一种用于河底淤泥除臭处理的淤泥固化剂及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于河底淤泥除臭处理的淤泥固化剂及其制备方法，属于淤泥处理领域。为了克服现有技术的不足，本发明提供一种用于河底淤泥除臭处理的淤泥固化剂及其制备方法，所述淤泥固化剂通过微生物对天然植物组分发酵生成大量的酶及有效组分，其不仅可以使得淤泥的能够固化，淤泥中的有机物大量降解，清水和底泥完全分离，而且对淤泥除臭效果较佳，氨氮含量等处理指标显著下降。
【专利说明】
一种用于河底淤泥除臭处理的淤泥固化剂及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用于河底淤泥除臭处理的淤泥固化剂及其制备方法，属于淤泥处 理领域。
【背景技术】
[0002] 河涌疏浚淤泥臭气主要源于河涌底泥有机物含量过高，有机物消耗底泥氧气，降 低了底泥氧化还原电位，使底泥和水体中的厌氧微生物大量繁殖，将底泥中有机物分解为 甲烷、硫化氢、氨氮和嘧啶等，其中硫化氢、氨氮和嘧啶是具有恶臭性质的物质，同时厌氧条 件下河道底泥和水体高价金属离子如铁、锰离子等被还原为低价离子如Fe2+、Mn2+等，与水 体中存在的硫发生化学反应，形成稳定的黑色物质如FeS和MnS等，从而导致底泥黑臭。
[0003] 去除底泥恶臭的最好办法就是生物处理。目前国际上最先进的生物除臭技术是利 用淤泥固化剂来分解有机物。由于淤泥中除了含有有机物外，还存在着大量的微生物。这些 微生物大多数都会主动吸附其周围的有机物，但在厌氧条件下很难繁殖。酶制剂是目前最 强的催化剂，与无机催化剂相比，酶降解有机物的速度要高出千万倍以上。
【发明内容】
[0004] 为了克服现有技术的不足，本发明提供一种用于河底淤泥除臭处理的淤泥固化剂 及其制备方法，所述淤泥固化剂通过微生物对天然植物组分发酵生成大量的酶及有效组 分，其不仅可以使得淤泥的能够固化，淤泥中的有机物大量降解，清水和底泥完全分离，而 且对淤泥除臭效果较佳，氨氮含量等处理指标显著下降。
[0005] 本发明通过下述技术方案解决上述技术问题：
[0006] -种用于河底淤泥除臭处理的淤泥固化剂，其采用如下制备工艺制备得到：
[0007] 1)发酵培养基配制：按照下述配方配制发酵培养基:发酵培养基的组分为葡萄糖 IOgAHPO4 2g，KH2P042g，MgS〇4*7H2〇 0.2g，CaCl2 O.lg，尿素〇.5g，酵母膏0.5g，中药提取 浸膏l〇g，pH7.2-7.5，120 °C灭菌30min，其中中药提取浸膏的制备方法为取处方量天然植物 碎成粗粉，按照粗粉总重量的4~9倍加入体积浓度为40 %~95%的乙醇溶液，回流提取三 次，回流时间为2~5h，滤过，滤液回收乙醇，冷却过滤，用水洗涤，干燥后即得中药浸膏，所 述的天然植物由丁香叶、荷叶、金银花和地榆组成。优选地，所述的天然植物由如下重量份 的组分组成:丁香叶35-45份，荷叶23-27份，金银花31-39份，地榆8-12份，进一步优选地，所 述的天然植物由如下重量份的组分组成:丁香叶40份，荷叶25份，金银花35份，地榆10份；
[0008] 2)生物发酵:发酵培养基灭菌后，接入10%的蜡状芽胞杆菌种子发酵液，控制发酵 温度为30_32°C、通气量为1.5-1.7111 3/11条件下培养40-4411，此时接入10%的康宁木霉菌种 子发酵液，控制发酵温度为26-29°C、通气量为1.8-2.2m 3/h条件下培养26-30h，即得含酶发 酵液；
[0009] 3)除臭淤泥固化剂制备:按照如下重量份原料配比制备除臭淤泥固化剂:发酵滤 渣20-35份，粉煤灰10-15份，生石灰3-5份，碳酸钙2-3份，即可得淤泥固化剂。
[0010] 上述用于河底淤泥除臭处理的淤泥固化剂中，所述的蜡状芽胞杆菌和康宁木霉菌 接入发酵液前处于对数生长期，其菌落密度不少于2 X 109cfu/mL。
