城市污泥堆肥处理养分及重金属变化研究

采用条垛式人工翻堆的方式对城市污泥、稻草、粉煤灰混合进行堆肥处理,研究堆肥过程中养分和重金属的变化规律。结果表明,堆肥过程中全氮含量因氮以氨气形式挥发损失而呈下降趋势,全P和全K含量因物料浓缩呈线性上升趋势;碱解N、有效P、速效K含量堆肥后较堆肥前均有不同程度的提高,碱解N、有效P在堆肥初期上升,但后期下降,速效K含量则呈不断上升趋势;重金属含量比原污泥有明显降低,添加粉煤灰能明显降低有效态重金属含量。     

鸡粪与油菜秸秆高温堆肥中营养元素变化的研究

以鸡粪和油菜秸秆为原料,采用人工好氧翻堆方式进行高温堆肥试验,研究堆肥制作过程中养分的变化规律.结果表明,堆肥过程中pH值在堆肥前期上升而后期下降;氨态氮、硝态氮、总氮相对含量在堆肥前期下降,后期上升;有效磷在堆肥前期略上升而后期略下降;总钾量呈不断上升趋势;腐植酸总量随发酵时间延长而下降.鸡粪和油菜秸秆堆肥时间在30 d左右为宜.     

不同类型园林废弃物堆肥过程中理化性质的动态变化

为资源化利用数量日益膨大的园林废弃物,设计不同类型园林废弃物堆肥试验以研究其在堆肥过程中温度、pH值、有机碳和全氮含量的动态变化特征。结果表明:园林废弃物在堆肥过程中,堆料温度呈现先上升后下降,翻堆后再上升继而再下降的趋势;pH值呈现持续上升趋势,与后期相比,前期上升速率相对较快;有机碳含量呈现逐渐下降的趋势,但下降幅度不大;全氮含量保持逐渐上升的趋势。     

鸡粪与谷壳高温堆肥中营养元素的动态变化

以鸡粪和谷壳为原料,采用人工好氧堆肥技术,研究堆肥过程中养分的变化规律。结果显示,堆肥过程中pH值呈先下降,后升高再下降的变化趋势;总氮、总钾含量呈阶段性变化;氨态氮一直下降;有效磷在堆肥前期上升而后期下降;种子发芽指数呈上升趋势;电导率先升高后降低。添加谷壳后,堆肥升温快、水分蒸发快;鸡粪和谷壳堆制30 d已基本腐熟,以鸡粪∶谷壳=2∶1的堆制效果最好。     

生物质炭对城市污泥堆肥过程中氮素转化的影响

为揭示生物质炭在城市污泥堆肥发酵中的应用潜力,提高城市污泥的堆肥效率和堆肥品质,以城市污泥和稻壳为堆肥原料,分别添加0,3%、5%、10%的生物质炭,采用高温好氧堆肥工艺,通过测定堆肥过程中温度、pH及硝态氮、铵态氮及总氮含量等的变化,研究了添加不同比例生物质炭对城市污泥好氧堆肥过程中氮素转化的影响。结果表明:生物质炭的添加可提高堆肥过程中氮的利用率,促进堆肥进程。各处理的堆体发酵中温度达50℃以上时间均保持了7d以上,都达到国家堆肥的无害化标准;添加生物质炭可使城市污泥的好氧发酵期提前;随着堆肥过程的进行,各处理中总氮含量均呈下降趋势,pH呈先上升后下降而后趋势于平稳上的趋势,硝态氮呈先上升后趋势于平缓的趋势,铵态氮和温度都呈先上升后下降趋势,各处理间存在差异,但趋势相同。综合各项指标,与其它处理相比处理2即当生物质炭添加量为5%时,整个堆肥过程表现较好。     

蚯蚓堆肥前后对污泥肥力和小白菜种子发芽情况的影响

[目的]主要研究蚯蚓堆肥前后对污泥肥力和小白菜种子发芽情况的影响。[方法]利用蚯蚓堆肥处理污泥,通过测定堆肥前后污泥全氮、有效氮、全磷、有效磷、全钾、有效钾的变化,研究蚯蚓堆肥对污泥肥力的影响;利用堆肥处理后的污泥培养小白菜种子,通过测定发芽势、发芽指数和发芽率,研究堆肥后污泥肥力变化对其发芽率的影响。[结果]A1～A5(A2除外)试验组全氮下降幅度分别为27%、26%、21%和18%;A2组中全磷增加最大,为实验前的1.6倍;A2组中有效钾含量上升了20%;A5组中发芽率最低。[结论]蚯蚓堆肥提高了污泥中有效氮含量和全氮含量,而全磷含量、有效磷含量出现不同程度的增加,全磷增量大于有效磷,全钾和有效钾含量变化小;土壤中加入辅料对小白菜发芽势和发芽率均有不同程度的改善,发芽指数的变化趋势与发芽率一致。     

