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。     

两种不同发酵基对牛粪堆肥的影响

为了研究污泥发酵基和HM发酵基对堆肥的作用效果,以牛粪为原料,加入麦秆为调理剂,设置4个处理,接种不同剂量的发酵基进行室内堆肥。经过30 d的堆肥处理,4个堆体总磷含量变化差异不显著,有效氮和有效磷含量对照堆体中增量最大;相比于对照堆体,只加入HM发酵基的堆体在升温期的升温速率最高,只加入污泥发酵基的堆体高温期温度最高,腐殖质下降幅度最大,总氮损失较多;同时加入2种发酵基的堆体高度和有机物含量下降最多。结果表明,加入2种发酵基的堆体效果最优,且可实现污泥的资源化利用,堆肥原料中污泥、牛粪和发酵基的干质量比为10∶4∶0.002 5。     

菌菇渣和秸秆对生活污泥好氧堆肥的影响

<正>以城市生活污泥为原料,添加不同比例的菌菇渣及秸秆作为调理剂,进行好氧堆肥试验,通过测定堆肥过程中温度、含水率、pH、电导率、总磷、总氮、氨氮、硝态氮及重金属含量等参数的变化,研究调理剂对堆肥效果的影响。结果表明,污泥、菌菇渣、秸秆按湿重比1.000∶0.600∶0.025的处理,堆体含水率     

以菇渣和猪粪为调理剂的城市污泥堆肥效果研究

以城市污泥为原料,以菌菇渣和猪粪为调理剂进行为期40 d的好氧堆肥。通过测定堆肥过程中堆体温度、含水率、pH值、总有机质、总氮值等参数的变化,研究调理剂添加比例对堆肥效果的影响,并通过C/N值的变化和种子发芽指数(GI)评价了堆肥的腐熟度。结果表明,菌菇渣和猪粪可作为优良的堆肥调理剂,通过堆肥可使污泥在较短时间内达到减量化、无害化的目的。污泥、菌菇渣、猪粪按干重比7.0∶2.5∶0.5混合时,堆体升温最快,且可维持55℃以上6 d。堆肥后,种子发芽指数为95%,其他指标也都满足堆肥腐熟要求,堆肥效果最好。     

两种有机添加物与低有机质污水污泥的堆肥研究

[目的]为低有机质含量污泥的处理提供方法。[方法]以重庆地区低有机质含量的污水污泥为对象,选择园林有机废弃物和蘑菇渣2种外源添加物,在小试试验的规模上,研究2种有机添加物对污泥堆肥温度和理化指标的影响,并研究通气和未通气状态下堆体内氧气浓度的变化。[结果]蘑菇渣和园林有机废弃物均可作为有机质含量偏低的污泥堆肥合适的调理剂,其中园林有机废弃物作调理剂发酵起爆速度快,堆体温度较高,发酵效果较好。[结论]低有机质含量污泥的堆肥需要添加有机物料调理剂以促进堆肥的进行。     

不同C/N污泥堆肥温度的空间变化特征

【目的】为污泥堆肥工业化处理提供参考。【方法】以杨凌城市污水处理厂污泥为原料,以锯末为调理剂,研究起始C/N分别为25和7.13的2种污泥在堆肥化处理过程中,堆体温度的空间变化特征。【结果】在同一起始C/N堆料内,堆体上、下层温度呈同时升高、同时降低的变化趋势;不同起始C/N堆体温度的波动变化、达到最高温度的时间、高温持续时间、进入低温腐熟期的时间及下层堆体所能达到的温度范围均不同。不同起始C/N堆料在3个发酵时期(升温期、高温期、降温期)中的温度变化存在差异,在C/N为25的堆料中,高温区分布均呈凹型,分布区域随堆肥时间的延长向上推移,最凹点由升温期时距发酵仓底0.47 m处提升到降温期时的0.66 m处;鼓风近点温度比鼓风水平远点的温度高1~4℃;在C/N为7.13的堆料中,3个发酵时期中的高温区域分布形状不同:升温期的高温区呈倾斜的凸型分布,高温期发酵仓不同部位均处于高温状态,降温期的高温区呈凹型分布,最凹点在距发酵仓底0.50 m处。【结论】在强制通风静态垛发酵仓中,2种不同起始C/N污泥堆体温度空间分布及变化存在明显差异。     