[0011] 上述所述的淤泥固化剂可以应用于淤泥的除臭处理。其具体的除臭处理方法为：
[0012] 向淤泥中加入淤泥固化剂进行厌氧消化，控制淤泥的温度在26-28Γ之间，处理时 间为3-6小时，所述的淤泥固化剂的加入量为5-15% (重量比），然后将淤泥自然沉降风干即 可。优选地，所述的处理时间为4小时，所述的淤泥固化剂的加入量为10 %。
[0013] 本工艺使用的淤泥固化剂用天然植物二次发酵而成，可以在各种环境下发挥最佳 效益。添加淤泥固化剂不仅以及对淤泥进行除臭，同时，经过淤泥固化剂处理后，淤泥中的 有机物大量降解，清水和底泥完全分离。底泥的物理性质发生了改变，更容易脱水和干化。
【具体实施方式】
[0014] 以下通过具体实施例进一步描述本发明，但所述的实施例并不以任何方式限定本 发明专利保护的范围。
[0015] 实施例1本发明用于河底淤泥除臭处理的淤泥固化剂及其制备方法
[0016] 一种用于河底淤泥除臭处理的淤泥固化剂，其采用如下制备工艺制备得到：
[0017] 1)发酵培养基配制：按照下述配方配制发酵培养基:发酵培养基的组分为葡萄糖 10g，K 2HP〇4 2g，KH2P〇42g，MgS〇4*7H20 0.2g，CaCl2 O.lg，尿素0.5g，酵母膏0.5g，中药提取 浸膏l〇g，pH7.2-7.5，120 °C灭菌30min，其中中药提取浸膏的制备方法为取处方量天然植物 碎成粗粉，按照粗粉总重量的4倍加入体积浓度为40%~95%的乙醇溶液，回流提取三次， 回流时间为4h，滤过，滤液回收乙醇，冷却过滤，用水洗涤，干燥后即得中药浸膏，所述的天 然植物由如下重量份的组分组成:丁香叶35份，荷叶23份，金银花31份，地榆8份；
[0018] 2)生物发酵:发酵培养基灭菌后，接入10%的蜡状芽胞杆菌种子发酵液，控制发酵 温度为30°C、通气量为1.5m 3/h条件下培养40h，此时接入10%的康宁木霉菌种子发酵液，控 制发酵温度为26°C、通气量为1.8m 3/h条件下培养26h，即得含酶发酵液；
[0019] 3)除臭淤泥固化剂制备:按照如下重量份原料配比制备除臭淤泥固化剂:发酵滤 渣20份，粉煤灰10份，生石灰3份，碳酸钙2份，即可得淤泥固化剂。。
[0020] 实施例2本发明用于河底淤泥除臭处理的淤泥固化剂及其制备方法
[0021] -种用于河底淤泥除臭处理的淤泥固化剂，其采用如下制备工艺制备得到：
[0022] 1)发酵培养基配制：按照下述配方配制发酵培养基:发酵培养基的组分为葡萄糖 10g，K 2HP〇4 2g，KH2P〇42g，MgS〇4*7H20 0.2g，CaCl2 O.lg，尿素0.5g，酵母膏0.5g，中药提取 浸膏l〇g，pH7.2-7.5，120 °C灭菌30min，其中中药提取浸膏的制备方法为取处方量天然植物 碎成粗粉，按照粗粉总重量的9倍加入体积浓度为40%~95%的乙醇溶液，回流提取三次， 回流时间为5h，滤过，滤液回收乙醇，冷却过滤，用水洗涤，干燥后即得中药浸膏，所述的天 然植物由如下重量份的组分组成:丁香叶45份，荷叶27份，金银花39份，地榆12份；
[0023] 2)生物发酵:发酵培养基灭菌后，接入10%的蜡状芽胞杆菌种子发酵液，控制发酵 温度为32°C、通气量为1.7m 3/h条件下培养44h，此时接入10%的康宁木霉菌种子发酵液，控 制发酵温度为29°C、通气量为2.2m 3/h条件下培养30h，即得含酶发酵液；
[0024] 3)除臭淤泥固化剂制备:按照如下重量份原料配比制备除臭淤泥固化剂:发酵滤 渣35份，粉煤灰15份，生石灰5份，碳酸钙3份，即可得淤泥固化剂。
[0025]实施例3本发明用于河底淤泥除臭处理的淤泥固化剂及其制备方法 [0026] 一种用于河底淤泥除臭处理的淤泥固化剂，其采用如下制备工艺制备得到：
