贮存污泥生物干化过程中优势菌与水分及温度变化关系研究

以啤酒糟作为调理剂，与贮存污泥混合进行生物干化，研究了生物干化过程中温度及水分的变化情况，细菌群落结构（门及属水平）和真菌群落结构（门及属水平）的演替规律，以及优势菌与水分及温度变化之间的关系。结果表明：在生物干化过程中堆体的温度先升高后降低，最终降至室温，在高温期时温度最高可达62.5℃；含水率逐渐下降，由最初的71.22%降至最终的54.12%；微生物群落结构处在动态变化中，在整个生物干化过程中门水平的优势细菌为Firmicutes、Proteobacteria、Bacteroidetes、Actinobacteria和Chloroflexi，在属水平的优势细菌为Ureibacillus和Bacillus；门水平的优势真菌为Ascomycota，属水平高温期的优势真菌为Pichia；微生物群落活性与水分及温度变化密切相关，且Bacillus、Ureibacillus和Pichia等嗜热菌对水分去除及物料升温起主导作用。     

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     

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。     

城市生活污泥堆肥过程中重金属钝化规律及影响因素的研究

城市污泥中重金属含量及其生物有效性是限制污泥农用的主要因素之一,研究污泥堆肥过程中重金属形态及其生物迁移规律具有重要意义。用BCR顺序提取法浸提堆体中各种形态重金属,研究堆肥过程中不同形态重金属的变化规律以及主要影响因素。结果表明:除Zn、Cd外,城市污泥中Cu、Ni、Cr、Pb主要以可氧化态及残渣态存在,生物有效性较低;堆肥处理改变了重金属的形态分布,使污泥中的酸溶态及可还原态的重金属向更稳定的可氧化态及残渣态转变,显著降低了重金属的生物有效性;堆肥结束时Cu、Zn、Ni、Cd、Cr、Pb六种重金属残渣态含量比堆肥初始均有所增加,增幅分别达6.3%、6.7%、22.0%、15.2%、11.0%、40.5%;不同形态重金属含量与DOC含量相关性显著,而与OM相关性不强;pH主要影响可还原态及生物有效态重金属的分布,与其他形态相关性不强。     

污泥生物减水过程中微生物菌群的变化研究

[目的]研究污泥生物减水过程中微生物菌群的变化.[方法]采用生物好氧发酵的方法,对城镇污水厂低有机质含量的脱水污泥进行生物减水处理,分析物料配比、温度及微生物菌群的变化对降低污泥含水率的影响.[结果]试验组Ⅲ的堆体高温期（温度55℃以上）维持了7d,最高温度达62℃,在第9天含水率降至50％,减水速率达1.4％/d.同时,在生物减水过程中,嗜温菌、嗜热菌及放线菌是主要菌群,其菌种数量呈现高-低-高的趋势,有利于污泥生物减水的进行.[结论]该研究为污泥的生物减水处理提供了科学依据.     

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。     

碳源对低有机质含量污泥生物减水工艺参数的影响

[目的]研究碳源对低有机质含量污泥生物减水工艺参数的影响。[方法]以城镇生活污水处理厂污泥为基质,以稻草、木屑、回料污泥为调理剂,研究碳源对低有机质含量污泥生物减水工艺参数的影响。[结果]对于低有机质含量污泥(30%左右),用30%的回料将湿污泥的初始含水率调节为60%,再混合15%～20%的稻草,采用间歇式翻堆和强制通风,污泥的含水率在7～10 d降低至50%以下,达到污泥生物减水的目的。[结论]该研究为低有机质含量污泥生物减水工艺的优化提供了参考。     

喀什污水处理厂污泥中重金属Cd和Pb的形态分析及风险评价

分析了新疆喀什市污水处理厂污泥的基本性质、污泥中重金属Cd和Pb的含量及形态,并利用地累积指数(Igeo)法和内梅罗指数法(PI)评估了污泥在土地利用过程中重金属的潜在生态风险。结果表明,该污泥有良好的农用价值。但是污泥中Cd的总量为5.48 mg/kg,此结果超过中国农用污泥中重金属的控制标准(酸性土壤中),主要形态为残渣态和可交换态,分别占44.34%和23.18%,生物可利用态含量较高,易被植物吸收利用,所以农用具有较大的风险。Pb含量在我国农用污泥中重金属的控制标准范围内,存在形态主要为残渣态,占82.64%,在污泥中较稳定;地累积指数法和内梅罗单项指数法的评估结果表明,污泥农用对土壤环境存在严重的潜在生态风险。     