发酵草屑在低有机质污泥堆肥中的作用

[目的]为明确发酵草屑在低有机质污泥堆肥中的作用。[方法]分别以刨花、葡萄糖、发酵草屑为调理剂进行低有机质污泥堆肥对比试验,研究发酵草屑在低有机质污泥堆肥中的作用。[结果]发酵草屑和低有机质污泥按照1∶5比例混合在强制通风条件下进行好氧堆肥,堆料初期温度上升慢,达到中温后温度急剧上升到高于55℃,并维持3 d以上。加发酵草屑后,污泥中有机质的分解率从最低的8.1%提高到36%,检测表明达到无害化标准。热量平衡计算表明发酵草屑在堆肥中的作用是有效调理堆料的C/N比,并为微生物提供初期碳源,既是起爆剂和调理剂,又是高温菌的营养物提供者。[结论]低有机质污泥加发酵青草堆肥是一种简单、经济、可行的技术。     

不同调理剂对污泥好氧堆肥的影响

为探讨不同调理剂对污泥堆肥过程的影响,分别采用锯末(处理1)、花生壳(处理2)、厨余+锯末(处理3)作为污泥堆肥的调理剂,研究了堆肥过程中温度、含水率、pH值、电导率、全氮含量、种子发芽指数、好氧纤维素降解菌数目的变化特征。结果表明:不同调理剂对污泥堆肥温度的影响不同,处理2由于花生壳结构蓬松,保温效果不好和对,未能达到高温和对污泥的无害化处理,堆肥失败。处理1和处理3升温快速,处理1温度在55℃以上持续了5d,处理3温度在50℃以上持续了7d,均达到了无害化的效果;处理1和处理3含水率分别从初始的61.04%、59.95%下降到堆肥结束时的54.67%、56.73%,堆体体积明显减小,实现了堆肥的减量化;处理1和处理3pH值都在适宜范围内,无需进行调整;堆肥结束时处理1和处理3的电导率均小于3.00mS/cm,种子发芽指数大于0.50,表明堆肥不会对植物产生毒害作用;处理1保氮效果最好,处理3次之。综合考虑,锯末、花生壳及厨余3种调理剂的调理效果次序为锯末厨余花生壳。     

接种发酵剂对城市污泥强制通风堆肥的效果评价

采用静态强制通风好氧堆肥的方法,评价发酵剂对城市污泥堆肥的效果。以牛粪、回填料、麦秸秆为调理剂,接种SCB发酵剂,在堆肥反应器中模拟堆肥过程,监测堆体的温度、含水率、pH值及种子发芽指数等指标的动态变化,并设置对照堆体;试验堆体添加功能菌群进行二次发酵。试验堆体在堆肥的第4天最高温度达62.5℃,高温期(≥55℃)持续5 d,对照堆体55℃维持4 d;第11天时,试验堆体含水率由58.6%下降到45.3%,下降了22.7%,对照堆体含水率下降了19%;试验堆体和对照堆体的pH值在第5天时分别为8.0和7.8;堆肥第11天时,两者种子发芽指数达到68.7%和60.6%,均没有植物毒性。二次发酵后的堆肥产品的各项指标均符合CJ/T 309—2009《城镇污水处理厂污泥处置农用泥质》标准。结果表明,接种发酵剂能加速污泥腐熟化进程,达到无害化和资源化利用目的。     

不同通风量对城市污泥与锯末共堆肥的影响

为实现城市污泥减量化、无害化和稳定化的综合目的,以城市污泥与锯末为原料,在一体化污泥好氧发酵仓内采用3组不同通风工况进行静态好氧堆肥试验,分析堆体温度、挥发性固体、含水率、发芽指数和pH随时间变化的特点。结果表明,在污泥与锯末含水率分别为83%和11%,质量比为4∶1时,3种通风工况均能实现高温好氧堆肥。工况2(不同时段通风量分别为0.8、0.6、0.4、0.6、1.0、1.0 L/min)时堆肥效果最佳,温度维持50℃和55℃以上时间最长,堆肥结束时测得白菜种子发芽指数超过80%。     

碳氮比对猪粪堆肥腐熟度的影响

为提高畜禽粪便堆肥的效果,以猪粪为基质,锯末与秸秆为调理辅料,研究堆肥材料初始C/N为19~33∶1时不同堆制时间与腐熟度有关的温度、pH、种子发芽率和堆体C/N变化等指标。结果表明:堆肥温度以锯末为调理辅料的效果优于秸秆,但均符合《粪便无害化卫生标准》(GB 7959—2012)要求;堆料较为适宜的C/N为(23~27)∶1。堆肥过程结束时(22d)pH均维持在8.0~9.0,培养的种子发芽率锯末组高于秸秆组,锯末堆肥初始C/N为(24~28)∶1时的腐熟度比较高,种子发芽率≥90%;秸秆堆肥以初始C/N为25∶1时发芽率最高,达88%。以猪粪为基质添加锯末初始C/N不宜超过30∶1,添加秸秆初始C/N不宜超过29∶1。     

