(yīng)的生長(zhǎng)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(dāng)前污泥發(fā)酵劑Yi的發(fā)酵微生物在對(duì)應(yīng)的生長(zhǎng)溫度區(qū)間上限溫度到下一污泥發(fā)酵劑Yi+1對(duì)應(yīng)的生長(zhǎng)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(dāng)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(jìng)爭(zhēng)，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(zhǎng)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(gè)培養(yǎng)器皿中，控制I個(gè)培養(yǎng)器皿的培養(yǎng)溫度分別對(duì)應(yīng)10-75℃中劃分的I個(gè)培養(yǎng)溫度區(qū)間[Ti-L,Ti-H]，響應(yīng)于培養(yǎng)器皿中發(fā)酵微生物的菌落密度達(dá)到預(yù)設(shè)密度，獲得污泥發(fā)酵劑Yi。本發(fā)明通過(guò)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(lái)的發(fā)酵劑，可以更快適應(yīng)市政污泥環(huán)境，在發(fā)酵過(guò)程中更快生長(zhǎng)繁殖對(duì)市政污泥中的有機(jī)物進(jìn)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(guò)鋸末調(diào)節(jié)市政污泥的含水率，在保證含水率有效調(diào)節(jié)的同時(shí)可以提高產(chǎn)物生物質(zhì)燃料顆粒的熱值。4、本發(fā)明根據(jù)發(fā)酵塔內(nèi)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(shí)間就可以形成較大的菌落規(guī)模進(jìn)行發(fā)酵，而現(xiàn)有的一次接種只能等達(dá)到該溫度段后一定時(shí)長(zhǎng)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(guò)最后添加的污泥發(fā)酵劑對(duì)應(yīng)的發(fā)酵微生物菌落密度達(dá)到預(yù)設(shè)要求，判斷發(fā)酵是否完成，準(zhǔn)確有效。6、本發(fā)明可以事先對(duì)鋸末進(jìn)行碳化，減少鋸末中的有機(jī)物含量。避免鋸末也被發(fā)酵微生物過(guò)多分解，熱值降低的情況。綜上，本發(fā)明通過(guò)加快生物質(zhì)燃料顆粒制備過(guò)程中的發(fā)酵步驟，達(dá)到提高生物質(zhì)燃料顆粒的制備效率的目的。
（發(fā)明人：李楠;李倩倩;趙樂(lè)權(quán);黃默;孟憲東;林金華;周征;林泰成）
