污泥堆肥化技术研究进展

随着污水处理量的增加,污泥的产量也将随之增多,污泥的处理越来越引起人们的关注。目前许多国家将污泥堆肥作为污泥稳定化处理的主要方法。综述了国内外污泥堆肥化技术研究的最新进展,并提出了今后研究的主攻方向。     

城市污泥堆肥在园林植物中的应用

城市污水污泥是我国当前亟待解决的城市废弃物。污泥堆肥化处理后 ,再进行土地利用是污泥无害化和资源化处理的重要途径之一。污水污泥经厌氧消化脱水后与木屑混合堆肥腐熟用于城市园林绿地 ,既有利于缓解填埋场库容的压力 ,避免发生二次污染 ,又实现城市废物的循环利用 ,促进园林植物的生长     

污泥堆肥前后重金属Ni和Cd形态变化研究

[目的]研究堆肥化处理对污泥中重金属Ni和Cd的含量及形态的影响。[方法]通过添加木屑调节城市污泥的C／N比,进行堆肥化处理,研究堆肥前后重金属M和Cd的总量及形态分布变化。[结果]堆肥化处理后,明显改变了Ni和Cd的形态分布,明显降低了Ni的不稳定态含量,在一定程度上降低了Cd的生物有效性,起到一定的钝化作用,但使Ni和Cd的总量浓度略有上升。[结论]该研究为重金属的活性控制提供理论依据,从而提高污泥土地利用率。     

畜禽废弃物的堆肥化处理和利用

堆肥法是把市政废弃物处理成再生利用资源的一种生物方法^[1].国外对城市污泥、生活垃圾的堆肥化过程与设备做了大量研究^[2];而畜禽废弃物的处理,国内农村基本上仍采用低效率的传统工艺,对于在强制通风设备中的堆肥化过程缺乏研究.     

污泥堆肥过程中氮素损失及控制方法

堆肥化能够将城市污泥的有机质分解转化为稳定的类腐殖质,是促进城市污泥综合利用的重要方法之一。但是,污泥堆肥在高温及偏碱环境下氮素损失量较大。基于此,介绍堆肥过程中的氮素损失途径,分析含水率、碳氮比、温度及p H值等影响氮素损失的主要因素,并基于工艺参数、碳源及固氮剂等提出氮素损失的控制方法。     

不同配比猪粪渣/生活污泥堆肥过程养分及重金属含量变化

【目的】研究不同配比猪粪渣/生活污泥堆肥过程养分及重金属含量变化,开发城市生活污泥堆肥化处置调理剂,实现猪粪渣资源化利用。【方法】以规模化养猪场粪污经固液分离后得到的渣滓为调理剂,与城市生活污泥进行条垛式堆肥,分别设置猪粪渣、生活污泥质量配比6∶10(ZW1处理,C/N=25)和6∶5(ZW2处理,C/N=30)两组不同处理,研究不同物料配比处理堆肥过程温度、C/N、养分含量(全氮、全磷、全钾)、有机质含量和重金属(Cu、Zn、Cd和Pb)含量的变化。【结果】ZW2处理的堆体高温期持续时间长于ZW1处理;两个处理的C/N均逐渐下降并最终趋于一致,且堆肥结束后ZW2处理(C/N=30)的有机碳含量降幅达到28.6%,而ZW1处理(C/N=25)的降幅仅为2.1%,说明猪粪渣中的碳源较容易被微生物分解和转化;堆肥过程中全氮、全磷和全钾随有机碳含量的降低表现为增加的趋势;不同处理的堆肥产品的重金属(Cu、Zn、Cd和Pb)含量在堆肥后均有所提高;堆制58 d后,各处理堆肥无害化程度、养分含量和重金属Cd、Pb含量均达到NY525-2012的要求。【结论】猪粪渣可以作为城市生活污泥堆肥的调理剂,且猪粪渣、生活污泥质量配比为6∶5的堆肥效果更优。     

脱水污泥和小麦秸秆共堆肥过程中有机质转化研究

研究城市脱水污泥堆肥过程中各有机物的变化特征,对评价堆肥腐熟程度和堆肥产品质量等具有重要应用的价值,为城市污泥堆肥产品的安全生产提供保障。本研究利用河南省洛阳市涧西区污水处理厂脱水污泥为堆肥原料,以小麦秸秆为调节剂,根据污泥和小麦秸秆配比的质量不同设置其C/N为6∶1、10∶1、12∶1、25∶1这4个对照处理组,分析不同阶段堆体的温度、有机质含量、腐殖酸总量、胡敏酸(HA)含量、富里酸(FA)含量以及水溶性有机质(DOM)含量的变化对污泥堆肥腐熟程度的影响。结果表明,随着堆肥时间的延长,4个处理的堆体温度呈现先升高后降低的变化趋势。温度较高时则有利于微生物降解有机质,增加堆肥化腐熟程度;直至堆肥结束时,前3个处理有机质含量均呈下降趋势,处理4有少量的增加;腐殖酸总量含量整体呈下降趋势;HA含量呈现上升趋势;FA含量整体呈逐渐下降趋势;HA含量与FA含量的比值(H/F)呈上升趋势,H/F的增加说明腐熟堆肥腐殖化程度的提高;DOM含量整体呈现下降趋势。通过对污泥堆肥过程中各有机物的变化特征的研究发现,在C/N为10∶1条件下堆肥腐熟程度较好,为污泥小麦秸秆共堆肥进行科学配比提供参考依据。     