不同通风量下猪粪好氧堆肥中氧气浓度的变化

采用强制通风静态筒堆肥系统,测量不同通风量下的堆体内的耗氧速率和氧气浓度,对堆肥过程中不同通风量下耗氧速率的差异、氧气浓度的动态变化进行了分析.结果表明,堆肥过程中耗氧速率和含水率有很大的关系,含水率偏高,耗氧速率下降,本实验中耗氧速率先降后升再下降,后期下降不明显;在整个堆肥过程中,堆体内的氧气浓度总体呈上升趋势,中后期氧气浓度增加比前期明显;停止通风后5 min内氧气消耗速率最快,之后消耗速度缓慢;本系统的最佳通风量为0.35 m3/min.     

不同配比猪粪对茶树修剪物高温堆肥腐熟进程的影响

以茶树(Camellia sinensis(L.)O.Ktze.,)修剪枝为基本原料,以猪粪为能源调理剂进行高温堆肥试验,将茶树修剪枝和猪粪分别按体积比9∶1、8∶2、7∶3和6∶4混合,研究不同配比条件下堆肥体系中温度、p H值、C/N、种子发芽指数(GI,germination index)的动态变化规律以及对茶树修剪枝堆肥品质的影响。结果表明,各配比的堆体高温均大于50℃且持续时间均超过10 d,均达到堆肥无害化卫生标准,但茶树修剪枝和猪粪体积比为6∶4的堆体高温持续时间最长达29 d。对堆体的含水量检测表明,茶树修剪枝和猪粪体积比为6∶4的堆体损耗水分量最多,达81.25%,但各配比堆体发酵结束时含水量均低于20%,符合国家堆肥无害化卫生标准。在堆肥过程中,各配比堆体p H值变化幅度为6.94~8.24,C/N呈现先上升后下降趋势,但发酵结束时,猪粪和茶树修剪枝质量比6∶4的C/N的值最低为15.4。对堆肥过程中的GI值检测表明,堆肥21 d,茶树修剪枝质量比6∶4和7∶3的堆体的GI指数为59.1%和50.7%,而发酵结束后,各配比的堆体GI值均超过70%,而茶树修剪枝质量比6∶4值为93.7%。说明猪粪和茶树修剪枝混合可以实现堆肥化,且猪粪比例越高,越有利于茶树树修剪枝堆肥腐熟。     

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。     

利用保水剂调节污泥发酵起始水分的研究

为解决生活污泥资源化利用中好氧堆肥的水分过高问题,采用添加保水剂的方法对堆体的初始水分进行调节。试验将生活污泥和木屑按C/N为16∶1混合后,通过添加不同量的保水剂,设置成理论初始含水率分别为46%、54%、56%、58%和68%的5个处理。在堆肥过程中,对堆体温度、p H值、EC值、有机质、总氮、铵态氮、硝态氮以及产物的腐熟度指数(GI)等指标进行了测定。实验结果表明:通过添加保水剂调节污泥堆肥的起始水分含量对促进堆肥的好氧发酵过程是完全可行的;适宜的起始堆体含水率有利于发酵过程温度的升高和养分的转化,也有利于产品各项理化指标和养分指标的实现;根据原料和辅料的碳氮比确定混合配比后,可依据拟采用的保水剂在污泥中的吸水倍率,通过理论计算得到将混合原料起始含水率调整到适宜值时所需添加的保水剂量。根据本试验结果得出,在利用保水剂调节污泥堆肥起始水分时,将理论初始含水率设定在54%左右是较为合适的。     

