两种物理预处理对污泥厌氧消化性能的影响北大核心

通过对预处理污泥的微观形态,破解度(DDCOD),挥发性脂肪酸(VFAs)含量,产气性能等方面进行分析,比较了高压均质和超声波两种预处理方法对剩余污泥厌氧消化性能的影响。研究结果表明:高压均质和超声波预处理都显著地破坏了污泥的絮体结构,但前者破坏作用更加强烈。经过高压均质预处理,污泥VFAs提高206.5%,DDCOD达5.4%,厌氧消化12 h后VFAs较对照组提高589.4%,20 d底物产气量和产气率分别提高57.2%和51.4%;经过超声波预处理,污泥VFAs提高22.9%,DDCOD达2.0%,厌氧消化12 h后VFAs较对照组提高507.0%,20 d底物产气量和产气率分别提高18.5%和17.3%。试验结果证明采用高压均质预处理对污泥厌氧消化性能提高更显著。     

不同压块模式对双孢菇生产的影响

中国双孢菇栽培工艺较为传统,产量不高,为了促进以牛粪和麦秸为主要原料的食用菌基质化利用效率,开展了双孢菇栽培基质压块工艺的试验研究。本试验采用传统工艺(方案1)和2种基质压块工艺(方案2:紧实度400 kg/m3,方案3:紧实度500 kg/m3)的双孢菇栽培效果进行对比。结果表明,方案1出菇时间为36 d,方案2和方案3出菇时间为38 d,压块工艺使出菇时间延长2 d但并不会影响双孢菇的正常生产;方案1、2、3的双孢菇单产分别为0.198、0.205和0.279 kg/kg,方案3提升最为显著,单产提高了40.9%;方案1、2、3的双孢菇栽培实际面积分别为5.4 m2、4.7 m2和3.8 m2,随着压块工艺紧实度的增加节约栽培占地面积越多;方案1、2、3的双孢菇总产量分别为22.5 kg、23.3 kg和31.7 kg。综合以上结果,本研究认为方案3为最优基质压块工艺,有效的提高了双孢菇产量、节约了栽培面积、降低了成本,该研究为基质压块工艺的实际应用奠定了理论基础。     

不同形态猪粪储用过程的气态氮损失特征

为探讨不同形态猪粪短期存储和施用全过程的气态氮(N)损失特征,优化猪粪清储模式,以猪粪生浆液(PS)、固液分离液态组分(LF)、固液分离固态组分(SF)和风干猪粪(DM)为研究对象,利用原位气体采集法和盆栽试验,针对粪肥气态氮损失主要形式——NH_3挥发和N_2O排放,开展了不同形态猪粪存储及施用过程中的气态氮损失特征研究,并比较了4种形态猪粪施用后生菜产量和氮素利用效率(NUE)。结果表明:存储和施用全过程中,各形态猪粪的总气态氮损失达12.4%～20.9%,其中PS最高,SF最低;气态氮损失主要发生在存储/风干过程,占总气态氮损失的58.6%～76.3%。不同形态猪粪存储/施用过程的气态氮损失形态差异显著,在存储过程,LF和DM以NH_3挥发为主,分别占存储过程气态氮损失的71.5%和49.8%,而PS(38.0%)和SF(31.4%)的NH_3挥发占比相对较低;在施用过程,LF的气态氮损失依然以NH_3挥发为主,排放系数达到9.7%,其他形态猪粪NH_3挥发排放系数仅为3.3%～3.9%。SF经存储初级发酵后施用的资源化利用模式效果最优,其生菜产量(33.2 t·hm~(-2))及NUE最高,而等N施用下LF和PS对作物生长具有抑制作用。猪粪施用后N_2O排放带来的增温潜势达2.01～4.26 t CO_2e·hm~(-2),具有较高的温室效应。综上,猪粪的清储模式宜选择干清粪或者固液分离模式,液态部分可通过酸化等方式降低NH_3挥发损失,而固态组分可在简单堆肥发酵处理后进行农田资源化利用。     

厌氧消化对污泥中重金属及病原微生物的影响研究

为考察厌氧消化对重金属(Ni,Cd,Cu,Pb,Cr,Zn,Hg,As)的浸出毒性和形态分布及病原微生物灭活和去除的影响,对某污水处理厂的剩余污泥进行了21 d中温批式厌氧消化实验。结果表明:污泥中重金属形态改变不明显,Pb和Hg主要以稳定态存在,Ni,Cu,Cr,As主要以不稳定态存在。根据污泥中重金属的总量、形态分布、稳定性和迁移风险等因素考虑,Ni和Cd应作为优先控制的指标。厌氧消化过程中,8种重金属的浸出率最高不超过1%,浸出浓度低于《危险废物鉴别标准―浸出毒性鉴别》鉴别标准值。研究还显示,厌氧消化后细菌菌落总数降低了88.8%~94.7%,大肠菌群和粪大肠菌群降低都超过99%,沙门氏菌未检出,说明厌氧消化对污泥中的病原微生物具有良好的杀灭和去除作用。