城市污泥中有机污染物的研究进展

综述了城市污泥中有机污染物的研究进展。文章指出，城市污泥含有丰富的N、P、K和有机质，但它通常也含有氯酚（CPs）、氯苯（CBs）、氯苯（CBs）、硝基苯（NBs）、多氯联苯（PCBs）、多氯代二苯并二恶英／呋喃（PCDD／Fs）、邻苯二甲酸酯（PEs）、多环芳烃（PASHs）和有机农药等种类复杂的有机污染物而影响其农业利用。不同城市污泥中有机污染物的种类及其含量不同，与污水的来源、污泥类型及其处理方式等因素有关。堆肥处理可以在一定程度上降低城市污泥中有机污染物的含量，从而达到农业利用的目的。     

堆肥化过程中有机污染物生物降解的研究进展

简介了卤代烃、多环芳烃、农药类及石油烃类等几种有机污染物在堆肥过程中的生物降解及其机理研究进展,并指出今后应重点加强高效降解微生物的分离培养、基因工程菌的开发、表面活性剂对生物降解的强化作用以及适合有机污染物降解的堆肥条件和有机污染物在堆制过程中降解的中间产物及终产物等方面研究。     

城市污泥与调理剂混合堆肥过程中有机质组分的变化

【目的】研究城市污泥堆肥过程中各项有机质组分及碳、 氮在堆肥过程中的形成与转化,以期改善堆肥的生物有效性,促进其土地利用。【方法】在工厂规模化下,以城市污泥、 蘑菇渣锯末以及返混料按照6∶3∶1的质量比混合形成堆肥物料,辅以强制通风措施和翻抛,进行为期18 d的高温堆肥试验。堆肥期间定期采样,测定指标包括温度、 C/N值、 pH、 含水率、 有机质降解率、 水溶性组分、 半纤维素、 纤维素和木质素,研究堆肥期间不同阶段堆肥物料中有机质组分的动态变化。【结果】堆体温度随着发酵时间的延长呈现先升高后降低的趋势,最高温度达到71.3℃; 含水率由60.7%降低到51.4%,pH呈现先升高后降低的趋势,总体处于6.0~7.5之间; 总有机碳含量持续下降,氮素含量表现为高温期持续下降随后呈上升的趋势; 初始阶段,堆肥物料中四种成分含量分布为: 水溶性组分纤维素半纤维素木质素,至堆肥结束变化为: 纤维素水溶性组分木质素半纤维素,经过堆肥之后水溶性组分及半纤维素含量分别由39.5%和20.1%下降为27.9%和14.4%,纤维素含量由初始的21.8%上升至29.5%,木质素含量相对稳定不变。物料经过堆肥化处理后达到腐熟标准,水溶性组分和半纤维素含量分别降低了38.6%和38.8%,纤维素和木质素含量在高温期分别降解了11.7%和18.5%; 物料总量降低了9.8%。水溶性组分的主要降解阶段为高温期,期间降解部分占总降解量的65.5%; 半纤维素的主要降解阶段为稳定期,稳定期降解部分占总降解量的69.1%,且有继续降解的趋势; 纤维素和木质素仅在高温期有少量降解; 氮素则表现为高温期铵态氮的损失及稳定期硝态氮的积累。【结论】堆肥化处理在实现污泥减量化基础上,污泥中有机质得到了稳定化,有利于城市污泥的土地利用。     

城市污泥中氯苯类化合物(CBs)的堆肥处理研究

将城市污泥与稻草、木屑、玉米秸秆进行不同方式的堆肥处理，应用气相色谱-质谱仪(GC/MS)对堆肥中的5种氯苯类化合物(CBs)进行分析，为城市污泥的农业利用提供依据。结果表明，不同方式污泥堆肥中CBs的总含量(ΣCBs)在0.035～5.608 mg/kg之间，依次为广州污泥稻草-翻堆＞广州污泥稻草+菌种-翻堆＞广州污泥稻草-连续通气＞佛山污泥稻草-翻堆＞广州污泥稻草-间隙通气＞佛山污泥木屑-间歇通气＞西安污泥玉米秸秆-自然通风＞佛山污泥木屑-翻堆。各污泥堆肥中主要以个别化合物为主，其种类有所不同。ΣCBs的降解率为30.39%～92.34%，以佛山污泥木屑堆肥降解效果最好。适当的堆肥处理可以有效地降低污泥中的CBs。     

