本发明属于水域生态治理技术领域，具体而言，涉及一种利用微生物治理黑臭无氧污泥的方法。
背景技术：
随着社会经济高速发展和城市化进程的加快，水环境衍变受人类活动的干扰非常剧烈，水生态体系的正常维持和人类活动的矛盾十分突出。多年来，由于我国工农业用水量巨大，水污染物排放对水体的污染持续累积效应明显，为防汛、截污、水资源利用等对河道、湖库进行了大量的裁弯取直、铺底硬化、断流取水等工程，水体自净和自修复能力远远不能承受入库的污染负荷。
河流等景观水体是城市人居住环境中重要的组成部分，但由于其易污染、水环境容量小、水体自净能力差等特点，很容易成为居民生活污水、雨水及垃圾的受纳体，从而导致水体溶解氧的大量消耗，造成了水体缺氧而呈黑臭状态，使整个生态系统出现危机。城市河流出现黑臭，已成为我国许多大中城市共同存在的污染问题，河流黑臭是我国城市河网的一个普遍现象，严重影响居民生活、城市形象和生态环境。
具体分析，城市河道黑臭主要是过量纳污导致水体供养和耗氧失衡的结果，水体缺氧乃至厌氧条件下污染物转化并产生氨氮、硫化氢、挥发性有机酸等恶臭物质以及铁、锰硫化物等黑色物质。生活污水是导致城市河道黑臭的最普遍和最主要的污染源。其他还有生活垃圾、有机工业废水污水厂尾水、畜禽养殖场粪便污水等，消除城市河道黑臭、改善水环境质量，对保障城市人居健康、促进社会和谐与经济持续发展具有极其重要的现实意义。河道、水渠、坑塘、垃圾站、排水沟污泥经过分析，污染源为缺氧或厌氧条件下产生大量有机物，有机物发酵产生了有害气体和有机污染物形成了黑臭污泥。现有的水质净化功能单一，净化水质后容易导致有害物质残留水中，水底淤泥难以净化，水体中有害微生物的大量繁殖，没有真正起到净化水质的作用。现有的处理方法一般是物理法、化学法和生物法，但是物理法投资成本高，见效慢，化学法则存在使用成本高，容易造成水体二次污染的问题，生物方法在河流黑臭治理中的应用十分广泛，主要有人工湿地处理、水生植物恢复、生物修复等，但是生物法存在处理速度慢的问题。
技术实现要素：
本发明旨在提供一种利用微生物治理黑臭无氧污泥的方法，向污泥中混入微生物以快速降解污泥中的氨、氮、磷钾等有机物含量，使其以气态形式挥发，形成无机物含量为主的土壤成分。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种利用微生物治理无氧黑臭污泥的方法，包括：s1、将稻糠和秸秆粉碎成粉末，混合搅拌均匀，得到原料混合物；s2、将原料混合物用低温驯化微生物水剂浸泡；s3、将浸泡后的原料混合物与待净化污泥搅拌混合，之后加入催化酶生物堆肥剂，充分混合后暴露于空气中静置使得污泥净化，得到净化泥土。
根据本发明，步骤s2包括：将原料混合物经过5次浸泡、晾晒循环，每次浸泡时间为10分钟，每次浸泡后置于阴凉处10～30℃晾晒。
根据本发明，原料混合物用低温驯化微生物水剂浸泡时的混合比例为1:50～1:80。
根据本发明，步骤s3包括：将浸泡后的原料混合物与待净化污泥混合后加入催化酶生物堆肥剂，充分混合后暴露于空气中静置10～15天，其中第五天和第十天翻一次，得到净化泥土。
根据本发明，浸泡后的原料混合物与待净化污泥按质量比1:80～1:120，优选按质量比1:100混合搅拌均匀。
根据本发明，催化酶生物堆肥剂为采用麦饭石矿物颗粒浸泡到第二微生物水剂中得到的麦饭石与水的混合物；第二微生物水剂是由第二微生物原菌液(微生物菌株保藏编号为accc20060，属名candida，种名加词utilis，中文名称：产朊假丝酵母)与水按照体积比1:50配制而成的。
根据本发明，催化酶生物堆肥剂的加入量占待净化污泥的0.1～0.5％。
根据本发明，低温驯化微生物水剂是由低温驯化微生物原菌液与水按照体积比1:50配制而成，低温驯化微生物水剂中所采用的微生物菌种为accc21356，williopsiscalifornica，加利福尼亚拟威尔酵母。
根据本发明，稻糠的粒径为2～5mm，秸秆粒径为3～6mm；所述稻糠和秸秆混合的质量比为1:1～3:2。
根据本发明，麦饭石矿物颗粒为不规则形状，其最大尺寸不超过10厘米，优选3～5厘米。
本发明的有益效果：
1)本发明主要是利用微生物分解催化技术治理无氧黑臭污泥，即利用催化酶微生物迅速分解有机物河道(污泥)中污染物，通过分解、吸收、转移快速降低污泥中氨、氮、磷钾等有机物含量，使其以气态形式挥发，形成无机物含量为主的土壤成分，从而达到最佳处理效果，不会产生二次污染，达到治标治本的目的，具有安全、高效、成本低、投资省，操作简单等特点。
2)现有污泥处理一般是直接遗弃或制成有机肥，本发明通过微生物催化可直接将有机物转化分解为无机物，无臭味异味，现场就可直接催化分解，避免了长途运输。