微生物菌剂对兰州城市生活污泥堆肥效果的影响

以兰州市城市生活鲜污泥和40%干污泥为原料，以玉米秸秆为辅料，添加金宝贝生物发酵剂和阿姆斯生物发酵剂进行堆肥，研究微生物菌剂对堆肥过程中温度、含水率、NH₄₊ N、NO₃^- N和全N的影响。结果表明，除鲜污泥（D 1，CK）处理外，其他各处理堆体温度保持在50 ℃以上均超过7 d，达到堆肥卫生标准，加入微生物菌剂使堆体提前5 d达到50 ℃；其他各处理经过20 d堆置含水率降至45%以下，达到园林绿化使用标准；加入微生物菌剂使堆体全N损失增加0.56%~4.47%，并促进NH₄₊ N的生成和NO₃^- N的积累。     

调理剂添加量对污泥堆肥过程温度和氧气变化的影响

调理剂是污泥堆肥发酵过程中的重要辅料,合理的添加配比不但可以有效改善堆体结构,而且可以降低成本,保证堆肥经济高效进行。本文选用锯末作为堆肥调理剂,研究了不同锯末添加量对污泥堆肥过程中温度和氧气变化的影响。结果表明:调理剂添加量对污泥好氧发酵过程温度、氧气和脱水效果均有显著影响。与3∶1(m/m)和5∶1(m/m)的处理相比,污泥和锯末采用3.5∶1(m/m)或4∶1(m/m)的比例可以进一步提高堆体升温速率,缩短达到高温好氧发酵所需温度的时间,延长堆体维持高温的天数。每个鼓风周期内最低含氧量随着堆肥的进行而逐渐增加,耗氧速率则随着堆肥的进行而降低,其中污泥和锯末采用3.5∶1(m/m)或4∶1(m/m)的比例时,耗氧速率较高,微生物活性较大。堆肥物料含水率随着堆肥的进行逐渐降低,且采用3.5∶1(m/m)或4∶1(m/m)比例的脱水干化效果要优于3∶1(m/m)和5∶1(m/m)的处理。考虑到锯末添加量对生产成本的影响,建议污泥和锯末堆肥过程中采用4∶1(m/m)的比例。     

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.     

不同填充料对鹿粪好氧堆肥效果的影响

[目的]为了研究玉米秸秆、玉米芯、稻壳3种填充料对鹿粪好氧堆肥效果的影响.[方法]采用仓式堆肥反应器,以鹿粪为底料,测定不同填充料堆体中温度、含水率、好氧速率、C/N比等指标随时间变化的动态过程.[结果]3种物料均可作为鹿粪堆肥的填充料,达到无害化的要求.[结论]当采用大粒径,具有疏松的多孔性结构的玉米芯同鹿粪堆肥,便于通风供氧,堆体升温和降温速度较快,高温持续时间较长,含水率下降迅速,堆体物料腐熟速度快,有利于推动堆肥进程加速进行.     

污泥土地利用对环境的影响

污泥中含有丰富的有机质及氮、磷等养分，土地利用是污泥处理的重要途径之一。由于污泥的含水率很高，易腐烂发臭，且含有病原菌、重金属及毒性有机物等，在土地利用之前进行稳定化处理是必要的。在污泥的稳定化处理方法中以堆肥化处理较符合我国国情。污泥的土地利用对土壤物理、化学及生物学性质有明显的改良作用，可促进植物生长，提高产量及品质。同时，由于污泥中的重金属及丰富的氮素，使用不当，可导致重金属在土壤与植物中的积累，过量的硝态氮可能污染地表与地下水。     

污泥膨胀的原因及其控制方法

污泥膨胀不仅影响出水水质,增大污泥的处理费用,而且极易引起大量污泥流失,严重时可导致整个处理工艺失败。污泥膨胀分为丝状菌性污泥膨胀和非丝状菌性污泥膨胀,主要影响因素有污水水质、溶解氧、污泥负荷、冲击负荷以及运行方式和处理工艺等。通过临时控制措施、工艺设计控制措施、工艺运行控制措施可有效解决污泥膨胀问题。尽管当前有一些理论解释污泥膨胀问题,如表面积/容积比(A/V)假说,动力学理论,饥饿假说理论、NO假设,但缺乏充分的实验证明模型适用与否。需进一步完善污泥膨胀理论,为控制污泥膨胀提供严谨的理论依据。     

城市污泥好氧堆肥研究进展

好氧堆肥与其他常见污泥处理方式相比具有有机物降解快、彻底、无害化程度高、堆肥产品肥效好等优点。根据国内外污泥好氧堆肥研究现状,从C/N、温度、含水率、pH等方面,介绍了好氧堆肥过程的控制要点,总结了污泥好氧堆肥适宜的技术条件;分析了微生物菌剂在好氧堆肥中的重要作用。最后指出堆肥产品需依靠技术进步和完善相关行业标准来开拓市场。     