[0027] 1)发酵培养基配制：按照下述配方配制发酵培养基:发酵培养基的组分为葡萄糖 10g，K 2HP〇4 2g，KH2P〇42g，MgS〇4*7H20 0.2g，CaCl2 O.lg，尿素0.5g，酵母膏0.5g，中药提取 浸膏l〇g，pH7.2-7.5，120 °C灭菌30min，其中中药提取浸膏的制备方法为取处方量天然植物 碎成粗粉，按照粗粉总重量的6倍加入体积浓度为40%~95%的乙醇溶液，回流提取三次， 回流时间为4h，滤过，滤液回收乙醇，冷却过滤，用水洗涤，干燥后即得中药浸膏，所述的天 然植物由如下重量份的组分组成:丁香叶40份，荷叶25份，金银花35份，地榆10份；
[0028] 2)生物发酵:发酵培养基灭菌后，接入10%的蜡状芽胞杆菌种子发酵液，控制发酵 温度为32°C、通气量为1.6m 3/h条件下培养42h，此时接入10%的康宁木霉菌种子发酵液，控 制发酵温度为28 °C、通气量为2.0m3/h条件下培养28h，即得含酶发酵液；
[0029] 3)除臭淤泥固化剂制备:按照如下重量份原料配比制备除臭淤泥固化剂:发酵滤 渣28份，粉煤灰12.5份，生石灰4份，碳酸钙2.5份，即可得淤泥固化剂。
[0030] 实施例4本发明用于河底淤泥除臭处理的淤泥固化剂及其制备方法
[0031] -种用于河底淤泥除臭处理的淤泥固化剂，其采用如下制备工艺制备得到：
[0032] 1)发酵培养基配制：按照下述配方配制发酵培养基:发酵培养基的组分为葡萄糖 10g，K 2HP〇4 2g，KH2P〇42g，MgS〇4*7H20 0.2g，CaCl2 O.lg，尿素0.5g，酵母膏0.5g，中药提取 浸膏l〇g，pH7.2-7.5，120 °C灭菌30min，其中中药提取浸膏的制备方法为取处方量天然植物 碎成粗粉，按照粗粉总重量的9倍加入体积浓度为40%~95%的乙醇溶液，回流提取三次， 回流时间为2h，滤过，滤液回收乙醇，冷却过滤，用水洗涤，干燥后即得中药浸膏，所述的天 然植物由如下重量份的组分组成:丁香叶45份，荷叶23份，金银花39份，地榆8份；
[0033] 2)生物发酵:发酵培养基灭菌后，接入10%的蜡状芽胞杆菌种子发酵液，控制发酵 温度为32°C、通气量为1.5m 3/h条件下培养44h，此时接入10%的康宁木霉菌种子发酵液，控 制发酵温度为26 °C、通气量为2.2m3/h条件下培养26，即得含酶发酵液；
[0034] 3)除臭淤泥固化剂制备:按照如下重量份原料配比制备除臭淤泥固化剂:发酵滤 渣20-35份，粉煤灰10-15份，生石灰3-5份，碳酸钙2-3份，即可得淤泥固化剂。
[0035] 实施例5本发明用于河底淤泥除臭处理的淤泥固化剂及其制备方法 [0036] 一种用于河底淤泥除臭处理的淤泥固化剂，其采用如下制备工艺制备得到：
[0037] 1)发酵培养基配制：按照下述配方配制发酵培养基:发酵培养基的组分为葡萄糖 10g，K 2HP〇4 2g，KH2P〇42g，MgS〇4*7H20 0.2g，CaCl2 O.lg，尿素0.5g，酵母膏0.5g，中药提取 浸膏l〇g，pH7.2-7.5，120 °C灭菌30min，其中中药提取浸膏的制备方法为取处方量天然植物 碎成粗粉，按照粗粉总重量的4~9倍加入体积浓度为40 %~95%的乙醇溶液，回流提取三 次，回流时间为2~5h，滤过，滤液回收乙醇，冷却过滤，用水洗涤，干燥后即得中药浸膏，所 述的天然植物由如下重量份的组分组成:丁香叶35份，荷叶27份，金银花31份，地榆12份；
[0038] 2)生物发酵:发酵培养基灭菌后，接入10%的蜡状芽胞杆菌种子发酵液，控制发酵 温度为30°C、通气量为1.5m 3/h条件下培养44h，此时接入10%的康宁木霉菌种子发酵液，控 制发酵温度为26°C、通气量为2.2m 3/h条件下培养26-30h，即得含酶发酵液；
[0039] 3)除臭淤泥固化剂制备:按照如下重量份原料配比制备除臭淤泥固化剂:发酵滤 渣28份，粉煤灰12.5份，生石灰4份，碳酸钙2.5份，即可得淤泥固化剂。
