污泥好氧堆肥的试验研究

[目的]研究城市污水处理剩余污泥农用的可行性。[方法]利用自行设计的好氧堆肥装置,将某污水处理厂的剩余污泥与稻草按体积比1∶11、∶2、1∶3、1∶4进行混合堆肥,观察堆肥过程中堆肥箱内的温度、含水率、钾含量等参数的变化,评价堆肥腐熟度。[结果]污泥与稻草按体积比1∶2进行混合堆肥时,堆肥箱内的温度上升较快,含水率的下降幅度较大,有机质含量下降较快,钾含量较高,铜含量增加最少,锌含量降低最明显,堆肥腐熟度较好,各项指标均符合腐熟度要求,实现了污泥的资源化、无害化和稳定化。[结论]城市污水处理剩余污泥具有农用性,当污泥与稻草体积比为1∶2时,堆肥的效果较好。     

硫酸浸出电镀污泥中Zn、Cr条件及其动力学研究

采用硫酸作为酸浸出剂,考察了浸出时间、酸浓度和浸出温度对电镀污泥中重金属Zn、Cr浸出效果的影响,并运用Avrami方程拟合Zn、Cr的浸出动力学。结果表明:硫酸浸出Zn、Cr的最适浸出时间、酸浓度、温度均为4h、3mol/L、20℃。Zn、Cr的浸出过程均可用Avrami方程进行很好的拟合,其浸出反应的表观活化能分别为3.58和3.06k J/mol,即两者的浸出过程均是扩散控制的,为工业规模的硫酸浸出电镀污泥中Zn、Cr提供理论参考。     

稻草乙二醇液化产物中纤维素的变化研究

在硫酸催化剂作用下对稻草进行加溶剂液化,考察了稻草中主要成分纤维素的变化规律。通过设计液化温度、液化时间、催化剂用量、液固质量比（乙二醇∶稻草）等反应条件,跟踪了液化产物中纤维素的量变轨迹。结果表明：液化温度为90℃,液化时间为90 min,催化剂用量为1.50 mmol/g,液固质量比为7∶1时,液化产物中纤维素含量可达到58.3%。     

废纸脱墨污泥蚯蚓生物处理效应

探讨采用大平2号蚯蚓生物处理废纸脱墨污泥的最佳工艺条件、污泥重金属和肥效等变化,以及蚯蚓对污泥重金属的吸收或富集作用,结果表明,在脱墨污泥∶大豆秸秆∶稻壳(大豆秸秆、稻壳为辅料)质量比为100∶1∶1条件下,蚯蚓生物处理脱墨污泥的最佳培养时间为30 d,最佳蚯蚓投放量为20 g/500 g污泥;最佳工艺条件下,蚯蚓生物处理污泥Cu、As的去除率分别达到43%、57%,污泥全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)含量分别上升25%、75%、10%;蚯蚓对于污泥中Cu的吸收系数K=0.47,对As的富集系数K=1.73,蚯蚓对脱墨污泥中重金属的去除能力AsCu。     

生活污泥焚烧灰的重金属含量及其浸出特征

针对生活污泥灰中的重金属种类、重金属含量及其浸出特征进行研究,并进一步探究该污泥处理处置的可行方法。研究表明:在生活污泥灰中主要含有Fe、Pb、Cu、Ni、Zn、Mn、Cr、Cd,其中Fe的含量最多。污泥灰中重金属在酸性条件下的浸出率明显高于碱性条件下的浸出率,Cr、Ni和Cd的最佳浸提剂pH值均为2,其中Cu和Zn随浸提剂pH变化的浸出特征不明显。     

