CN108504604B - 一种复合微生物菌剂及其在填埋场好氧修复中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及垃圾治理领域,特别涉及一种复合微生物菌剂及其在填埋场好氧修复中的应用。一种复合微生物菌剂,包括Ⅰ型复合微生物菌剂和/或Ⅱ型复合微生物菌剂;Ⅰ型复合微生物菌剂包括栗褐链霉菌、卷曲乳杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和活性干酵母;Ⅱ型复合微生物菌剂包括黄孢原毛平革菌、蜡状芽孢杆菌、脱氮副球菌、产朊假丝酵母和红平红球菌。该复合微生物菌剂是立足于填埋场好氧修复过程中垃圾成分、环境因素和污染物性质变化的特殊性,经大量筛选复配得到的高效菌剂。通过在填埋场好氧修复过程中分阶段、有选择地投加两种菌剂,利用其功能的特异性,强化填埋场好氧修复运行效果,缩短治理周期,降低运行成本。
Description
技术领域
本发明涉及垃圾治理领域,具体而言,涉及一种复合微生物菌剂及其在填埋场好氧修复中的应用。
背景技术
自上世纪90年代至今,填埋一直是我国生活垃圾处置的主要技术手段。据悉,我国生活垃圾填埋场平均设计年限为15年,目前约有67%的填埋场已经或接近封场。长久以来,我国生活垃圾收运多以混合收运为主,致使大量高有机物含量垃圾(50%~70%)进入到填埋场。我国填埋场(例如卫生和简易填埋)大多采用厌氧填埋方式。然而由于厌氧环境下垃圾自然降解速度缓慢,有机物稳定周期较长(30~50年),填埋场运行中或封场后时常面临渗滤液成分复杂难处理以及恶臭和温室气体逸散量大等问题,对暴露人群和周围环境造成了严重影响。因而,开展存量垃圾填埋场的修复工作已迫在眉睫。
填埋场的好氧治理为正规填埋场和非正规填埋堆体污染控制和加速稳定提供了技术基础。该方法是通过在传统生物反应器填埋基础上增加强制通风***,使剩余垃圾转入到好氧环境下进行微生物代谢,以垃圾堆体气体成分(氧气和甲烷含量)、温度和水分等参数为调控对象,从而实现垃圾和污染物的快速稳定,其效果已被国内外工程实际所证实。
温度与微生物种群的协同与反馈调节是实现填埋场好氧治理的重要机制之一。好氧治理初期,垃圾中易降解和中等易降解有机组分(例如蛋白质和脂肪等物质)含量较高,此类有机物好氧降解产生的热量使堆体温度迅速增加,高温范围可达65~75℃,并持续较长时间。此阶段,垃圾中土著微生物经高温筛选后,其中部分嗜热微生物对有机物的降解起主导作用。而进入好氧治理后期,垃圾中难降解的木质纤维素类物质成为剩余废物主要的有机组分。然而,上一阶段所形成的优势高温微生物群落对此类有机物分解能力较弱,功能性不强,导致垃圾好氧稳定化效率逐步下降;另外,修复后期产生的渗滤液可生化水平低,营养比例失衡,特别是其中腐殖酸COD和硝酸盐含量较高,仅依靠填埋堆体的物理吸附和土著微生物的生物代谢作用很难使其进一步稳定。因此,填埋场好氧治理过程垃圾堆体土著微生物种类单一、功能缺乏针对性是导致整个填埋场好氧治理效果不稳定和治理周期延长的主要原因,从而增加了工艺的运行和管理成本。
有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种复合微生物菌剂(Ⅰ型和/或Ⅱ),是立足于填埋场好氧修复过程中垃圾成分、环境因素和污染物性质变化的特殊性,经过大量筛选复配后得到的高效微生物菌剂,用以解决生活垃圾填埋场好氧修复运行中存在的问题。
本发明的第二目的在于提供上述复合微生物菌剂在填埋场好氧修复中的应用方法,分阶段有选择的投加Ⅰ型和/或Ⅱ型复合微生物菌剂,利用外源功能微生物的强化作用改善填埋堆体的微环境,丰富其中功能菌种,提高降解效率,强化渗滤液污染物的去除,降低后续水处理的难度,缩短修复周期,降低治理成本。
为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:
一种复合微生物菌剂,包括Ⅰ型复合微生物菌剂和/或Ⅱ型复合微生物菌剂;
所述Ⅰ型复合微生物菌剂包括栗褐链霉菌、卷曲乳杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和活性干酵母;
所述Ⅱ型复合微生物菌剂包括黄孢原毛平革菌、蜡状芽孢杆菌、脱氮副球菌、产朊假丝酵母和红平红球菌;
所述Ⅰ型复合微生物菌剂和所述Ⅱ型复合微生物菌剂中活性菌种数均为5×109~1.5×1010个/g;
其中,以Ⅰ型复合微生物菌剂的总质量计,栗褐链霉菌、卷曲乳杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和活性干酵母的质量百分比均为10%~20%;
以Ⅱ型复合微生物菌剂的总质量计,黄孢原毛平革菌、蜡状芽孢杆菌、脱氮副球菌、产朊假丝酵母和红平红球菌的质量百分比均为10%~30%。
本发明提供的一种复合微生物菌剂,是立足于填埋场好氧修复过程垃圾成分、环境因素和污染物性质变化的特异性,通过大量筛选、复配得到的高效复合微生物菌剂。依靠复合微生物菌剂功能的特异性和靶向性,强化填埋场好氧治理的运行效果,解决生活垃圾填埋场好氧修复中存在的问题。
本发明还提供了上述复合微生物菌剂在填埋场好氧修复中的应用,当填埋库区垃圾填埋龄≤3年,渗滤液BOD/CODcr在0.25~0.65范围内,生物可降解度≥12%时,在填埋场好氧修复过程中分阶段先后投加Ⅰ型复合微生物菌剂和Ⅱ型复合微生物菌剂;
当垃圾填埋龄≥5年,生物可降解度<12%,纤维素/木质素≤0.3,渗滤液BOD/CODcr<0.25时,在填埋场好氧修复过程中单独投加Ⅱ型复合微生物菌剂。
本发明提供的复合微生物菌剂在填埋场好氧修复中的应用,是根据填埋垃圾性质和好氧修复运行表现,分阶段有选择的投加Ⅰ型和/或Ⅱ型复合微生物菌剂,以增强填埋场好氧修复效果。
进一步地,所述Ⅰ型复合微生物菌剂的使用方法如下:
(a)按照体积比为1:1.5~4混合清水和渗滤液,以总水量计,加入8%~10%所述Ⅰ型复合微生物菌剂和0.1%~0.2%的复合维生素;
(b)调节上述混合液C:N:P到100~200:5:1,调节pH到6.0~7.5,在40~50℃下曝气培养48~72h,气水比3~9:1,得到Ⅰ型复合微生物菌剂发酵液;
(c)将步骤(b)所得发酵液的80%~90%随渗滤液回灌缓慢注入填埋堆体,剩余发酵液作为后续Ⅰ型复合微生物菌剂培养的接种剂;
(d)在剩余发酵液中,加入1.5~2.5倍体积的清水和6~8倍体积的渗滤液,按其中的总含水量计,强化投加4%~5%Ⅰ型复合微生物菌剂,同时加入0.1%~0.2%的复合维生素,重复步骤(b)和(c)4~7次,最后一次得到的微生物发酵液随渗滤液全部回灌至填埋堆体,从而完成Ⅰ型复合微生物菌剂的使用。
试验发现,Ⅰ型复合微生物菌剂直接用于填埋场回灌并不可行,存在投加操作困难,微生物分布不均,菌种数量和活性偏低等现象。因此,通过提前预培养(即配置其发酵液),在保证菌体浓度、活性和耐受性的同时,便于菌剂回灌的均匀分布,进而为垃圾堆体有机物的分解提供良好的基础。
优选地,Ⅰ型复合微生物菌剂的使用在填埋场好氧修复开始后30天内完成。
通过限定时间,以便确定合适的回灌速率,快速提高垃圾场内部功能微生物数量,充分激活其分解性能,强化好氧修复运行效率。
优选地,以回灌渗滤液总量计,所述Ⅰ型复合微生物菌剂发酵液的总投加量为10~30ppm,回灌的渗滤液中微生物菌体浓度可达104~107个/ml。菌体浓度适宜,从而保证菌体的成活率以及发挥菌体的性能。
为了配合Ⅰ型复合微生物菌剂的使用,优选地,在所述Ⅰ型复合微生物菌剂使用后,填埋堆体好氧修复的运行条件为:填埋垃圾堆体含氧量为8%~15%,含水率为40%~50%,填埋堆体温度范围为50~70℃。该条件下进行堆体的好氧修复,利于Ⅰ型复合微生物菌的扩繁和发挥其功能。