3)原有有机(肥)物不能用于泥土绿化回填，只能用于耕种，本发明采用微生物方法分解污泥，矿化微生物混合在污泥中，稳定保持泥土状态的稳定性，不会因为缺氧作用下恢复到污泥状态，矿化微生物能够重复使用，不产生新的有机物污染，可用于泥土绿化回填。现有的固态微生物在经济节能方面，以1立方污泥为例，投入要200-350元(含运输)，新技术催化1立方投入预算价100元(含运输)，大大节约了成本。
4)本发明采用的低温驯化微生物立方含量超过原来常温微生物含量1.5万倍，并且不受季节气候条件约束，不受温度环境影响，目前现有的固态微生物和原菌液只能在常温工作，而本发明的微生物可以低温0℃-10℃仍然正常工作。
附图说明
图1为本发明利用微生物菌剂治理无氧黑臭污泥时堆体温度与含水率的关系图。
图2为采用本发明的无氧黑臭污泥治理方法治理前的污泥照片。
图3为采用本发明的无氧黑臭污泥治理方法治理后的污泥照片。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合本附图及实施例，对本发明做进一步的详细说明。需要强调，此处描述的具体实施例仅用于更好的阐述本发明，为本发明部分实施例，而非全部实施例，所以并不用作限定本发明。此外，下面描述的本发明实施例中涉及的技术特征，只要彼此间未构成冲突，即可以相互组合。
为了解决污泥发黑发臭的问题，本发明提供了一种利用微生物治理无氧黑臭污泥的方法，包括以下步骤：s1、将稻糠和秸秆粉碎成粉末，混合搅拌均匀，得到原料混合物；s2、将原料混合物用低温驯化微生物水剂浸泡；s3、将浸泡后的原料混合物与待净化污泥搅拌混合，之后加入催化酶矿物料粉，充分混合后暴露于空气中静置使得污泥净化，得到净化泥土。其中所采用得稻糠粒径为2～5mm，秸秆粒径为3～6mm，稻糠和秸秆混合质量比为1:1～3:2。稻糠和秸秆除了混合使用外，还可以单独使用。
本发明主要是利用微生物催化酶迅速分解污泥中有机物，所采用的低温驯化微生物水剂中的微生物菌种为accc21356，williopsiscalifornica，加利福尼亚拟威尔酵母。低温驯化微生物水剂则是由低温驯化微生物原菌液与水按照体积比1:50配制而成。其中，原料混合物与低温驯化微生物水剂浸泡时的质量比例为1:50～1:80。浸泡后的原料混合物与待净化污泥按质量比1:80～1:120混合，优选按质量比1:100混合搅拌均匀。
根据本发明，步骤s2可以是将原料混合物经过5次浸泡、晾晒循环，每次浸泡时间为10分钟，每次浸泡后置于阴凉处10～30℃晾晒。
根据本发明，步骤s3包括：将浸泡后的原料混合物与待净化污泥混合后加入催化酶生物堆肥剂，充分混合后暴露于空气中静置10～15天，其中第五天和第十天翻一次，得到净化泥土。
催化酶生物堆肥剂是采用麦饭石矿物颗粒浸泡到第二微生物水剂中得到的麦饭石矿物料粉和水的混合物(混合物中麦饭石的质量比为5～9％)。将麦饭石放入第二微生物水剂中浸泡，在麦饭石矿物颗粒外形成固态生物包衣膜。优选将麦饭石矿物颗粒经5次浸泡、晾晒循环，每次浸泡时间为10分钟，每次浸泡后置于阴凉处10～30℃晾晒，这样微生物原菌液就固化在矿物麦饭石上了，其尺寸大小一般为无明显变化，只是在载体外形成固态生物包衣膜。第二微生物水剂是指微生物原菌液(微生物菌株保藏编号为accc20060，属名candida，种名加词utilis，中文名称：产朊假丝酵母)与水按照体积比1:50配制而成。
优选地，催化酶生物堆肥剂的加入量占待净化污泥的0.1～0.5％。
本发明所采用的麦饭石矿物颗粒为不规则形状，其最大尺寸不超过10厘米，优选3～5厘米。
本发明中，低温驯化微生物与稻糠秸秆粉末作用，即采用稻糠和秸秆粉末混合后利用该低温驯化微生物水剂浸泡，然后与待净化污泥混合。将低温驯化微生物原菌液用水稀释后浸泡稻壳和秸秆，由氨氮引起的能够释放味道的有机物和厌氧的有机物都被制约了，此处采用稻糠和秸秆粉末主要是去除污泥臭味，通过浸泡低温驯化微生物水泥后的稻糠和秸秆作用，增加污泥中的孔隙率和温度，从而让水分更好地挥发掉，让污泥黑泥内部臭味更快速散发出去。将催化酶生物堆肥剂加入到待净化污泥中，能够迅速分解污泥中的有机物，清除缺氧和氨氮超标造成的异味臭味，先降解为无味，然后分解有机物，使得污泥变为黄土颜色，回归本位。
下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
对顺义区高丽营镇水坡村的排污水沟综合治理工程清淤中完全实现了污泥转化泥土的实际应用，清挖淤泥2230立方米，微生物治理后转化泥土1672立方米。图2和图3分别为采用本发明的无氧黑臭污泥治理方法治理前后的污泥照片。