不同稳定剂对砷污染土壤的稳定效果及抗酸雨淋溶能力

[目的]探索FeS、电石渣和菌渣对砷污染土壤的稳定效果及抗酸雨淋溶能力,为砷污染土壤的修复治理提供理论参考.[方法]分别投加质量比为2%的FeS、电石渣和菌渣到砷污染土壤进行稳定化处理,分析不同稳定处理砷的浸出毒性、生物有效性和赋存形态,并通过模拟酸雨试验分析稳定处理后砷污染土壤的抗酸雨淋溶特征.[结果]各稳定处理土壤砷的浸出毒性和生物有效性排序均为污染原土>菌渣组>电石渣组>FeS组;FeS对砷的稳定效果最佳,其处理土壤砷的浸出浓度按照国标硫酸—硝酸法(SNP)、美国毒性浸出程序(TCLP)、化学提取法(CE)和生理原理提取法(PBET)顺序分别为0.90、0.68、3.14和0.15 mg/L.稳定处理降低了土壤易溶态砷含量,FeS组降幅最大,达18.51%,主要将易溶态砷转化为铁型砷;电石渣组次之,主要将易溶态砷转化为钙型砷及部分铁型砷和铝型砷;菌渣组降幅最小,仅为9.23%.模拟酸雨淋溶试验结果表明,淋出液砷的浓度在污染原土最高,其淋洗至第15 d时砷的浓度仍有7.03 mg/L,但呈降低趋势;电石渣组居高不下;菌渣组呈先升高后降低至平稳的变化趋势;FeS组下降至低水平保持平稳;不同稳定处理土壤淋出液pH均升高.淋洗后,各处理土壤总砷含量降幅排序为污染原土>菌渣组>电石渣组>FeS组,污染原土降幅最大,达25.34%,主要降低易溶态砷;FeS组降幅最小,仅为4.89%,主要降低少量易溶态砷和铝型砷;电石渣组和菌渣组有一定程度的降低.[结论]FeS对砷稳定效果好,抗酸雨淋溶能力强,能有效降低土壤砷的浸出毒性和生物有效性;菌渣和电石渣具有一定的稳定作用,适合作辅助剂增强稳定效果,但需适量添加电石渣,避免破坏土壤理化性质.     

不同影响因子对茶叶中氟浸出率影响的研究

以氟离子电极选择法测定茶叶中氟含量,通过对冲泡次数、浸提温度、时间及茶水比等对茶叶冲泡过程中氟的浸出率的影响研究,结果表明,随着冲泡次数的增加,茶汤中的氟含量极显著减少,而且减少的趋势逐渐变缓。对茶叶中氟浸出率的影响主次效应依次为茶水比〉浸提时间〉浸提温度。浸提时间与茶水比之间有显著的交互作用,这2个因子与氟的浸出率均成正比。当浸提时间为5min,茶水比为1∶50时,茶样中氟的浸出率较低。     

芦苇床稳定化污泥对大豆植株生长及产量品质的影响

以污泥干化芦苇床运行2年和自然稳定1年后的稳定化污泥为肥料,进行污泥农田肥效试验。试验分时期考察了大豆作物在不同污泥配比下的生长趋势,包括植株高度、果实产量及果实营养成分等。试验共设定6组,污泥和土壤的配比分别为1∶8.0,1∶5.0,1∶3.5,1∶2.6,1∶2.0及空白组。每组设10个平行样,共60株。试验结果表明:大豆株高与污泥浓度呈正相关,大豆产量及果实营养成分也与污泥浓度有关,适当的污泥浓度可以促进大豆增产并增加其营养成分含量,但污泥浓度超过一定限度以后,产量及营养成分有所下降。     

堆肥-生物滤池两步除臭工艺研究

为了减少畜禽粪便无害化处理时产生的臭气对环境的污染,降低堆肥过程中氮素损失,采用在畜禽粪便无害化处理过程中添加微生物除臭剂,并通过生物滤池对堆肥尾气中的臭味物质进行吸收的两步除臭工艺;试验结果表明,堆肥中鲜鸡粪与玉米秸秆重量比为10∶1,微生物除臭剂接种量为0.1%,生物滤池填料中草炭土、秸秆、沸石的比例为10∶5∶1(v/v),含水率为60%,空床接触时间为95.5s;堆肥与生物滤池填料体积比为5∶1,堆体外温度保持在30℃,生物滤池室温(20～25℃)运行,应用堆肥-生物滤池2步除臭工艺能够使堆肥氨释放量降低38.0%,堆肥保氮率提高16个百分点,两个月的试验期间内,综合除氨率达到99.9%。     