兔粪高温堆肥的控制参数及发酵机制研究

[目的]为兔粪堆肥过程中的辅料选择、配方设计及工艺优化等提供科学依据。[方法]以兔粪、稻草和食用菌渣为原料,采用人工翻堆的方式进行高温堆肥,研究兔粪堆制过程中理化参数的变化规律及高温发酵机制。[结果]经过35 d的堆腐,堆体含水率、总有机碳含量和C/N逐渐下降,全氮含量逐渐升高,堆体进入腐熟阶段;从试验组取部分堆肥加入5%面粉后堆体温度逐渐升高,进入2次发酵,堆体pH值先逐渐下降后又逐渐回升,其总有机碳和全氮含量及C/N变化不明显。[结论]水溶性速效碳源是堆肥后期微生物繁殖的限制因子,适时提供水溶性速效碳源可加速物料腐熟。     

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。     

不同调理剂对猪粪堆肥过程及其养分状况的影响

分别以木屑、泥炭及水葫芦作为猪粪堆肥的调理剂，制作有机堆肥，研究了3种堆肥体系在堆制过程中温度、pH、C／N和主要营养元素N、P、K的动态变化。结果表明，在整个堆肥制作中，猪粪 泥炭及猪粪 水葫芦处理堆制温度较高，水分损失较快，40℃以上分别维持27d、20d，猪粪 木屑处理发酵时间最长，40℃以上维持45d;除猪粪 泥炭处理pH略有下降外，其余各处理pH均有所上升，其中猪粪 水葫芦处理上升幅度最大，达1．5个单位;C／N基本呈现出下降的规律。堆制过程中，全碳含量随着堆肥进程下降;全氮、全磷、全钾含量均呈上升趋势;除速效氮和速效氮／全氮呈现下降趋势外，有效磷、速效钾及有效磷／全磷、速效钾／全钾均呈现增加趋势，这是堆肥腐熟和品质提高的重要表现。在腐熟的堆肥中，全磷中约有1／3为有效磷，全钾中约90％以上为速效钾，全氮中速效氮比例较小，小于5％。     

木屑调理剂对城市污泥蚯蚓堆肥效果的影响

为提高城市污泥蚯蚓堆肥效果,以木屑作为污泥膨胀剂,采用单因素试验研究木屑不同添加量对城市污泥蚯蚓堆肥过程中蚯蚓生长状况、重金属总量及堆肥物料N、P等营养物质含量的影响。结果表明:木屑添加量较多不利于堆肥物料减量化;堆肥物料中有机质和速效氮含量随着木屑添加量增加而增加;木屑添加量对堆肥物料中速效磷的降低没有明显影响;蚯蚓在堆肥过程中可富集Cu、Fe、Pb和Zn,对Cr无富集作用;堆肥物料中的Cu、Fe、Pb、Zn和Cr在堆肥过程中均呈下降趋势,但堆肥物料木屑添加量对重金属含量的下降并无直接影响。可通过提高木屑添加量来提高堆肥物料有机质和速效氮含量。     

不同填料对城市污泥堆肥堆体温度动态变化影响

以稻草、木屑、树叶为填料,采用人工翻堆堆肥工艺,研究了4种填料组合下城市污泥堆肥过程中的温度变化及层次差异。结果表明,与填料的木质素含量有关,填料木质素含量低,堆体温度升高快,最高温度较高。堆肥过程中堆体各层次的温度均为中层高于上层和下层,堆肥初期,堆体上层温度低于下层,随后则高于下层,堆肥腐熟时3层温度趋于一致。以稻草等木质素含量低的物质作填料,堆体上层温度升高快,各层次最高温到达时间差异小,最高温相差大。     

污泥对石灰性熟土和生土肥力与重金属铜锌含量的影响

采用油菜盆栽试验,研究了施用污泥对石灰性生土和熟土有机质、全量和速效养分及重金属铜锌含量的影响。结果表明:施用污泥能够增加土壤中有机质、全氮和全磷的含量;对生土和熟土全钾的影响都不明显;明显增加了土壤速效氮和速效磷的含量;对熟土速效钾影响不大,但可以明显提高生土速效K的含量;随着污泥施用量的增加,生土和熟土中全铜和锌含量均有所增加,且生土中全铜和全锌含量的增加比熟土更明显,但都远低于国家农田土壤质量控制标准(GB 15618—1995)。     

不同干污泥返料量对污泥堆肥氮素损失的影响

采用条垛式堆肥法,对污泥堆肥温度及氮素各项指标进行了测定.结果表明,堆体中添加不同量成品腐熟干污泥能够使堆体快速升温并在高温期维持较长时间,所有添加干污泥的处理均能达到<粪便无害化卫生标准(GB 7959-1987)>要求.添加30%～40%干污泥的处理能够很好地控制氮素以铵态氮形式累积和损失,并且硝态氮损失也较少,堆肥结束后全氮损失量分别为12.26%和9.86%.经过50 d的污泥堆肥化处理,物料由原来的深黑色变为灰黑色腐殖质状,疏松,臭味消失,基本达到腐熟.     