试验发现,Ⅱ型复合微生物菌剂直接用于填埋场回灌并不可行,同样存在操作困难,微生物分布不均,菌种数量和活性偏低等现象。因此,需提前预培养,制备其发酵液后进行使用。
进一步地,所述Ⅱ型复合微生物菌剂的使用方法如下:
(a)按照体积比为1:0.8~1.2混合清水和填埋中期或后期渗滤液,以总水量计,加入16%~20%所述Ⅱ型复合微生物菌剂和0.1%~0.2%的复合维生素;
(b)调节上述混合液C:N:P到100~200:5:1,调节pH到7.2~8.5,在35~45℃下曝气培养48~72h,气水比3~9:1,得到Ⅱ型复合微生物菌剂发酵液;
(c)将步骤(b)所得发酵液随渗滤液回灌均匀注入填埋堆体;
(d)重复步骤(a)、(b)和(c)7~9次,从而完成Ⅱ型复合微生物菌剂的使用。
试验发现,在Ⅰ型复合微生物菌剂和Ⅱ型复合微生物菌剂协同投加的体系中,Ⅰ型复合微生物菌剂投加后不能马上投加Ⅱ型复合微生物菌剂,原因在于:Ⅰ型复合微生物菌剂投加后,填埋堆体处于高温运行阶段,并不适合Ⅱ型复合微生物的繁殖和发挥作用。
进一步地,在Ⅰ型和Ⅱ型复合微生物菌剂协同使用的好氧修复体系中,Ⅱ型复合微生物菌剂开始投加的节点以填埋场内部温度下降至40~50℃范围内为判定依据。
进一步地,所述Ⅱ型复合微生物菌剂的使用于50~60天内完成。通过限定时间,增强微生物对环境的适应能力,为其扩增提供良好的条件,以充分发挥其分解性能。
优选地,以回灌渗滤液总量计,所述Ⅱ型复合微生物菌剂的总投加量为10~30ppm,回灌渗滤液中菌体的浓度可达104~107个/ml。菌体浓度适宜,保证菌体的成活率以及发挥菌体的性能。
为了配合Ⅱ型复合微生物菌剂的使用,进一步地,在所述Ⅱ型复合微生物菌剂使用后,填埋堆体好氧修复的运行条件为:填埋垃圾堆体含氧量为8%~17%,含水率为40%~45%,填埋堆体温度范围为35~45℃。该条件下运行填埋堆体,利于Ⅱ型复合微生物菌剂的扩繁和发挥其功能。
另外,本发明中,Ⅰ型复合微生物菌剂和/或Ⅱ型复合微生物菌剂预培养过程中,需要调节混合液C:N:P的比值,该数值的调节与菌体的生长情况密切相关,若不进行调整,则菌体生长速度缓慢,数量和活性仅为调整后的1/3左右;
同样地,复合维生素对Ⅰ型复合微生物菌剂和Ⅱ型复合微生物菌剂的预培养也非常重要,添加后,菌种增值速度明显加快,为不添加的3~5倍。
其中,本发明所用的复合维生素为华北牌复合维生素,成分:碳酸钙、富马酸亚铁、硫酸镁、硫酸锌、***钠、维生素C、维生素D、维生素E、维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素B12、烟酸、叶酸、β-胡萝卜素、微晶纤维素、碳酸氢钙、硬脂酸镁、糊精、微粉硅胶。
含量:每100g含钙24.94g、铁0.74g、镁1.67g、锌0.74g、硒1.81mg、维生素E0.41g、维生素D0.16mg、维生素C2.94g、维生素B10.048g、维生素B20.1g、维生素B60.074g、维生素B120.08mg、烟酸0.6g、叶酸0.0043g、β-胡萝卜素6.4mg。
该复合维生素中的各含量的数值变化范围可在5%以内,在本发明中具有相同的效果。
本发明中,Ⅰ型复合微生物菌剂中的栗褐链霉菌、卷曲乳杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和活性干酵母均通过市售购买得到,这些购买的菌以菌剂的形式存在,可为液体菌剂,也可为固体菌剂,其中,有效活菌数均在2.0×108CFU/g以上。