未消化城市污泥与稻草堆肥过程中的养分变化研究

采用静态强制通气堆和人工机械翻堆两种试验方式对城市污泥进行堆肥处理，对堆肥过程中养分的变化规律进行了研究。结果表明，堆肥过程中全量P和全量P和全量K含量呈线性上升，氮由于以氨气形式挥发损失，全氮含量的上升幅度较小，有效磷含量在堆肥前期上升，后期则下降；速效钾含量呈不断上升趋势；水溶性全氮、铵态氮、硝态氮、有机氮和水溶性全磷、正磷酸盐形态磷、水溶性有机磷的含量在堆肥初期上升，但后期下降。污泥稻草堆肥的时间以50d左右为宜。     

城市污泥堆肥商品化应用问题的探讨

讨论了国内外城市污泥的各种处理方法的利弊 ,城市污泥土地利用的可能性和有效性 ;论证了城市污泥堆肥商品化的可行性和必要性 ,并对污泥堆肥商品化应用中的安全性及质量控制等问题进行了探讨。     

污泥有效利用研究进展

在城市化发展进程中,随着环境质量标准的提高,污水处理率和处理程度的提高与深化化,污泥产量大大增加,如何将这些污泥无害化并进行有效利用是世界各国共同重视的一个问题。本文对国内外污泥处理和有效利用现状研究进行进行了综述。并指出了在我国这样一个农业大国,污泥农用诮作为主要发展方向。     

不同通风量下城市污泥堆肥过程中硫素的转化特征

  【目的】  研究通风量对城市污泥堆肥过程中硫素转化和挥发性硫化物释放的影响,为有效控制挥发性含硫恶臭物质,保留污泥堆肥产品中的硫素营养提供理论依据和方法。  【方法】  城市污泥和调理剂 (锯末) 以3∶1 (湿重) 的比例混合后,采用自动好氧堆肥控制装置进行15天的堆肥试验,通过改变鼓风机频率实现不同堆体的通风量调节。设置鼓风机工作频率10、13、16 Hz 3个处理,相应的通风量为2.5、3.0和3.5 L/min。在堆肥的第0、1、2、3、5、7、9、11、13、15天进行堆体内部多点混合采样,进行挥发性硫化物的浓度测定,研究城市污泥不同堆肥阶段硫素的转化特征。  【结果】  相较于低通风量 (10 Hz),高通风量 (16 Hz) 下H₂S的峰值浓度下降了约50%,但其累积释放量增加了45.4%;甲硫醚的累积释放量提高了398%,峰值浓度增加了490.8%;CS₂的累积释放量下降了57.8%,其峰值浓度下降了77%。堆肥产品中有效硫浓度在低、中、高通风量条件下相较于堆肥前分别上升了19.5%、19.1%、36.1%。  【结论】  城市污泥堆肥过程中,提高通风量可以降低H₂S的浓度峰值,但增加了H₂S的累积释放量,甲硫醚的峰值浓度和累积释放量均显著增加;提高通风量可以抑制城市污泥堆肥过程中CS₂的释放。在低、中、高3种通风量条件下,堆肥产品的有效硫浓度相较于堆肥前都明显升高。高通风处理虽然全量硫的损失最大,但更有利于提高堆肥产品中可直接被植物吸收的有效硫含量。     

城市污泥农用对不同土壤中有机污染物的影响

应用气相色谱(GC)和高效液相色谱(HPLC)技术对施用城市污泥盆栽植物后的土壤中的多氯联苯(PCBs)、有机氯农药(OCPs)、菲(PA)和苯并[a]芘(B[a]P)进行了系统分析,探讨不同土壤中有机污染物的含量变化情况.结果表明,不同处理土壤中检出的有机化合物,均以PCBs、OCPs和PA为主.强致癌性化合物苯并[a]芘在土壤中的含量远远低于加拿大和荷兰污染土壤治理标准的目标值(0.1 mg/kg和0.025 mg/kg).PA在土壤中的检出率大大高于苯并[a]芘,但均低于加拿大土壤质量控制标准(0.1 mg,kg),极个别高于荷兰土壤质量控制标准(0.045 mg/kg).城市污泥农用后均会造成土壤不同程度的有机污染物污染,有机污染物污染土壤的程度与污泥的性质、有机化合物的性质和土壤的性质等有关.     

堆肥过程中的微生物研究进展

堆肥是由群落结构演替非常迅速的多个微生物群体共同作用而实现固体废物资源化、无害化的动态过程.本文在综合国内外文献资料的基础上,结合本实验室的研究工作,从堆肥过程中微生物群落的演替、有机物降解菌的选育应用、变性梯度凝胶电泳(DGGE)在堆肥微生物研究中的应用等方面介绍了现代堆肥过程中微生物研究的进展及存在问题,并且指出堆肥过程中微生物菌系组成变化复杂和实验手段有限是限制本研究的主要因素,今后应重视利用分子生物学方法进行微生物的研究工作,并根据微生物之间的协同关系有目的地构建降解多种有机废弃物的高效稳定复合菌系,以适应复杂的堆肥环境.     

