[发明专利]一种生物两段式无害化处理生活污泥改良盐碱地的方法

说明书

本发明公开生物两段式无害化处理生活污泥的方法，首选采用蚯蚓无臭前段消解生活污泥得到剩余污泥及蚯蚓粪混合物；接种EM菌堆肥与剩余污泥及蚯蚓粪混合物发酵得到无害化产物。本发明还公开生物两段式无害化处理生活污泥改良盐碱地的方法，有效解决生活污泥无害化处理改良盐碱地：筛选符合《农用污泥污染物控制标准》（GB4284‑2018）规定的重金属限量标准的生活污泥，确保污泥农用的重金属环境安全；蚯蚓、EM菌两段式处理，错开蚯蚓与EM菌的高效作用时间，发挥两者优势；确保生活污泥无害化产物能够符合《农用污泥污染物控制标准》（GB4284‑2018）规定的所有标准，从而实现生活污泥无害化产物的资源化利用改良盐碱地。

技术领域

本发明涉及生活污泥无害化处理和资源化利用技术，特别涉及一种生物(蚯蚓、EM菌)“两段式”无害化处理生活污泥改良盐碱地的方法。

背景技术

我国城市污水处理行业发展迅速，截至2018年，我国共建成城镇污水处理厂近7000座，污水处理能力达1.5×10⁹m³.d^-1，全年累计处理污水量达4.50×10¹¹m³。污水处理过程中会产生大量成分复杂的生活污泥，2018年全国污水处理厂湿污泥(以含水率80％计)产生量近5000万吨，预计到2020年污泥产量将突破6000万吨。

生活污泥兼具“资源”与“污染”属性，是其难以处理处置的重要原因，越来越成为国内外学者的研究热点。生活污泥是污水处理过程中的副产物，有机质含量达40％～60％，还含有大量氮、磷等“资源性”物质，也含有重金属、难降解有机物、持久性有机物、微塑料等“污染性”物质。随着城市污水管网逐步优化，生活污泥的无机组分将进一步下降，有机组分将进一步增加，从40％提升至60％～70％。生活污水管网与工业废水管网逐步分离，生活污泥中重金属等污染物含量也会逐步降低。生活污泥经无害化处理后，可减少难降解有机物和有害病毒细菌的威胁，使污泥化害为利、变废为宝，从而实现污泥的资源化利用。

蚯蚓处理有机废弃物的技术原理是利用蚯蚓惊人的吞噬能力(日吞食量可达其体重的数倍)吞食有机物后通过体腔(消化道)消化处理，同时获得富含高蛋白的蚯蚓和性质结构良好的蚯蚓粪。前人对利用蚯蚓消解生活污泥获得污泥蚓粪作了大量研究。蚯蚓的消化道可分泌蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、甲壳素酶、淀粉酶等多种酶类，对污泥有机质有较强的分解作用。生活污泥被蚯蚓摄食后少部分被直接同化利用，大部分经蚯蚓体内的磨碎和挤压作用后以颗粒状排出，起到类似于挤压造粒的作用，从而达到物理改性的目的。同时，蚯蚓能促进微生物的活性，它们间的联合作用加速了有机物的分解和转化，并能有效除去或抑制堆制过程中产生的臭味。蚯蚓对As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Se、Zn等重金属具有富集作用，是降低污泥重金属总量的有效措施。此外，蚯蚓消解后污泥重金属的稳定性会提高，可进一步降低重金属的污染风险。

EM菌处理有机废弃物技术已相当成熟，是一项实用先进的应用技术，在全球90多个国家成功推广，我国也已在10多个省市区推广，产生较高社会、经济效益。EM菌是一种活性很强的有益微生物菌群，主要由光合细菌、放线菌、酵母菌、乳酸菌等多种微生物组成，具有快速繁殖、发酵、除臭、杀虫、杀菌和干燥等功能。在生活污泥等有机物料中加入EM菌剂进行堆积发酵，有益微生物迅速繁殖，快速分解污泥等有机物料中有机质，产生生物热能，堆料温度可升至60～70℃，抑制或杀死病菌、虫卵等有害生物；并在矿质化和腐殖质化过程中，释放出氮磷钾和微量元素等养分；吸收、分解恶臭和有害物质。

蚯蚓与EM菌协同作用处理有机废弃物，是有机固废有效利用和处理的技术途径之一，但其效果差异很大。课题组前期研究表明，蚯蚓-EM菌协同处理生活污泥模式是将蚯蚓与EM菌同时接种于污泥堆体，由于EM菌的作用使得堆体温度过高影响蚯蚓生长，同时EM菌使新鲜有机物快速分解减少了蚯蚓饵料，不仅不能充分发挥两者作用，还对堆体管理(如温度、EM菌接种剂量等)增加了难度，同时因EM菌剂量限制，不能使堆体充分腐熟，影响发酵产品的后续利用。

发明内容