同样地,Ⅱ型复合微生物菌剂中的黄孢原毛平革菌、蜡状芽孢杆菌、脱氮副球菌、产朊假丝酵母和红平红球菌均通过市售购买得到,这些购买的菌以菌剂的形式存在,可为液体菌剂,也可为固体菌剂,其中,有效活菌数均在2.0×108CFU/g以上。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明立足于填埋场好氧修复过程垃圾成分、环境因素和污染物性质变化的特殊性,通过筛选复配,得到不同功能的高效复合微生物菌剂,用于解决生活垃圾填埋场好氧修复过程中存在的问题。
(2)本发明提供上述复合微生物菌剂在填埋场好氧修复中的应用方法,分阶段有选择地投加一种或两种微生物复合菌剂,利用外源功能微生物的强化作用改善填埋堆体的微环境,丰富其中功能菌种,提高降解效率,强化渗滤液污染物的去除,降低后续水处理的难度,缩短修复周期,降低治理成本。
(3)本发明通过在复合微生物菌剂发酵液制备过程中添加营养物质和复合维生素,设置培养条件,有效促进菌体的繁殖速度,以确保菌种的投加数量。
(4)本发明通过调整适宜的好氧修复运行条件,以配合不同类型复合微生物的使用,从而强化填埋场好氧修复效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例中的两种协同使用的复合微生物菌剂及其在填埋场好氧修复中的应用的流程示意图;
图2为本发明实施例中填埋渗滤液COD去除的效果曲线图;
图3为本发明实施例中填埋渗滤液总氮去除的效果曲线图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
本发明实施例提供的两种协同使用的复合微生物菌剂及其在填埋场好氧修复中的应用,如图1所示,具体按照以下步骤进行:
1.制备Ⅰ型和Ⅱ型复合微生物菌剂发酵液:
在一容器里,按照体积比3:7加入清水和垃圾填埋场原始渗滤液,按水的总量计,加入质量比为8%的Ⅰ型复合微生物菌剂和质量比为0.15%的复合维生素,同时添加淀粉和氮磷复合肥调节该混合液C:N:P的质量比为100~200:5:1。
上述Ⅰ型微生物复合菌剂由栗褐链霉菌、卷曲乳杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和活性干酵母按质量比为2:1:2:2:2:1进行配比,各组分占总质量的比值均在10%~20%范围内。
将上述发酵液pH值调整到6~7,之后在45±2℃下曝气培养48h,气水比5:1,得到Ⅰ型微生物复合菌剂发酵液。
Ⅰ型复合微生物菌剂发酵液在回灌后留取10%作为后续培养的接种剂。接种剂中加入2倍体积的水和7倍体积的原始渗滤液,按其中的总水量计,强化投加5%的Ⅰ型复合微生物菌剂,同时加入0.15%的复合维生素。添加淀粉和氮磷复合肥调节该混合液中C:N:P的质量比为100~200:5:1,按照上述的条件完成再次培养,得到的Ⅰ型复合微生物菌剂发酵液留取10%作为后续培养的接种剂,剩余回灌。重复上述步骤,按照实施例试验设计完成多次培养和投加,最后一次得到的微生物发酵液随渗滤液全部回灌至填埋堆体,从而完成Ⅰ型复合微生物菌剂的使用。
其中,回灌渗滤液中微生物菌体浓度达104~107个/ml;
在Ⅰ型复合微生物菌剂发酵液回灌后,填埋堆体好氧修复的运行条件为:填埋垃圾堆体含氧范围为8%~15%,含水率为45%~50%,填埋堆体温度范围为50~70℃。
在一容器里,按照体积比1:1加入清水和垃圾填埋场后期渗滤液,以总水量计,加入质量百分数为16%的Ⅱ型微生物复合菌剂和质量百分数为0.15%的复合维生素;同时添加淀粉和氮磷复合肥,调节其C:N:P的质量比为100~200:5:1。
上述Ⅱ型微生物复合菌剂由黄孢原毛平革菌、蜡状芽孢杆菌、脱氮副球菌、产朊假丝酵母和红平红球菌按质量比为3:2:2:1:2进行配比,各组分占总质量的比值均在10%~30%范围内。
将上述发酵液pH值调整到7.5左右,之后在37±2℃下曝气培养72h,从而得到Ⅱ型微生物复合菌剂发酵液,并随渗滤液回灌至填埋堆体。
重复上述步骤,按照实施例试验设计进行多次培养和投加,从而完成Ⅱ型复合微生物菌剂的使用;
