屠宰场污泥锯末混合好氧堆肥腐熟的最佳条件

为了无害化处理屠宰场污泥并提高其利用价值,对屠宰场污泥进行了锯末混合好氧堆肥腐熟试验,以种子发芽指数作为参考指标,研究了不同C/N值、初始含水率、通风方式对好氧堆肥腐熟度的影响。结果表明:随着堆肥时间的增加,不同C/N值的种子发芽指数均呈持续增加趋势,其中C/N为25的处理发芽指数、最高温度和最大pH值均最高,分别达114.3%、68.7℃和9.0,腐熟效果较好;发芽指数与最高温度正相关,最大pH值的变化与发芽指数的变化规律保持一致;原料初始含水率与微生物活动密切相关,直接影响堆肥腐熟效果,以含水率为55%的处理腐熟效果好;通风+翻堆的处理方式更利于堆肥升温和提高腐熟度。     

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。     

不同通风方式对粪渣与树叶共堆肥的影响

[目的]探讨不同通风方式对粪渣与树叶共堆肥的影响。[方法]以粪渣与树叶为原料,采用3种通风方式进行静态好氧堆肥试验,分析温度、含水率、VS、pH值,以及NH4＋-N和NO3-N含量、发芽率（GI）等指标随时间变化的特征。[结果]在粪渣与树叶含水率分别为81.5%和10.0%,粪渣与树叶质量比为4∶1时,3种通风方式均可实现高温好氧堆肥,各指标变化趋势一致且差别不大,其中温度保持55℃以上均超过7d,待堆肥结束时GI均超过90%。[结论]3种通风方式均可实现高温好氧堆肥。     

城市污水厂污泥快速高效堆肥技术研究

采用好氧发酵仓式堆肥系统,研究了城市污泥处理过程中温度、含水率、pH、有机质、水溶性有机碳和发芽指数等指标参数的变化规律。结果表明,当物料初始含水率控制在60%左右时,在强制通风量为300L·m in-1,搅拌频率为5m in·8h-1～5m in·12h-1的工艺条件下,堆肥过程可以实现顺利升温并在55℃以上维持4d,满足杀灭致病菌要求的条件;14d反应周期结束时,物料含水率、水溶性有机碳和有机质含量显著降低,堆肥产品腐熟,卫生学指标达到了美国E PA污泥产品A类标准;得到的污泥产品成为性质优良的土壤质量调节剂。     

调理剂用量对造纸污泥好氧堆肥的影响

研究了污泥与蘑菇渣的比例分别为7:3、3:2和1:1对造纸污泥堆肥的影响。结果表明:在一定范围内增加造纸污泥的比例更有利于污泥升温。堆肥中温度变化和pH存在正相关性,适当降低污泥含量可以降低堆肥pH,低pH有利于氮素的保存,污泥与蘑菇渣的比例分别为7:3、3:2和1:1的处理全氮含量分别增加-1.18%、11.00%和4.10%。造纸污泥经过好氧堆肥后,种子发芽指数显著增加,但造纸污泥的比例过高或过低均会降低种子发芽指数。堆肥结束时DOC含量分别比初始时降低48.7%、46.4%和48.0%。通过好氧堆肥可增加污泥养分,提高有机质和腐殖质含量,污泥含量过高堆肥产品养分低,造纸污泥与蘑菇渣含量为3:2时效果最佳。     

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。     

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。     

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。     

原料含水率对筒仓式反应器堆肥氮素转化的影响

为研究原料含水率对工程规模筒仓式反应器堆肥过程中氮素转化的影响,提高堆肥产品中有效氮养分含量,以污泥和稻糠为主要原料,设置堆肥起始物料含水率(质量比)为57%、60%、63%和66%,分析堆肥过程中温度与种子发芽指数等基础指标和不同形态的氮素指标变化。结果表明:原料含水率为60%~63%时,堆肥物料在反应器内升温较快,堆体温度可达60 ℃以上且在不同物料深度分布较均匀,种子发芽指数达到80%以上。随着原料含水率的增加,总氮和硝态氮含量先增加后减少,铵态氮含量逐渐下降,有机态氮和酰胺及氰氨态氮含量逐渐增加。原料含水率为63%时总氮养分含量最高(14.20 g/kg),原料含水率为60%时有效态氮养分含量最高(9.53 g/kg)。综上,筒仓式反应器堆肥过程中原料含水率为60%~63%时有利于提高堆肥物料中氮养分含量。     

鸡粪好氧堆肥腐熟度的研究

[目的]测定、评价鸡粪好氧堆肥腐熟度,为堆肥生产提供参考。[方法]采用自制的简易发酵罐,实验室模拟鸡粪便好氧堆肥发酵,测定堆肥不同时段具有实用意义的腐熟度和粪便无害化标准的各项指标,并对堆肥腐熟情况进行分析与评价。[结果]好氧堆肥温度最高达50～55℃以上并持续5～7 d,pH的变化范围为7.3～8.6,含水率基本维持在60%左右,有机质含量由最初的86.2%降至63.9%,C/N由最初的24.7降至堆肥12 d 20.0、0,种子发芽指数在堆肥第10天达80%以上,粪大肠菌值由0.001升至0.173,蛔虫卵的死亡率在第7天左右达95%以上。[结论]堆肥过程中的温度、pH、含水率、有机质含量、C/N、种子发芽指数、粪大肠菌值及蛔虫卵的死亡率等指标均达到鸡粪好氧堆肥腐熟度的要求,保证了堆肥的充分腐熟。     

