[发明专利]一种水溞驯化方法及利用水溞对含污水处理厂的出厂污泥的水体进行生态修复的方法

说明书

技术领域

本发明属于环保、生物技术领域，特别涉及一种水溞驯化方法及利用水溞对含污水处理厂的出厂污泥的水体进行生态修复的方法。

背景技术

目前污水处理厂的出厂污泥，由于含水率高，如何经济且科学地处理成为难题，甚至有“污泥围城”之困。为什么污泥如此难处理？主要是将污泥里的水分夺过来太难了。像泥像水又像胶的污泥是污水处理厂处理污水之后的产物，与河涌里的淤泥和底泥不同，污泥里面重金属可能超标、有机污染物比如强致癌物多环芳烃，以及塑化剂也可能超标，而且还可能有病原体。比较麻烦的是，全国安全处置的污泥不到20%。说是污泥，其实其物理性状“是泥不似泥，似水不是水”，因为污水处理厂里面产生的污泥含水率高达98%甚至99%，也就是说100斤污泥顶多只有2斤的固体泥巴在里面。即便拿物理性状来说，其实也是介于泥和水之间的胶状物。那么问题来了，为了运输一吨泥，得附带运98吨的水，而且很臭，洒漏会危害环境。为了解决这个问题，国家要求污水处理厂必须要将污泥进行处理，将含水量降到80%，变成稀泥，将胶状物用管道泵到一个密闭的、圆桶形的设备里面，让其高速运转，利用离心力将水和泥分离，使得污泥的含水率降到80%，再运到外地填埋，或者运到水泥厂做水泥。再脱水就要和细胞打架，80%的含水率运输起来还是划不来，怎么不弄成干泥呢？因为污泥的成分非常复杂，里面有相当多的活性物质，各种植物细胞和动物细胞里面包含了大量水分。这些水分被细胞膜和细胞壁保护着，很难用很低的成本夺出来。晒行不行？绝对不行！因为污泥里面高含硫，一晒太阳就搞臭一大片。压榨行不行？传统的压榨方法也只能压出细胞之外的水分。有些专家提出与细胞抢水分的思路。即：建设污泥干化减量设施，让污泥的含水率降到50%，再将干化污泥运输至水泥厂、电厂或垃圾焚烧厂直接焚烧。但成本非常高，有专家提出质疑，认为如果将污泥拿去焚烧，因为污泥的热值不高，还有比较高的含水量，所以锅炉热效率会降低、煤耗增加，用煤成本增加。烟气产量大大增加(60%左右)排烟温度上升20℃，导致烟、风道处理系统的投资增加。还会加重设备腐蚀，必须进行防腐。另外，污泥里面也有“宝贝”，污泥虽然含有重金属和有机污染物以及病原体，但含量不高，且重金属含量呈逐年走低态势，以干污泥来算，每千克污泥中平均含有机质达42.9%、全氮占2.73%、全磷占1.74%、全钾占0 .69%。猪粪中的这几项养分含量占比分别为19 .5%、2 .10%、0 .80%、0 .90 %。鸡粪中这几项养分的含量分别为26 .0 %、2.45%、0 .95%、1.60%。四项养分含量中除钾之外，有机质、全氮、全磷的含量都明显高于鸡粪和猪粪，肥效更高。还有在处置污泥之前需要加入大量的石灰和铁盐。本来固体物质就不多，增加这么多的石灰和铁盐，垃圾到底是增量了呢还是减量了呢？污泥处理可否采用生物法？负责污泥处置的相关部门负责人表示，无害处置是大方向。微生物制剂能够改良污泥水体和底质淤泥中的微生物，并进行有机质以及营养元素的良性分解和矿化，使一些营养元素以惰性形式暂时稳定下来，其结果类似于充气增氧的方法，当溶解氧高时，磷酸盐常常结晶形成不溶解的化合态；而当溶解氧偏低时，磷酸盐就会发生大量的溶解。因此，充气增氧的方法可以减少磷酸盐的溶解度。在生物综合治理的过程中，水体增氧是十分有益的。但是，一种增氧也不能解决污泥水体原来的养分含量过多的问题。值得注意的是，微生物的存在本身就决定于培养环境，并要求有绝对优势的种群，一般微生物治理只能保持15～30天的良好工作状态，一旦条件改变（包括气候，底质，各种水质状态如：溶解氧，酸碱度，温度），这些微生物制剂就得不断添加，否则污染的爆发可能会更加严重。

众所周知，水上植物（如水葫芦，水花生，水浮莲，还包括水上蔬菜，水上花卉等）的确能吸收水体中的养分，但它们封锁水面，遮盖阳光，引起部分水下生物和泥底生物，特别是沉水植物的死亡，继而引起泥底中营养盐的大量溶解，它们的弊端远远大于它们带来的好处。

枝角类（Cladocera）又简称“溞类”，水溞，俗称红虫，属无脊椎动物，甲壳纲，鳃足亚纲，枝角亚目，主要滤食水中的细菌，单细胞藻类和原生动物，可以用于水体的净化。但是，未经驯化的水溞难以定向摄食污水处理厂的出厂污泥里面含有的相当多的活性物质和各种植物细胞和动物细胞，难以在含高浓度的污水处理厂的出厂污泥的水体里生存，且在夏季时温度较高，未经驯化的水溞在33摄氏度以上温度的水体中摄食和生存的能力明显下降，而下降速度随着温度的升高更为明显，难以长期稳定生存，因此大大限制了水溞在水体生态修复方面的应用。

发明内容