其中,回灌渗滤液中微生物菌体的浓度达104~107个/ml。
Ⅱ型复合微生物菌剂发酵液回灌后,填埋堆体好氧修复的运行条件为:填埋垃圾堆体含氧量为8%~17%,含水率为40%~45%,填埋堆体温度范围为35~45℃。
2.模拟垃圾填埋:
实施例填埋垃圾选用北京市某填埋场1年填埋龄垃圾(具体成分如表1所示)。人工剔除其中的石块、金属和瓷器等惰性物质,均匀混合后分别装填到两个模拟垃圾填埋生物反应器当中,每个反应器装填2.5t垃圾,压实密度为0.8t/m3。反应器外壁采用循环水浴控温,整个试验周期控制反应器温度在37±2℃。试验初期,试验组和对照组均维持在厌氧环境下连续运行40天,以模拟最初的厌氧填埋环境。实施例于第41天起开始向反应器内通气,并以此作为数据记录的零点。通过反应器内部安装的氧含量传感器和反馈***,实现反应器通风的自动调控,从而控制填埋堆体内部氧气含量(间断性通风,通风速率为10L/min)。好氧通风初期分别向两个反应器添加35L自来水,以产生初始渗滤液用于回灌。
表1不同填埋垃圾物理组成(湿基%)
注:“-”表示无法识别。
3.Ⅰ型和Ⅱ型微生物复合菌剂发酵液的投加:
实施例试验组于好氧通风第0~30天内分8次随渗滤液回灌向反应器内投加Ⅰ型微生物复合菌剂发酵液,投加量总计20ppm(以占回灌渗滤液总量计);同时,在好氧通风第75天后,堆体温度下降至45℃左右。此时,在随后的60天内分10次随渗滤液回灌向反应器内投加Ⅱ型微生物复合菌剂发酵液,投加量总计20ppm(以回灌渗滤液总量计)。上述投加方式的运用旨在模拟两种复合微生物菌剂在真实填埋场中的使用情况。而对照组反应器,仅投加微生物菌剂发酵液相同体积的自来水。检测渗滤液COD和总氮浓度,结果如图2和3所示。
从图2中可以看到,好氧通风初期,试验组反应器渗滤液COD浓度明显高于对照组的情况,说明Ⅰ型微生物复合菌剂的投加强化了固体有机物的水解效率,其峰值在60天左右达到,较对照组缩短近50%;随后,其COD浓度在好氧微生物的降解下迅速降低,去除效率明显优于对照组的情况。同时,Ⅱ型微生物复合菌剂的投加使渗滤液COD进一步下降。至试验末期,通过两种复合菌剂的协同作用,试验组垃圾渗滤液COD浓度仅为对照组的36.7%左右,有利于后续渗滤液的处理;另外,渗滤液总氮浓度的变化也体现出相似的趋势,去除率比对照组提高约16.9%,说明在这一过程中借助复合微生物中的硝酸盐还原菌在一定程度上可以解决垃圾好氧治理渗滤液残留硝酸盐和总氮浓度过高的问题。
至试验结束时,剩余垃圾的外观也存在一定差异性。对于试验组而言,剩余垃圾除了塑料袋和砂石等不可生物降解的物质外,外观呈现黄褐色,与腐殖土类似,无明显臭味;而对照组垃圾略微呈现黑色。说明试验组垃圾较对照组垃圾稳定性更高。同时,从整个试验运行周期来看,试验组好氧运行周期较对照组缩短40%以上。
实施例2
本发明实施例提供的复合微生物菌剂及其在填埋场好氧修复中的应用,按照以下步骤进行:
1.制备Ⅱ型微生物复合菌剂发酵液:
配置方法同实施例1。
2.垃圾填埋:
本实施例所用模拟填埋生物反应器同实施例1。所用填埋垃圾来源于北京市某填埋场,垃圾填埋龄为5年,具体物理组成如表1所示。由于厌氧填埋时间较长,垃圾表观上形成类似黑色腐殖土的混合物,除部分塑料和石块外,难于进行分拣、分离,因此主要物理组成均以其他计。
3.Ⅱ型微生物复合菌剂发酵液的投加:
由于本实例使用的是5年填埋龄的垃圾,因此按照本发明内容,仅需投加Ⅱ型微生物复合菌剂。本实施例试验组于好氧通风第0~60天内分10次随渗滤液回灌向反应器内投加Ⅱ型微生物复合菌剂发酵液,投加量总计30ppm(以回灌渗滤液总量计)。而对照组反应器,仅投加微生物菌剂发酵液相同体积的自来水。Ⅱ型复合微生物菌剂发酵液随渗滤液回灌后,填埋堆体好氧运行条件同实施例1。