沸石添加剂对污泥堆肥过程中的氨挥发及相关因素的影响

以污泥和秸秆为基本堆肥原料,向其中添加不同比例的沸石(5%和10%),采用密闭室动态吸收法,分析了污泥堆肥过程中的氨挥发速率以及氨挥发的相关影响因素。结果表明:堆肥中添加5%和10%的沸石,与对照相比显著降低了氨挥发累积速率27.9%和48.7%,并且延迟1 d出现氨挥发峰值。沸石添加剂对氨挥发影响因素温度、pH 值、EC 和NH₄⁺-N 均有显著影响,添加沸石缩短堆肥高温期3 d,降低堆肥中后期堆体温度(降幅为0.17~13.5 益),增加堆体0.09~0.22 个pH 单位,维持堆肥更低电导率(1 876.7~2 636.7 uS·cm^-1),降低堆体NH₄⁺-N 9.07%~22.2%。污泥堆肥中添加沸石降低了氨挥发累积速率,保留了堆体中的有效氮,在堆肥工程中具有较为广阔的应用前景。     

复合菌剂对城市生活污泥好氧发酵的影响

选择5种复合发酵菌剂添加到城市污泥中进行好氧发酵试验。结果表明:除添加菌剂1外的其它发酵物料温度保持在55℃以上的时间都满足堆肥国家卫生标准要求;接种复合菌剂的物料升温速率和温度最高值均大于未接种菌剂的处理,接种复合菌剂有利于加快堆体水分散失率,加快物料有机质降解速度,其中以菌剂2表现得最为明显。     

添加生物炭对猪粪好氧堆肥的影响

在猪粪好氧堆肥过程中添加污泥生物炭或猪粪生物炭,研究生物炭对堆肥温度、pH、电导率(EC)、营养成分和重金属的影响。结果表明,添加污泥生物炭组的堆体温度在第10 d达到50℃,快于对照组的12 d,但由于高温期停留时间较短,未达到粪便无害化卫生要求(GB 7959—2012);添加猪粪生物炭组的堆体温度在第4 d达到50℃,最高温度达到66.2℃,高于对照组的63.4℃,且能够满足GB 7959—2012。污泥生物炭和猪粪生物炭的加入可以降低堆体可溶性盐的浓度;添加猪粪生物炭可以降低堆体铵态氮的损失,促进速效钾的增加,而污泥生物炭则呈现相反的作用。堆肥后与对照组相比,添加污泥生物炭组Cr和Cu的残渣态比例分别从93.82%和36.78%增至94.44%和41.94%,添加猪粪生物炭组Cr和Cu的残渣态比例分别增至94.27%和60.26%,这说明添加污泥生物炭和猪粪生物炭有利于堆肥产物Cr和Cu的固化。此外,猪粪生物炭的加入还可以降低产物的潜在风险指数。综合分析,与添加污泥生物炭相比,添加猪粪生物炭的堆肥效果更好,可以作为一种良好的堆肥添加剂。     

城市生活垃圾隧道式静态好氧堆肥试验研究

[目的]更好地处理城市生活垃圾。[方法]采用大型隧道仓,对未分类收集的高含水率的城市生活垃圾进行强制通风的静态高温好氧堆肥试验,观察氧浓度、温度、耗氧速率、含水率等指标的变化。[结果]大体积物料含量≤50%(体积比)、含水率≥65%(WB)、堆高2m的原垃圾堆,静置沥水3d后通风,堆体中起始平均氧浓度≥17%,4d后温度达50℃以上,55℃以上的高温持续7d,满足卫生化要求,第10～25天耗氧速率都较高,最高达1%(ΔO2)/min;堆肥前期含水率略有上升,后期下降。物料发酵20d左右出仓,有机质含量350g/kg左右,含水率≤50%(WB),有利于后续机械筛分和二次发酵。氧浓度的较低区和耗氧速率较高时段及高温段都有极好的相关性。[结论]直接用隧道仓进行城市生活垃圾高温好氧发酵是可行的。     

棉渣堆肥过程理化性质变化及腐熟度评价

对新疆特色农业废弃物棉渣进行堆肥化处置,以牛粪为调理剂,采用人工翻堆的方法进行高温好氧堆肥试验,研究添加牛粪对棉渣堆肥发酵的影响,探讨堆肥过程中不同部位物料理化性质的差异,并依据发芽指数(GI)评价物料的腐熟程度。结果表明,添加牛粪可以加速物料升温,提高主发酵温度,缩短发酵时间,添加牛粪处理的T值(终点C/N与初始C/N之比)比对照组提前12 d降到0.6以下,且发酵后GI较高,对植物毒性较小。不同部位温度的变化,以中层升温最快,温度最高。中层总有机碳(TOC)下降速率和总氮(TN)上升速率最快,深层次之,表层最慢。深层易形成厌氧区,物料腐熟较慢,堆肥腐熟之前深层GI最低,完全腐熟之后各层之间理化性质无显著差异。