1)按照污泥标准重量1000kg称取6kg稻糠粉末和4kg秸秆粉末混合搅拌，然后浸入到300-800kg低温驯化微生物水剂中浸泡。
2)将浸泡后的原料混合物与待净化污泥按照质量比1:100搅拌混合均匀，之后加入5kg催化酶生物堆肥剂，充分混合后暴露于空气中静置15天，其中第五天和第十天翻一次，使得污泥净化，得到净化泥土。催化酶生物堆肥剂为采用麦饭石矿物颗粒(最大尺寸不超过10厘米，一般为3～5厘米)浸泡到第二微生物水剂中得到的麦饭石与水的混合物，第二微生物水剂是由第二微生物原菌液(微生物菌株保藏编号为accc20060，属名candida，种名加词utilis，中文名称：产朊假丝酵母)与水按照体积比1:50配制而成的。
下面探讨采用本发明的微生物对氨气产生量的影响：
第一阶段第三期试验前，通过确定环境氨气监测点，经过定点、定时监测，污泥未处理前5天氨气各监测点平均为115.38ppm，试验开始后，监测点氨气值逐步下降，到第7天投料结束时，氨气各点平均含量为30.75ppm(试验后期6天各点位平均值)，共降低73％。
第一期至第三期试验中，对比未添加本发明的微生物菌剂的污泥槽堆，添加微生物菌剂的污泥3天后臭味明显降低，经过高温期后堆体散发出发酵气味，到第三期14天试验结束时，堆放区环境凭感官已嗅别不出臭味。
图1为采用本发明的微生物菌剂对堆体温度、含水率影响的含水率减量表，可以看出，使用微生物菌剂后内部快速升温，同时增加了有机物的分解速度和快速挥发，污泥中水分(含水率有效降低)形成演化土壤，良性循环抑制了有机物的生成，从物理角度可以提供土壤演变如污泥收缩、空隙增大消灭厌氧的条件。
以上所述仅是本发明的优选应用实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
1.一种利用微生物治理无氧黑臭污泥的方法，其特征在于，包括：
s1、将稻糠和秸秆粉碎成粉末，混合搅拌均匀，得到原料混合物；
s2、将原料混合物用低温驯化微生物水剂浸泡；
s3、将浸泡后的原料混合物与待净化污泥搅拌混合，之后加入催化酶生物堆肥剂，充分混合后暴露于空气中静置使得污泥净化，得到净化泥土。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s2包括：将所述原料混合物经过5次浸泡、晾晒循环，每次浸泡时间为10分钟，每次浸泡后置于阴凉处10～30℃晾晒。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述原料混合物用低温驯化微生物水剂浸泡时的混合比例为1:50～1:80。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s3包括：
将浸泡后的原料混合物与待净化污泥混合后加入催化酶生物堆肥剂，充分混合后暴露于空气中静置10～15天，其中第五天和第十天翻一次，得到净化泥土。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，浸泡后的原料混合物与待净化污泥按质量比1:80～1:120，优选按质量比1:100混合搅拌均匀。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述催化酶生物堆肥剂为采用麦饭石矿物颗粒浸泡到第二微生物水剂中得到的麦饭石与水的混合物；所述第二微生物水剂是由第二微生物原菌液(微生物菌株保藏编号为accc20060，属名candida，种名加词utilis，中文名称：产朊假丝酵母)与水按照体积比1:50配制而成的。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述催化酶生物堆肥剂的加入量占待净化污泥的0.1～0.5％。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述低温驯化微生物水剂是由低温驯化微生物原菌液与水按照体积比1:50配制而成，所述低温驯化微生物水剂中所采用的微生物菌种为accc21356，williopsiscalifornica，加利福尼亚拟威尔酵母。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述稻糠的粒径为2～5mm，秸秆粒径为3～6mm；所述稻糠和秸秆混合的质量比为1:1～3:2。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述麦饭石矿物颗粒为不规则形状，其最大尺寸不超过10厘米，优选3～5厘米。
技术总结