试验共进行280天,其结果与实施例1类似。在投加Ⅱ型微生物复合菌剂的条件下,经过280天的好氧治理,试验组垃圾渗滤液COD去除率达到83.9%,相对于对照组提高了17.9%;同时对于总氮的去除率达到69.3%,相对于对照组提高了19.3%左右。经处理后,垃圾可生物降解有机物含量低于4%,有机质(VS)含量小于9%,满足生活垃圾填埋场稳定化场地高度利用要求。因此,针对老龄垃圾场地,Ⅱ型微生物复合菌剂的投加可以显著增加好氧治理效果,缩短好氧治理周期,降低工艺的运行成本。
实施例3
相对于实施例1,仅改变Ⅰ型微生物复合菌剂和Ⅱ型微生物复合菌剂中各菌体的配比和投加方式,具体为:Ⅰ型微生物复合菌剂由栗褐链霉菌、卷曲乳杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和活性干酵母按质量比为1:2:1:2:1:2进行配比,各组分占总质量的比值仍在10%~20%范围内;菌剂于好氧通风开始后30天内分5次培养和投加,投加量总计10ppm(以回灌渗滤液总量计)。
Ⅱ型微生物复合菌剂为黄孢原毛平革菌、蜡状芽孢杆菌、脱氮副球菌、产朊假丝酵母和红平红球菌按质量比为2:1:1:3:3进行配比,各组分占总质量的比值仍在10%~30%范围内;菌剂于填埋堆体达到温度节点后60天内分8次培养和投加,投加量总计10ppm(以回灌渗滤液总量计)。
测定的污染物削减效果同实施例1。
本发明实施例所用的Ⅰ型复合微生物菌剂和Ⅱ型复合微生物菌剂的各组成菌种均通过市售购买得到,其具体情况如表2和表3所示。
表2Ⅰ型复合微生物复合菌剂
名称 | 产品性状 | 有效活菌数(CFU/g) |
枯草芽孢杆菌 | 粉剂 | 2.0×10<sup>10</sup> |
地衣芽孢杆菌 | 粉剂 | 1.0×10<sup>10</sup> |
活性干酵母 | 粉剂 | 1.8×10<sup>10</sup> |
栗褐链霉菌 | 液剂 | 2.0×10<sup>8</sup> |
卷曲乳杆菌 | 粉剂 | 1.0×10<sup>10</sup> |
巨大芽孢杆菌 | 粉剂 | 1.0×10<sup>10</sup> |
表3Ⅱ型复合微生物菌剂
名称 | 产品性状 | 有效活菌数(CFU/g) |
黄孢原毛平革菌 | 粉剂 | 2.0×10<sup>9</sup> |
蜡状芽孢杆菌 | 粉剂 | 2.0×10<sup>9</sup> |
脱氮副球菌 | 液剂 | 2.8×10<sup>8</sup> |
产朊假丝酵母 | 粉剂 | 2.0×10<sup>10</sup> |
红平红球菌 | 液剂 | 1.0×10<sup>9</sup> |
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明,然而应意识到,在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此,这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。
Claims (9)
1.一种复合微生物菌剂在填埋场好氧修复中的应用,其特征在于,若垃圾填埋龄≤3年,渗滤液BOD/CODcr在0.25~0.65范围内,垃圾生物可降解度≥12%时,在好氧修复过程中分阶段先后投加Ⅰ型复合微生物菌剂和Ⅱ型复合微生物菌剂;
若垃圾填埋龄≥5年,生物可降解度<12%,纤维素/木质素≤0.3,渗滤液BOD/CODcr<0.25时,在好氧修复过程中单独投加Ⅱ型复合微生物菌剂;
所述复合微生物菌剂,其特征在于,包括Ⅰ型复合微生物菌剂和/或Ⅱ型复合微生物菌剂;
所述Ⅰ型复合微生物菌剂包括栗褐链霉菌、卷曲乳杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和活性干酵母;
所述Ⅱ型复合微生物菌剂包括黄孢原毛平革菌、蜡状芽孢杆菌、脱氮副球菌、产朊假丝酵母和红平红球菌;