不同浸提剂pH对工业污水污泥中重金属浸出的影响

在研究工业污水污泥中6种重金属（Zn、Cu、Pb、Cr、Mn、Ni）含量的基础上,应用固体废物浸出毒性的浸出方法（GB5086．2-1997）以不同pH值的浸提剂对污泥中重金属的浸出特性进行了实验研究。结果表明：污泥中Mn和Zn含量较高,其次为Cu和Ni,而毒性较大的Pb和Cr含量较低。浸提剂的pH对污泥中重金属的浸出具有重要的影响,其中污泥中的Zn、Mn、Ni、Cu最大浸出量在pH为7左右,而Fe则有较大的波动。不同pH值中金属的浸出量有很大的差异,这可能与浸提过程中的吸附一解吸过程、络合一解离过程和溶解一沉淀／共沉淀等因素有关。     

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。     

香菇多糖硫酸酯化修饰的研究

为探讨香菇多糖的最佳硫酸酯化工艺,研究了三氧化硫-吡啶复合物与从香菇中提取的香菇多糖的物料比、反应温度、反应时间等因素对香菇多糖硫酸酯化的影响。通过正交试验,以多糖取代度作为考察指标,优选出最佳硫酸酯化工艺:物料比为1∶2,温度为95℃,时间为2 h。     

辅料配比及通风速率对污泥气流膜堆肥过程氮素迁移的影响

为探究污泥堆肥演变规律并优化污泥气流膜堆肥工艺参数,以园林垃圾和玉米秸秆作为辅料,通过对堆肥过程中的理化指标及可溶性有机物的三维荧光光谱等进行分析,分别研究了3种不同辅料配比、3档通风速率对气流膜堆肥过程氮素变化的影响。结果表明：与其他堆体相比,在辅料配比为7∶3∶1 （污泥∶园林垃圾∶玉米秸秆）、通气速率为0.9 m³·h-1的条件下,堆体总氮含量相对上升了9.65%,腐植酸类物质的荧光强度相对百分含量增加了76.62%,此条件下堆体内氮素向稳定的可利用含氮物质中迁移最多,堆肥效果最佳。研究表明,辅料添加量越大,高温阶段持续越长,无害化处理效果越好,但腐熟效果不佳;通风速率对堆肥过程中氮素的稳定化转移影响较大,合适的通风速率能使氮素向有利的方向迁移。     

牛粪浸出液培养微藻系统优化及含油率分析

旨在研究利用牛粪浸出液对球藻生长及脂肪结累的影响。牛粪经处理,按浓度50 g/L浸出培养液,设计6个试验组(体积比为1∶9、2∶8、4∶6、6∶4、8∶2、9∶1)及2个对照组对球藻进行培养,利用测定叶绿素总量计算其生长量,同时对藻种进行鉴定和脂肪含量测定。研究结果显示,通过18S rDNA分析本实验藻种属于普通小球藻;牛粪浸出液培养球藻适宜体积比为6∶4,且含脂率达0.57,远远高于BG11。结果表明牛粪浸出液可用于球藻培养,且是提高球藻脂肪含量的另一种途径。     

氢化物发生-原子荧光法测定土壤中砷、汞的方法

采用沸水浴消解,氢化物发生—原子荧光法同时测定土壤中砷、汞元素的含量。用体积比为1∶1王水沸水浴2 h消解样品,用φ=3%的盐酸作载流,10 g/L的硼氢化钾作还原剂进行测定。对负高压、灯电流、载气流量、屏蔽气流量、硼氢化钾质量浓度等参数进行考察并优化。结果表明：砷标准溶液质量浓度为0~60.0 μg/L、汞为0~3.0 μg/L时有良好的线性关系,相关系数均大于0.999 0,且加标回收砷为96.2%~103.0%,汞为97.5%~106.7%。该法具有低检出限、高准确度、高精密度和良好的重现性等特点。     

污泥与稻草混合堆肥研究

将苏北某污水处理厂脱水压滤后的污泥与稻草进行混合堆肥试验,污泥和稻草设4种配比,利用自行设计的一套实验室好氧堆肥装置,采用强制通风堆肥的方式,堆制15 d,分析堆肥过程中氮、磷、钾、有机质、有机碳、硝态氮含量等的变化.结果表明,4种配比的堆肥产物均达到了腐熟度要求,但以污泥与稻草体积比为1 ∶2混合堆肥的效果最好.     