城市污泥与稻草混合堆肥的最佳通风量优化研究

以城市污泥+稻草秸秆混合物料为研究对象,运用好氧堆肥方法,研究不同通风量对污泥堆肥过程的影响,测定了堆肥过程中温度、含水率、有机质含量和种子发芽指数的变化规律,分析了堆肥过程中通风与未通风之间的差异性。结果表明:(1)通风能够有效保证堆料升温和维持高温期,温度高达74.20℃,高温持续时间达到6 d,温度上升速率达到24.03℃/d。(2)通风条件下,含水率呈现先升高,后降低,然后趋于稳定的变化规律。(3)堆肥结束后,各处理有机质含量均达到国家标准。(4)通风能够显著影响种子发芽系数,各处理GI值的大小顺序为3号箱2号箱1号箱4号箱5号箱。当通风量为1.00 m~3/h,高温维持时间最长(6 d),种子发芽指数最高(84.25%),堆肥效果最理想。     

有机固废堆肥过程的水分平衡模型研究进展

畜禽粪便等有机固体废物堆肥过程中水分含量影响堆肥反应过程,并最终影响堆肥产品质量和后续的产品加工,建立堆肥过程中的水分平衡模型有利于深入理解堆肥过程并优化堆肥过程的工艺参数。该文基于国内外研究进展,对堆肥模型建立基础、水分模型及有机质降解模型研究现状进行综述,概括了堆肥过程中水分迁移转化的主要途径,明确了堆肥过程有机质降解产生的水分是水分平衡模型的重要组成部分。同时,提出可以根据物料平衡思想建立堆肥过程中质量平衡模型,由此分析了堆肥过程中水分平衡模型和有机质降解模型。现在的水分质量平衡模型考虑了堆肥过程中通风对流、水汽蒸发以及微生物作用有机质降解产水对水分的影响,将水分模型分为对流模型、反应—对流模型、反应—蒸发模型和反应—对流—扩散模型4种模型。堆肥产水过程中的有机质降解模型主要有一阶动力学模型、Monod模型和经验模型。     

蚯蚓堆肥处理剩余污泥混合有机垃圾的效率研究

为了研究基质堆料高度和高密度接种条件对蚯蚓堆肥处理有机垃圾混合剩余污泥时蚯蚓生物量及其堆肥效率的影响,共设6个处理进行试验,按接种密度-堆料高度表示,分别为：1/10-10 cm组、1/10-15 cm组、1/15-10 cm组、1/15-15 cm组、1/20-10 cm组、1/20-15 cm组。试验结果表明,在堆料高度相同时,蚯蚓生物量与其接种密度呈显著的负相关关系,但接种密度对蚯蚓堆肥效率的影响有限,只有在1/10组同1/15组或1/20组比较时表现出显著差异,而后两个组别之间差异不显著;在接种密度相同时,堆料高度对蚯蚓堆肥效率的影响不显著,而对蚯蚓生物量的影响可能存在一个密度临界点（1/15）,在此密度附近,堆料高度对蚯蚓生物量的影响较显著,呈显著正相关关系,而在此密度以上或以下,堆料高度的影响不显著。从产业应用的角度,综合考虑蚯蚓维持种群繁衍的再生产能力以及混合污泥的堆肥效率这两个因素,赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）处理有机垃圾混合剩余污泥的最佳接种密度为1/15,堆料高度为15 cm。     

城市污泥和污泥与垃圾堆肥的农田施用对土壤性质的影响

本利用太原市污泥和污泥堆肥分别作肥源进行了二年的盆栽试验和田间试验，结果表明：每公顷施污泥７５ｔ和污泥堆肥２４０ｔ时，土壤中的Ｃｕ，Ｐｂ，Ｃｄ，Ｎｉ等有害金属含量未超过土壤的安全控制标准，随着污泥及污泥堆肥用量的增加，土壤中可供植物吸附的氮，磷，有机质等营养成分相应递增。污泥和污泥堆肥的施用不同程度的提高了土壤水分含量，田间持水量和阳离子代换量等，从而改善了土壤的物理性质     