普通和高温预处理下污泥蚯蚓堆肥的技术研究

[目的]采用直接和经高温预处理2种方式进行污泥蚯蚓堆肥,考察温度、含水率随堆肥时间的变化规律,比较2种方式的异同。[方法]通过加入不同物料(稻壳、锯末、磷矿粉、粉煤灰、菜叶、果皮)改变污泥蚯蚓的有机质配比,观察pH、有机质含量和电导率的变化。[结果]蚯蚓堆肥处理城市污泥的最适宜温度是20℃左右;蚯蚓堆肥过程中的含水率控制在55%~70%;蚯蚓堆肥原料有机质含量控制在40%~60%;采用半腐烂的菜叶和果皮调节pH,使蚯蚓和微生物在中性和偏碱性条件下生活;经高温堆肥一次发酵预处理后的蚯蚓堆肥污泥电导率始终呈下降趋势,直接蚯蚓堆肥污泥电导率呈先上升后下降。[结论]普通和高温预处理下污泥蚯蚓堆肥可行,堆肥影响因素变化各异。     

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。     

不同添加剂对牛粪高温堆肥的影响

以牛粪为原料进行高温堆肥试验,在添加不同添加剂的条件下,采用好氧人工翻堆堆肥方式,研究不同添加剂对牛粪高温堆肥的影响.结果表明:添加了添加剂的堆肥,堆体含水率、E4/E6值的下降趋势均大于对照,进入高温所需时间较短,高温维持时间长,种子发芽指数高于对照,可达到无害化要求.其中牛粪同时添加玉米秸秆和微生物腐熟剂的处理效果最好,堆肥升温快,堆温2d达到50℃以上,高温维持28d,堆体最高温度66.7℃,至堆肥结束时,堆体pH值7.91,E4/E6值1.59,种子发芽指数达98.93%,堆料腐熟快,有利于加快堆肥的进程.     

强制好氧堆肥不同阶段氧气浓度变化及其与腐熟指标关系

以鸡粪为主要原料采用自制不锈钢堆肥发酵罐,研究了强制好氧堆肥过程中氧气浓度的变化规律以及堆肥中氧气浓度的变化与堆肥部分腐熟指标的关系.结果表明,堆肥不同阶段耗氧特征不同,即堆肥的各个时期氧气浓度从19%左右下降到5%左右的时间不同,快速升温期、高温期、降温期和腐熟期分别耗时为15、30、60和180min;根据耗氧特征设定通风方案,并且通过堆肥过程中氧气浓度的动态变化规律,验证和调整了通风方案.通风方案最终确定为:快速升温期、高温期、降温期和腐熟期通风间隔时间分别为15、20～30、60和180 min;堆肥腐熟后期氧气浓度变化与腐熟指标有密切的关系,以C/N比和发芽指数(GI)为考核指标,发现堆肥停止供氧3h后,堆体内氧气浓度保持在7%以上可以考虑作为堆肥腐熟的标志.     

生物质炭对城市污泥堆肥过程中碳素转化的影响

为促进城市污泥土地化利用,将生物质炭与城市污泥分别以0、3%、5%、10%的比例添加在城市污泥的好氧静态堆肥试验中,研究不同配比下堆肥反应过程中含水率、总有机碳、腐殖质酸、胡敏酸、富里酸含量的动态变化。结果表明:与对照相比,添加生物质炭可有效增加堆肥产品中水分含量,促进堆肥进程。各处理在堆肥末期含水率、总有机碳含量均呈下降趋势,但处理2(生物质炭添加量为5%,稻壳/城市污泥(4∶1)添加量为95%)的含水率较对照高5.8百分点,总有机碳含量较对照高40g·kg~(-1);各处理在堆肥结束期其腐殖质炭含量及胡敏酸炭含量明显增多,增加量由大至小依次为处理2处理3处理1对照。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,更能促进整个堆肥过程中微生物的活性,更能保证堆肥产品质量。     

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。     

利用污泥堆肥冬季培育碱茅草无土草坪研究

为探讨冬季利用城市污泥堆肥在塑料大棚中培育无土草坪的可行性,以6种不同营养基质培育碱茅草草坪,研究了各处理基质的理化性状及其对草坪草发芽时间、外观质量、根系活力和生产周期的影响。结果表明,与土壤(CK)相比,全量花生壳+秸秆污泥堆肥基质(T1)电导率值较高,草种发芽时间最晚,且草坪草外观质量较差;全量稻糠基质(T2)营养不足,草坪草外观质量一般,根系活力显著降低;全量锯末污泥堆肥基质(T3)理化性状适宜,草坪草外观质量最优;稻糠与花生壳+秸秆污泥堆肥等比例混合基质(T4)和稻糠与锯末污泥堆肥等比例混合基质(T5)的理化性状得到改善,草坪草外观质量均较好;T3、T4、T5基质的发芽时间和生产周期并未明显延长,且根系活力显著提高。综上,T3基质最适合用作冬季培育碱茅草无土草坪生产基质,T5、T4基质次之。     

食品垃圾与污泥高含水率条件下混合堆肥工艺初探

采用仓式反应器进行了高含水率条件下食品垃圾堆肥、发酵后的食品垃圾与污泥混合堆肥、原生食品垃圾与污泥混合堆肥的研究。结果表明，3批原料均完成了一次发酵过程，温度-氧浓度联合控制通风方式使堆肥过程中维持较高的含水率（>70%）；堆肥过程中物料重量变化与温度变化相一致，到达高温段时，物料降解速率增大；原生食品垃圾与污泥混合堆肥升温时间最短，高温段维持时间较长，一次发酵过程物料平均降解速率最大，达0.001 8 kg·(kg物料)-1·h-1，且无渗沥液排出。因此，采用原生食品垃圾与污泥混合堆肥是较合适的堆肥方式。     

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。     

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。