[0040] 实施例6所述的淤泥固化剂应用于淤泥的除臭处理的处理效果
[0041] 所述的淤泥固化剂可以应用于淤泥的除臭处理的除臭处理方法为：向淤泥中加入 淤泥固化剂进行厌氧消化，控制淤泥的温度在26-28Γ之间，处理时间为4小时，所述的淤泥 固化剂的加入量为10% (重量比），然后将淤泥自然沉降风干即可。同时设置对比实施例1和 对比实施例2,对比实施例1的淤泥固化剂按照CN 102250768B实施例1所述的制备方法制备 得到，对比实施例2按照本发明实施例1制备得到，但其中所述的天然植物由如下重量份的 组分组成:丁香叶25份，荷叶20份，金银花45份，地榆15份。
[0042] 表1淤泥固化剂应用于淤泥的除臭处理的处理效果
[0044] 与对比实施例1相比，7<0.05，，<0.01，与对比实施例2相比，$<0.05/叩< 0.01
[0045] 由表1可以看出，所述的淤泥固化剂用于淤泥的除臭处理后臭味全部除去，对淤泥 取样的内部分析可以看出，所述的淤泥固化剂对于COD、BOD、SS以及NH3-N均有很好的处理 效果显著优于对比实施例1或对比实施例2所述的淤泥固化剂，其中以实施例3所制备的淤 泥固化剂处理效果最佳。
【主权项】
1. 一种用于河底淤泥除臭处理的淤泥固化剂，其采用如下制备工艺制备得到： 1) 发酵培养基配制:按照下述配方配制发酵培养基：1发酵培养基的组分为葡萄糖log， K2HP〇4 2g，KH2P〇42g，MgS〇4,7H20 0.2g，CaCl2 O.lg，尿素0.5g，酵母膏0.5g，中药提取浸膏 10g，pH7.2-7.5，120°C灭菌30min，其中中药提取浸膏的制备方法为取处方量天然植物碎成 粗粉，按照粗粉总重量的4~9倍加入体积浓度为40 %~95 %的乙醇溶液，回流提取三次，回 流时间为2~5h，滤过，滤液回收乙醇，冷却过滤，用水洗涤，干燥后即得中药浸膏，所述的天 然植物由丁香叶、荷叶、金银花和地榆组成； 2) 生物发酵:发酵培养基灭菌后，接入10%的蜡状芽胞杆菌种子发酵液，控制发酵温度 为30-32°C、通气量为1.5-1.7m 3/h条件下培养40-44h，此时接入10%的康宁木霉菌种子发 酵液，控制发酵温度为26-2%~、通气量为1.8-2.2!11 3/11条件下培养26-3011，发酵完成后灭 菌，将发酵液高速离心后过滤得到发酵滤渣； 3) 除臭淤泥固化剂制备:按照如下重量份原料配比制备除臭淤泥固化剂:发酵滤渣20-35份，粉煤灰10-15份，生石灰3-5份，碳酸钙2-3份，即可得淤泥固化剂。2. 根据权利要求1所述的淤泥固化剂，其特征在于，所述的的天然植物由如下重量份的 组分组成:丁香叶35-45份，荷叶23-27份，金银花31-39份，地榆8-12份。3. 根据权利要求2所述的淤泥固化剂，其特征在于，所述的天然植物由如下重量份的组 分组成:丁香叶40份，荷叶25份，金银花35份，地榆10份。4. 根据权利要求1所述的淤泥固化剂，其特征在于，所述的蜡状芽胞杆菌和康宁木霉菌 接入发酵液前处于对数生长期，其菌落密度不少于2 X 109cfu/mL。5. 权利要求1-4所述的淤泥固化剂在淤泥的除臭处理中的应用。6. 根据权利要求5所述的淤泥固化剂应用，其特征在于，应用淤泥固化剂对淤泥进行除 臭处理的方法具体包括如下步骤：向淤泥中加入淤泥固化剂进行厌氧消化，控制淤泥的温 度在26-28°C之间，处理时间为3-6小时，所述的淤泥固化剂的加入量为5-15 %，然后将淤泥 自然沉降风干即可。7. 根据权利要求6所述的淤泥固化剂应用，其特征在于，所述的处理时间为4小时，所述 的淤泥固化剂的加入量为10%。
【文档编号】C02F11/14GK105859107SQ201610494954
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月29日
【发明人】王传秀
【申请人】青岛云天生物技术有限公司