生活垃圾堆肥过程中有机态氮形态的动态变化

利用接种不同外源微生物进行城市生活垃圾的堆肥试验,研究在堆肥过程中不同形态有机态氮组分的变化规律。结果表明,随着堆肥的进行,全氮与酸水解性氮含量均呈下降的趋势,其中外源微生物处理能加速全氮与酸水解性氮含量的降低,但至堆肥结束时,与不加外源微生物处理相比,并没有引起氮素的损失。氨基酸态氮含量则呈现先降低后增加的趋势,堆肥结束时,外源微生物处理氨基酸态氮含量明显高于不加微生物处理,表明外源微生物处理可促进氨基酸态的形成;酰胺态氮与氨基糖态氮含量有相同的变化趋势,各处理都是在堆肥的升温期、高温期增加,随着堆肥温度的下降而降低,在堆肥的腐熟阶段,则呈现较为平稳的走势。但相对于堆肥的不同时期,由于处理不同,酰胺态氮与氨基糖态氮含量有明显的差异,其中外源微生物处理酰胺态氮含量明显低于不加微生物处理,而氨基糖态氮则相反。     

堆肥法处理含油污泥的研究

通过添加稻草和有机肥对含油污泥进行了115 d的堆肥处理,动态监测了堆制过程中总石油烃含量、温度、C/N/P比例及功能微生物数量变化,测定了堆制前后石油组分和生物毒性,探讨了堆肥法处理降解油泥的效果。结果表明,堆肥处理后油泥中的总石油烃含量从123±1 g kg-1降低至71.7±0.7 g kg-1,降解率达42%,是未堆肥对照处理的2.5倍;堆体在第21天达到最高温度50℃;堆肥处理的C/N/P比例变化呈现下降趋势;堆肥过程中油泥中烃降解菌和芳烃降解菌与堆制前比较增加了近2个数量级。此外,含油污泥经堆肥法处理后生物毒性降低,EC50从1.77±0.28 mg m l-1提高至2.76±0.38 mg m l-1。     

城市污泥和污泥垃圾堆肥作为肥源对作物重金属积累的影响

本利用太原市污泥和污泥堆肥分别对谷子、玉米和白菜进行了两年的盆栽和田间试验。结果表明：每公顷施污泥７．５万公斤和污泥堆肥２４万公斤时，植物可食部分和茎秆中的铅、镉、汞、砷等重金属元素的含量均未超过国家食品卫生标准。影响污泥与污泥堆肥的重金属向植物体转移、积累的主要因素是：可供植物直接吸收利用的重金属形态、有机质及ｐＨ值。在一般情况下，污泥及土壤中的可给态重金属元素含量愈低，有机质和ｐＨ值愈高，其     

污泥堆肥施用对土壤单位有机碳矿化及温度敏感性的影响

[目的]揭示污泥堆肥施用后土壤单位有机碳矿化及温度敏感性(Q₁₀)对于市政污泥资源化利用和土壤碳库稳定性的主控因素,并进而为市政污泥处理及土壤有机碳固持提供理论支撑。[方法]以黄土丘陵区退化草地土壤为研究对象,测定了不同污泥堆肥添加比例(0,2.0%,5.0%,10.0%,15.0%,20.0%)和培养温度(15℃,25℃和35℃)下土壤有机碳矿化速率,探讨了污泥堆肥添加对土壤有机碳矿化特征和Q₁₀的影响。[结果](1)与CK相比,不同污泥堆肥添加在培养初期土壤单位有机碳矿化速率显著增加(p<0.01),之后迅速下降直至趋于稳定;而施用污泥处理组的土壤单位累积矿化量是CK的1.6～4.2倍,在施用比例达到10.0%～20.0%时其有机碳矿化速率与累积矿化量均差异不显著。(2)运用一级动力学方程,拟合不同温度不同污泥添加土壤单位有机碳矿化动态均达到较好效果(R²>0.95),潜在矿化势(C₀)值在6.92～39.60 mg C/g差异显著(p<0.05),土壤有机碳矿化速率常数(k)...     

城市污泥与玉米秸秆堆肥中多环芳烃(PAHs)的研究

将城市污泥与玉米秸秆进行自然通风堆肥处理，应用GC/MS检测方法对污泥堆肥中的多环芳烃化合物(PAHs)进行了分析。污泥堆肥中PAHs的含量较低，ΣPAHs和ΣPAHs_carc分别为0.561 mg/kg和0.107 mg/kg，绝大部分PAHs化合物的含量低于0.050 mg/kg，含量较高的主要是中、低分子量的化合物。PAHs的降解效果显著，ΣPAHs和ΣPAHs_carc的降解率在80%左右，绝大部分化合物的降解率在50%以上，中等分子量的3个和4个苯环的化合物的降解效果相对较好。污泥堆肥中PAHs的含量、分布模式及其降解效果与原污泥中PAHs的特征密切相关。