所述Ⅰ型复合微生物菌剂和所述Ⅱ型复合微生物菌剂中活性菌种数均为5.0×109~1.5×1010个/g;
其中,以Ⅰ型复合微生物菌剂的总质量计,栗褐链霉菌、卷曲乳杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和活性干酵母的质量百分比均为10%~20%;
以Ⅱ型复合微生物菌剂的总质量计,黄孢原毛平革菌、蜡状芽孢杆菌、脱氮副球菌、产朊假丝酵母和红平红球菌的质量百分比均为10%~30%。
2.根据权利要求1所述的复合微生物菌剂在填埋场好氧修复中的应用,其特征在于,所述Ⅰ型复合微生物菌剂的使用方法如下:
(a)按照体积比为1:1.5~4混合清水和渗滤液,以总水量计,加入8%~10%所述Ⅰ型复合微生物菌剂和0.1%~0.2%的复合维生素;
(b)调节上述混合液C:N:P到100~200:5:1,调节pH到6.0~7.5,在40~50℃下曝气培养48~72h,气水比3~9:1,得到Ⅰ型复合微生物菌剂发酵液;
(c)将步骤(b)所得发酵液的80%~90%随渗滤液回灌缓慢注入填埋堆体,剩余发酵液作为后续Ⅰ型复合微生物菌剂培养的接种剂;
(d)在剩余发酵液中,加入1.5~2.5倍体积的清水和6~8倍体积的渗滤液,按其中的总含水量计,强化投加4%~5%Ⅰ型复合微生物菌剂,同时加入0.1%~0.2%的复合维生素,重复步骤(b)和(c)4~7次,最后一次得到的微生物发酵液随渗滤液全部回灌至填埋堆体,从而完成Ⅰ型复合微生物菌剂的使用。
3.根据权利要求2所述的复合微生物菌剂在填埋场好氧修复中的应用,其特征在于,所述Ⅰ型复合微生物菌剂的使用在填埋场好氧修复开始后30天内完成。
4.根据权利要求2所述的复合微生物菌剂在填埋场好氧修复中的应用,其特征在于,以回灌渗滤液总量计,所述Ⅰ型复合微生物菌剂发酵液的总投加量为10~30ppm,回灌渗滤液中活性菌体数量可达104~107个/ml。
5.根据权利要求1~4任一项所述的复合微生物菌剂在填埋场好氧修复中的应用,其特征在于,在所述Ⅰ型复合微生物菌剂发酵液回灌后,填埋堆体好氧修复的运行条件为:填埋垃圾堆体含氧量为8%~15%,含水率为40%~50%,填埋堆体温度范围为50~70℃。
6.根据权利要求1所述的复合微生物菌剂在填埋场好氧修复中的应用,其特征在于,所述Ⅱ型复合微生物菌剂的使用方法如下:
(a)按照体积比为1:0.8~1.2混合清水和填埋中期或后期渗滤液,以总水量计,加入16%~20%所述Ⅱ型复合微生物菌剂和0.1%~0.2%的复合维生素;
(b)调节上述混合液C:N:P到100~200:5:1,调节pH到7.2~8.5,在35~45℃下曝气培养48~72h,气水比3~9:1,得到Ⅱ型复合微生物菌剂发酵液;
(c)将步骤(b)所得发酵液随渗滤液回灌到填埋堆体;
(d)重复步骤(a)、(b)和(c)7~9次,从而完成Ⅱ型复合微生物菌剂的使用;
进一步地,在Ⅰ型和Ⅱ型复合微生物菌剂协同使用的好氧修复体系中,Ⅱ型复合微生物菌剂开始投加的节点以填埋场内部温度下降至40~50℃范围内为判定依据。
7.根据权利要求6所述的复合微生物菌剂在填埋场好氧修复中的应用,其特征在于,所述Ⅱ型复合微生物菌剂的使用在50~60天内完成。
8.根据权利要求6所述的复合微生物菌剂在填埋场好氧修复中的应用,其特征在于,以回灌渗滤液总量计,所述Ⅱ型复合微生物菌剂的总投加量为10~30ppm,回灌渗滤液中菌体浓度可达104~107个/ml。
9.根据权利要求1或6~8任一项所述的复合微生物菌剂在填埋场好氧修复中的应用,其特征在于,在所述Ⅱ型复合微生物菌剂发酵液回灌后,填埋堆体好氧修复的运行条件为:填埋垃圾堆体含氧量为8%~17%,含水率为40%~45%,填埋堆体温度范围为35~45℃。
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