高温堆肥过程中除臭保氮技术研究进展

在畜禽粪便等有机固体废物高温堆肥化过程中,臭味排放及氮素损失已经越来越受到国内外学者的关注。阐述了堆肥化过程中氮素挥发特点及损失途径,介绍了国内外堆肥保氮除臭的三类方法：（1）堆肥过程中采取适宜的工艺条件;（2）堆肥原料中使用不同的添加剂;（3）综合处理。还对硫酸亚铁、沸石和普钙等在堆肥过程中的应用进行了综述。     

城市污泥堆肥土地利用及环境风险综述

污泥中含有大量的有机质及氮、磷等营养元素,污泥堆肥土地利用是国内外城市污泥最重要的处置方式。介绍了污泥堆肥土地利用的历史及现状,分析总结了国内外关于污泥堆肥环境风险的研究成果。     

城市堆肥污泥对2种草本植物生长的影响

为探讨不同配比的城市堆肥污泥基质对高羊茅和紫花苜蓿2种草本植物生长的促进作用,用盆栽对比试验,将其与砂质土壤按不同比例混合,作为高羊茅和紫花苜蓿的生长基质,比较不同配比城市堆肥污泥对高羊茅和紫花苜蓿生长的影响。结果表明:堆肥污泥的添加改善了土壤的理化性质,显著提高了高羊茅和紫花苜蓿的出苗率、株高、生物量以及氮肥、钾肥的表观利用率。20%比例的污泥对高羊茅生长的促进效果最佳,30%比例的污泥对紫花苜蓿促进效果最佳。将污泥堆肥化后以一定比例添加入矿区土壤可促进当地植被的恢复,建议堆肥污泥的添加比例以20%~30%为宜。     

普通和高温预处理下污泥蚯蚓堆肥的技术研究

[目的]采用直接和经高温预处理2种方式进行污泥蚯蚓堆肥,考察温度、含水率随堆肥时间的变化规律,比较2种方式的异同。[方法]通过加入不同物料(稻壳、锯末、磷矿粉、粉煤灰、菜叶、果皮)改变污泥蚯蚓的有机质配比,观察pH、有机质含量和电导率的变化。[结果]蚯蚓堆肥处理城市污泥的最适宜温度是20℃左右;蚯蚓堆肥过程中的含水率控制在55%~70%;蚯蚓堆肥原料有机质含量控制在40%~60%;采用半腐烂的菜叶和果皮调节pH,使蚯蚓和微生物在中性和偏碱性条件下生活;经高温堆肥一次发酵预处理后的蚯蚓堆肥污泥电导率始终呈下降趋势,直接蚯蚓堆肥污泥电导率呈先上升后下降。[结论]普通和高温预处理下污泥蚯蚓堆肥可行,堆肥影响因素变化各异。     

不同秸秆与城市污泥好氧堆肥过程中重金属质量分数及形态变化

以油菜、小麦、玉米和水稻秸秆为调理剂,与城市污泥混合进行好氧堆肥,研究了不同作物秸秆作调理剂对城市污泥好氧堆肥产品重金属质量分数及形态的影响.结果表明:好氧堆肥使堆体中Cd,Pb和Cr 3种重金属质量分数升高,使Pb,Cr可交换态质量分数及生物有效性降低,但不能降低Cd的生物有效性.其中,添加玉米秸秆有利于Cd的碳酸盐结合态向残渣态转化;添加油菜和水稻秸秆促进Cr分别向有机结合态和残渣态转化;添加玉米秸秆能有效降低Pb碳酸盐结合态质量分数,而水稻秸秆更有利于Pb向残渣态转化.表明4种秸秆作为调理剂对重金属形态的影响有一定的差异,对不同的重金属钝化效果不同,应根据污泥中的重金属选择合适的调理剂.     

