影響厭氧消化池加熱殺菌效果因素的研究.pdf

1、美國環(huán)保局頒布的溫度-時間等式(Time-temperature equation，USEPA，1992)根據(jù)采用的厭氧消化溫度計算出生污泥在厭氧消化池內(nèi)需要停留的最短時間，以確保厭氧消化污泥經(jīng)高溫厭氧消化殺菌后其微生物指標能夠達到相應(yīng)的A級標準。但在污水處理廠實際的工程運行時發(fā)現(xiàn)并經(jīng)過研究證實，中溫或高溫厭氧消化后的污泥經(jīng)高固體濃度離心脫水機脫水之后，所含的作為指示性微生物菌種之一的糞大腸菌(Fecal coliform)的濃度會顯著

2、升高，給泥餅的存放或處置特別是污泥的土地利用帶來了問題。
　　 存活的但不可培養(yǎng)(Viable but non-culturable，VBNC)狀態(tài)是目前對這一問題最具可能性的解釋機理。該假設(shè)認為，高溫、中溫厭氧消化過程都沒有徹底使糞大腸菌(Fecal coliform)滅活。污泥中的指示性細菌進厭氧消化池之前或者在厭氧消化池內(nèi)受不利環(huán)境條件的影響，進入了VBNC狀態(tài)。VBNC狀態(tài)從厭氧消化池的入口一直持續(xù)到脫水離心機的出口，在

3、這期間用標準培養(yǎng)法(SCM)方法無法檢測出污泥中有存活的細菌。而這些不可培養(yǎng)的存活細菌仍具活性，具有重新恢復(fù)活性的潛力。消化污泥經(jīng)離心機脫水之后，進入VBNC狀態(tài)的細菌在某些誘導(dǎo)因素的作用下重新復(fù)活，又可以培養(yǎng)了，但激活的機理尚不清楚。
　　 研究考察了城市污水廠污泥按照美國環(huán)保局時間-溫度等式(Time-temperature equation，USEPA，1992)的要求高溫厭氧消化后，指示性微生物的含量能否達到A級標準。通

4、過糞大腸桿菌(E.coli)分別在55℃、65℃、75℃、80℃加熱試驗結(jié)果表明，如果生污泥在進入?yún)捬跸厍埃軌蛩矔r升溫到厭氧消化需要的設(shè)計溫度，則該等式對于殺死污泥中指示性微生物之一的糞大腸桿菌(E.coli)而言，是足夠充分的或者是過于保守的。
　　 在前期試驗所得結(jié)論的基礎(chǔ)上，初步對污泥處理過程中有可能增強細菌對加熱殺菌抵抗能力的因素進行試驗驗證，用標準培養(yǎng)法(SCM)和不需細菌培養(yǎng)的流式細胞檢測技術(shù)(FCM)檢測結(jié)果

5、表明:
　　 (1)如果能夠保證污泥瞬時從常溫上升到厭氧消化的目標溫度如55℃、65℃、75℃和80℃，那么按照美國環(huán)保局時間-溫度等式(Time-temperatureequation，USEPA，1992)要求的厭氧消化時間加熱殺菌后，足以保證消化污泥達到美國環(huán)保局規(guī)定的A級污泥標準。污泥中的固體顆粒及污泥中殘留營養(yǎng)物的存在對厭氧消化加熱殺菌的效果沒有影響。
　　 (2)污水廠生污泥進厭氧消化池之前或者進厭氧消化池之

6、后的加熱是一個逐漸升溫的過程，這一過程使得糞大腸桿菌(E.coli)對加熱殺菌的抵抗力增強。
　　 (3)現(xiàn)在越來越多的污水處理廠采用了低有機物負荷的生物脫氮工藝，這些處理系統(tǒng)中的微生物都處于營養(yǎng)物受限的環(huán)境，而且在進消化池之前的濃縮池中還進一步經(jīng)歷了饑餓脅迫，使得糞大腸桿菌(E.coli)對加熱殺菌的抵抗力增強。
　　 (4)污水廠的原污水中會攜帶很多化學物質(zhì)，污水處理系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥中含有很多細菌、病原微生物、寄生

7、蟲卵等微生物，濃縮過程中會產(chǎn)生許多化學物質(zhì)及微生物的代謝產(chǎn)物。這些物質(zhì)作為一種脅迫，在未加熱之前使細菌的抗熱性增強，在加熱殺菌過程中又促使細菌死亡。
　　 (5)在試驗所考察的逐漸升溫、饑餓脅迫、TSF脅迫三個影響糞大腸桿菌(E.coli)抗熱性的因素中，逐漸升溫所起的作用最大。
　　 (6)當對微生物的VBNC狀態(tài)、細胞的尺寸、生理狀態(tài)、DNA含量等進行深入研究時，傳統(tǒng)的標準培養(yǎng)法(SCM)遠遠不能滿足要求。流式細胞檢