不同污泥的复混基质性质及对牧草生长的影响

为研究生污泥、腐熟污泥和冻融污泥三种污泥在煤矸石山复垦中的应用效果,将污泥与粉煤灰、煤矸石和土壤按一定比例混配成复混基质并划分种植小区,种植黄花草木樨(Melilotus officinalis)、沙打旺(Astragalus adsurgens Pall.)和敖汉苜蓿(Medicago sativa cv.‘Aohan’)三种豆科牧草,对基质的理化性质、重金属元素含量和牧草的田间出苗率、株高、根长和根冠比进行测定分析。结果表明,添加生污泥和腐熟污泥的复混基质A1、A2、B1和B2在基质理化性质、重金属含量和对牧草生长影响方面均表现良好,其中添加腐熟污泥的无土基质B2(腐熟污泥、粉煤灰和煤矸石的质量配比为30∶10∶60)最好;考虑到污泥腐熟和客土运输的成本,添加生污泥的无土基质B1(生污泥、粉煤灰和煤矸石的质量配比为30∶10∶60)可作为煤矸石山复垦的最优选择。     

不同添加组分对高温烧结含砷废渣中砷环境释放行为的影响

【目的】研究添加SiO2、Al2O3、MgO和CaO的含砷废渣在高温烧结过程中砷的环境释放行为,为含砷废渣的高温处理提供参考。【方法】称取一定量含砷废渣,分别加入质量分数30%的SiO2、Al2O3、MgO和CaO,采用翻滚振荡仪使物料完全混合,将混合物料在10MPa下加压成型,于400～1 100℃烧结1h,冷却后取烧结体进行毒性试验,研究不同烧结体中砷的浸出特性,并采用X射线衍射(XRD)对添加CaO后的含砷废渣及1 000℃高温烧结体的成分进行了分析与比较。【结果】浸出毒性试验表明,添加MgO、CaO对含砷废渣烧结体中砷的浸出有极大的抑制作用,说明MgO、CaO在含砷废渣高温烧结条件下对砷有一定的固定能力。1 000℃高温烧结条件下,CaO对含砷废渣中砷的抑制作用最强;XRD分析表明,CaO与砷化合生成了稳定的砷酸钙,使砷以砷酸钙形态存留于烧结体中,从而降低砷的浸出。【结论】从环境安全性角度出发,CaO和MgO是优良的含砷废渣烧结处理的添加剂。     

调理剂配比对污泥堆肥过程中理化参数变化的影响

选用锯末作为污泥调理剂,研究了不同配比的锯末对污泥堆肥过程中理化参数变化的影响。结果表明,污泥和锯末采用3.5∶1.0(m∶m,下同)和4.0∶1.0的比例达到的最高温度、高温持续时间以及降解挥发性固体含量(VS)要优于采用3.0∶1.0和5.0∶1.0的比例,而氮损失较为严重,分别达到了63.25%和53.05%。硝态氮含量均呈现先下降后逐渐上升的趋势,与铵态氮的含量变化相反;堆肥结束时各处理p H、EC和GI均符合无害化要求。考虑到辅料成本和氮损失两方面的因素,污泥和锯末堆肥过程中推荐采用4.0∶1.0的比例。     

微波加湿法分段消解-原子荧光法测定贝藻产品中总砷含量

建立了微波加湿法分段消解作为前处理,并通过氢化物发生原子荧光法测定贝藻产品中总砷含量的方法。研究了微波消解加酸体系和程序、湿法消解中高氯酸和硫酸用量对砷含量测定的影响,并通过添加质量控制标准样品计算回收率,检测了该方法的准确性。结果表明:用5 ml硝酸进行微波消解后再加1 ml高氯酸、2~3ml硫酸进行湿法分段消解使样品溶液成无色的样品前处理方法,具有消解效率高、操作过程可控、反应终点判断准确、试剂消耗少、环境污染少、检测数据准确稳定等优点。通过检测样品添加同类质量控制标准样品测得的砷回收率在90%以上,满足贝藻产品中总砷含量测定要求。