城市污泥堆肥过程中纤维素降解菌的筛选及鉴定

以哈尔滨市文昌污水处理厂的脱水污泥为试验材料,以稻壳作为调理剂,采用自行设计的卧式旋转式污泥好氧发酵装置对污泥好氧发酵过程中纤维素分解菌的筛选进行研究。从城市污泥堆肥的升温阶段分离得到两株纤维素降解真菌,通过形态特征观察、rDNA-ITS序列分析结果表明,两菌株分别为尖孢镰刀菌(Fusariumoxysporum)和脉孢菌(Neurospora sp.),编号为B、E。对两株真菌的纤维素降解特性的研究表明,在以滤纸为唯一碳源的液体培养基中,第10天滤纸失重率分别达到了53%和39%。     

城市污泥堆肥处理过程中有机污染物的变化

根据国内外研究资料，综述了城市污泥在堆肥处理过程中氯代酚 (CPs)、 PCDD/Fs、多环芳烃 (PAHs)类、氯苯类 (PCBs、 CBs)等有机污染物的变化，提出将城市污泥进行堆肥处理 ,可以不同程度降解其中各种有机污染物 ,达到农用的目的。有机污染物降解的效果与其种类和性质、污泥的性质、环境因素 (包括微生物类型和数量、 C/N比、水分含量、温度、通气状况 )等有关。     

城市污泥与园林绿化废弃物共堆肥效果研究

为促进城市有机废弃物的减量化与资源化利用,以城市污泥和园林绿化废弃物为堆肥原料,研究城市污泥与园林绿化废弃物不同配比对共堆肥效果的影响。结果表明：不同配比对共堆肥效果具有显著影响。与质量比2∶3和3∶3的处理相比,城市污泥与园林绿化废弃物采用45∶3的比例可显著加快堆体升温进程,提高堆体温度并延长高温持续时间;各处理水溶性有机碳与有机质含量均随堆肥进行而下降,其中4.5∶3与6∶3处理的降解量显著高于2∶3与3∶3;堆肥后相对全氮含量较堆肥前均有所增加,且4.5∶3与6∶3处理要显著高于2∶3与3∶3,但前两者绝对氮损失率要高于后者。考虑到为将两种废弃物同时最大化处理并取得较好的堆肥效果,建议城市污泥与园林绿化废弃物采用质量比4.5∶3的比例混合共堆肥。     

城市污泥堆肥对草坪草生长的影响

[目的]研究污泥堆肥对草坪草生长的影响,找出降低草坪生产成本的新途径。[方法]用城市污泥种植草坪草,6个月后,测定其生物量,草坪高度及叶绿素含量。[结果]堆肥作基质使草坪草获得了良好的生物效应,5%～10%堆肥施用比例范围内,随着堆肥施用量的增加,草坪草的地上生物量增加,叶片叶绿素含量增加,草坪的外观颜色明显优于对照处理。[结论]城市污泥用做草坪基质,使草坪草获得了良好的生物效应,既可以解决城市污泥的出路,又可以降低草坪的生产成本。     

堆体覆盖物对城市污泥堆肥保氮效果研究

以城市污泥和面包虫屎为堆肥物料,选取膨润土和蚯蚓粪作为堆体覆盖物,采用室内模拟堆肥方法,研究了堆体覆盖物在堆肥过程中的保氮效果.结果表明:联合使用膨润土和蚯蚓粪可以起到较好的保氮作用,并且堆肥物料表面先覆盖蚯蚓粪再覆盖膨润土的效果优于先覆盖膨润土再覆盖蚯蚓粪,其7 d的NH3累积释放量较对照降低79.58%.     

污泥生物炭基堆肥对锰污染土壤性质及其修复的影响

城镇化快速发展迫切要求对日益增加的城市污泥进行有效处理,为此尝试将其通过热解工艺制成生物炭,作为有机肥料添加剂来改善有机肥品质,通过考察污泥生物炭对猪粪堆肥的影响,并在锰污染土中施加肥料栽培白菜,重点探究500℃热解污泥生物炭肥料对土壤物理化学和微生物性质以及白菜产量的影响。结果表明,热解能增加污泥生物炭的比表面积和提高p H;生物炭的添加能加快堆肥速度,提高堆肥品质;生物炭肥料在盆栽过程中能有效改善土壤性质(如提高p H和电导率,增加细菌和真菌群落总数,使脱氢酶和脲酶活性增强,提高氨氧化古菌和氨氧化细菌的浓度),增加白菜产量,同时降低重金属锰的有效性,将部分酸溶态锰转化为残渣态。     

未消化城市污泥与稻草堆肥过程中的养分变化研究

采用静态强制通气堆和人工机械翻堆两种试验方式对城市污泥进行堆肥处理,对堆肥过程中养分的变化规律进行了研究。结果表明,堆肥过程中全量P和全量K含量呈线性上升,氮由于以氨气形式挥发损失,全氮含量的上升幅度较小。有效磷含量在堆肥前期上升,后期则下降;速效钾含量呈不断上升趋势;水溶性全氮、铵态氮、硝态氮、有机氮和水溶性全磷、正磷酸盐形态磷、水溶性有机磷的含量在堆肥初期上升,但后期下降。污泥稻草堆肥的时间以50d左右为宜。     

城市污水处理厂污泥堆肥技术研究

随着城市化进程的高速发展和水资源保护工程的陆续启动,我国城市的污水处理设施的建设也随之加快。污水处理率每年递增,污泥的产量也随之不断增加,污泥处理问题凸显。探讨了城市污水处理厂的污泥资源化技术中的堆肥技术,以供借鉴与参考。