污泥土地利用途径分析

污泥中含有丰富的氮、磷和有机质等肥力成分,土地利用是污泥处置的主要途径。污泥和污泥堆肥的土地施用可以促进植物的生长、提高作物的产量以及明显改善土壤的物理和生物学性质,然而污泥中的重金属元素是限制其大规模农田利用的重要因素。污泥和施污土壤中重金属形态的研究可以用来评价土壤中重金属的生物有效性以及它们在土壤中的移动性。文章概述了提取土壤中重金属元素的主要方法及污泥土地利用的方式。     

上海城镇污水厂污泥中Zn的形态及其发酵转化与淋溶风险

重金属已经成为制约污水处理厂剩余污泥农用的关键因素之一,锌(Zn)是我国城镇污水处理厂污泥中含量最高的重金属元素之一。本文以上海市2个典型城市污水处理厂的脱水污泥为研究对象,在对其Zn污染状况进行分析的基础上,系统研究了2种污泥在好氧和厌氧发酵处理过程中Zn的形态变化,以及在模拟酸雨条件下未发酵和发酵污泥中Zn的溶出情况。结果表明,污泥样品中,Zn的总量在2种污泥中均达到1 500mg/kg以上,远高于污泥农用的国家标准最高限值,环境风险较高。Zn在污泥中主要以铁锰氧化物结合态、有机结合态和残渣态存在,分别约占总Zn量的35%、16%和48%左右。经过好氧发酵后Zn的残渣态含量先降低后升高,而厌氧发酵无显著形态变化。Zn在以生活污水为主的污泥中比工业污水和生活污水混合型污泥中更易溶出,而且受到硝酸型酸雨影响比硫酸型酸雨大。     

不同调理剂对秸秆沼渣堆肥的影响

为了解不同调理剂对秸秆沼渣堆肥的影响,分别选择木屑、花生秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆、大豆秸秆、芦苇秸秆和水稻秸秆作为调理剂,与秸秆沼渣以1∶5(以鲜质量计)的比例均匀混合,进行30 d的好氧堆肥,研究加入不同调理剂后,沼渣堆肥过程中物理、化学、生物学性质的变化。结果表明,木屑、花生秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆、大豆秸秆、芦苇秸秆和水稻秸秆均可作为秸秆沼渣堆肥的调理剂促进堆体快速升温,且可达到无害化要求。秸秆处理可延长高温(≥55 ℃)持续时间,好于木屑处理,但木屑处理可降低堆肥体系中可溶性盐的含量。以大豆秸秆为调理剂,可提高堆体温度,最高可达到68 ℃,可提高多酚氧化酶活性,促进腐殖质的形成。以水稻秸秆作为调理剂时,可降低堆肥体系的pH值,提高NO3--N含量和纤维素酶活性,利于纤维素的降解。以大豆秸秆和水稻秸秆作为调理剂时,两者的堆肥产品可促进种子根的生长,种子发芽指数分别达到137.06%和138.26%,提高了堆肥的品质。     

不同微生物菌对福清市生活污泥堆肥化处置的影响

以福清生活污泥为原料,草木灰及鸡粪为辅料,添加枯草芽孢杆菌(T1处理)和BFA腐殖酸(T2处理)进行堆肥,研究微生物菌剂对堆肥过程中堆体(表层和中间)温度、水分、腐殖酸、有机质、全氮、全磷、全钾和GI(种子发芽率指数)的影响。结果表明:T1和T2处理较对照升温迅速,且高温期的温度高,维持时间长;堆肥期内各处理的水分均逐渐减少,而T2处理水分减少最多,减少了22.9%,其次是T1处理减少了19.6%,而对照仅减少了16.9%;堆肥40d后,T1、T2处理的堆体腐殖酸、有机质、全氮和全钾含量均高于对照;堆肥40d后,各处理的GI值均大于50%,其中T2处理的GI值大于80%,堆肥腐熟度达到最佳。     

前置厌氧DE氧化沟污泥上浮及控制方法研究

以前置厌氧DE氧化沟为研究对象,探究终沉池2次污泥上浮主要成因并就此提出相应控制对策。结果表明,活性污泥非丝状菌膨胀、终沉池反硝化作用及污泥腐化是两次污泥上浮的主要原因。其中,活性污泥非丝状菌膨胀是由低温所致,反硝化作用及污泥腐化主要是由污泥在终沉池停留时间过长所致,此外,氧化沟出水硝氮含量过高也是造成反硝化作用的原因。随着气温逐渐回升并通过加大污泥回流量及剩余污泥排放量等措施,缩短污泥在终沉池停留时间,有效的控制了污泥上浮。