调理剂比例对污泥蚯蚓堆肥的影响

以不同比例的牛粪作为调理剂,利用蚯蚓堆肥处理城市污泥,研究蚯蚓生长状况、产物营养物质(氮、磷、钾、有机质)和重金属(Pb、Cr、Cd、Hg、As)的变化.结果表明,试验结束后各处理蚯蚓条数差异不显著;1∶0(污泥和牛粪干重质量比,下同)处理的蚯蚓总重量和平均单条重量最大;1∶0处理的个体平均增重显著高于1∶1处理;污泥经蚯蚓堆肥后营养成分下降,牛粪营养成分增加;1∶0处理产物全氮含量显著高于1∶2处理;1∶0处理的全磷含量最高;各处理间全钾含量差异不显著.纯牛粪0∶1处理的有机质含量最高;1∶0处理的氮、磷、钾总量显著高于其他处理.污泥堆肥后Pb、Cd、Hg含量下降,而Cr、As的含量升高;牛粪堆肥后各种重金属上升,1∶2、1∶1、2∶1、1∶0处理各种重金属含量均显著高于0∶1处理;1∶2、1∶1、2∶1处理间Pb、Cr、Cd差异不显著;2∶1处理的Hg、As含量与1∶1处理差异不显著,但显著高于1∶2处理.     

生物质炭对城市污泥堆肥温室气体排放的影响

采用城市脱水污泥为研究对象,设置两种堆肥处理(试验组:添加水稻生物质炭;对照组:未添加生物质炭),考察污泥堆肥过程温室气体动态变化特征以及添加生物质炭的影响。结果表明:生物质炭能提高堆体温度、延长堆体高温期、加快堆体腐熟,减少堆体TC(总碳)、TOC(总有机碳)和氮素损失(特别是减少NH_4~+-N的损失),两种处理TC、TOC和TN(总氮)均呈显著性差异(P0.05)。CH_4排放主要集中在高温期和降温期,占CH_4总排放量的76.40%~82.40%,添加生物质炭会促进CH_4排放。CO_2排放主要集中在高温期和降温期,占排放总量的78.77%~78.83%,添加生物质炭能减少CO_2排放。超过84%的N_2O排放集中在腐熟期,添加生物质炭能减少堆肥过程中N_2O排放,试验组N_2O累积排放量比对照组低18.94%。添加生物质炭对污泥堆肥处理具有一定的温室气体减排作用,试验组与对照组CO_2排放当量(以干污泥计)分别为60.21 kg·t~(-1)和67.19 kg·t~(-1),添加生物质炭能减排温室气体10.39%。     

猪粪堆肥发酵过程中磷组分的转化

采用新鲜猪粪为材料,通过添加堆肥接种剂,研究了在堆肥发酵过程中磷组分的变化过程.结果表明,接种外源菌种能加速有机物的降解,使有机碳含量下降,这一浓缩效应提高了有机肥中全磷、有机磷、无机磷的含量;有机磷/无机磷前期变化大,后期逐步趋于稳定.发酵过程中C/P逐渐降低.     

施用城市生活污泥对土壤肥力长期效应的影响

利用盆栽试验,研究了一次施用不同数量城市生活污泥连续5茬种植油菜对褐土性土和石灰性褐土中有机质和速效氮、磷、钾含量的影响。结果表明,施用城市生活垃圾能够明显提高2种土壤中有机质和速效氮、磷、钾养分的含量,且随施用量增加效应的提高,其效果可持续相当长的时间。施用等量污泥对于养分相对贫瘠的褐土性土的养分提高量要大于石灰性褐土。     

不同处理措施对园林废弃物堆肥理化性状的影响

为了解调节C/N比和添加复合菌剂对园林废弃物堆肥过程中有机物降解的动态变化和理化指标的影响,进行了不同处理措施的堆肥试验.结果表明,调节C/N比和添加复合菌剂有利于堆温的升高和有机质的分解,促进堆肥养分含量的增加,有利于全氮、有效氮及全钾的累积,但对全磷含量没有明显影响.表明调节C/N比和添加复合菌剂的处理措施比只调节C/N比更有利于堆肥的快速腐熟以及堆肥产品质量的提高.     

鸡粪堆肥过程中各种氮化合物的变化及腐熟度评价指标

在对鸡粪腐解过程中各形态氮变化研究的基础上,探讨了鸡粪堆肥腐熟度评价指标.结果表明,Hydrolyzable-N/TN和NH^＋4-N/TN是评价鸡粪堆肥腐熟程度的优选指标,Amino acid-N/TN、NO^-3-N/TN和NH^＋4-N/NO^-3-N是评价鸡粪堆肥腐熟程度的一般指标,即Hydrolyzable-N/TN为14.59%、NH^＋4-N/TN为9.87%、Amino acid-N/TN为14.58%、NO^-3-N/TN为28.14%、NH^＋4-N/NO^-3-N为0.325时,鸡粪堆肥基本达到腐熟.但是,判断堆肥腐熟度时应根据多种指标（包括生物学、化学、物理学指标）综合判断,除了与氮素有关的化学指标外,还有待于结合其他各项指标进行综合判断堆肥是否腐熟.