牛粪复混生物质颗粒燃料成型及特性分析

为了提高以牛粪为主料的多原料混合生物质燃料的发热量,降低成型颗粒燃料含硫量,提升燃料的适用性和综合品质,选取锯末、谷糠、果树残枝3种常见的木质类和非木质类有机废弃物为辅料,通过调节原料配比及含水率,采用挤压成型和特性测定等方法,分析了原料含水率和原料配比对颗粒成型燃料成型率、全水分、灰分、挥发分、固定碳、含硫量和发热量的影响。结果表明：颗粒成型率和全水分受原料组成和含水率共同作用,低灰、低硫和高热量的生物质燃料更有利于市场应用,在满足颗粒成型的条件下,颗粒的热值与灰分、全水分呈负相关,与固定碳含量呈正相关。在牛粪中添加锯末和果树残枝更有利于降低灰分含量,增加果树残枝更有利于提高颗粒的固定碳含量,混合物料中牛粪+果树残枝2∶1混合处理的固定碳含量最高,达到17.6%。牛粪含硫量偏高,3种辅料都有利于降低成型燃料的含硫量,牛粪+果树残枝2∶1混合与牛粪+锯末+果树残枝1∶1∶1混合等多个组合可以将牛粪含硫量从0.30%降到0.10%~0.12%,与单独牛粪相比,发热量提高2.88%~4.63%。综合各处理组的原料成型率和燃料燃烧特性,牛粪与果树残枝2∶1混合是牛粪制备颗粒燃料的最优组合配方。     

剩余污泥超声破解性能研究

采用超声波技术破解人工配水条件下培养的污泥，研究了超声破解含固率为0．5％与1％污泥的性能，并比较了超声破解2种含固率污泥的效果。结果表明，在一定声能密度下，SCOD增加值随时间延长线性增长。即在一定试验时间范围内，污泥破解反应相对于时间符合一级反应动力学规律。但是，在较高声能密度与较低污泥浓度下，SCOD增加值随时间延长不再呈线性增长趋势，而是随超声作用时间的延长，增长速度减缓。在相同比能耗下，破解含固率为1％污泥的SCOD增加值明显大于含固率为0．5％污泥值。若后续污泥处理工艺采用厌氧消化技术，则推荐破解含固率为1％的污泥。超声破解污泥后，污泥温度会升高，相同声能密度下，破解两种不同含固率污泥的温度升高值相近。     

城市污泥与稻草堆肥的腐熟度指标研究

采用翻堆方式将稻草与未消化城市污泥进行堆肥,测定常见几种化学和生物参数的变化,探讨其作为腐熟度指标的可行性。结果表明,(C/N)终点/(C/N)起始比值和铵态氮可作为堆肥腐熟度的指标,当(C/N)终点/(C/N)起始小于0.6和铵态氮浓度低于400mg·kg-1时,堆肥基本腐熟。水溶性有机碳与水溶性铵态氮之比值也可作为堆肥腐熟度的新的复合指标,当比值大于9时,堆肥基本腐熟。挥发性固体重、C/N、pH及NO3--N与堆肥原料有关,只可作为参考。     

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。     

剩余活性污泥生物吸附重金属的动态试验

用模拟污水在自制的活性污泥系统装置中进行不同投配比的回流剩余活性污泥（WAS）至初沉池的动态小试，当污泥的投配比为0.030g/L时，污水中Cu,Zn,Ni3种金属离子在初沉池分别可获得59%，39%和20%的去除率，总系统对污水中Cu,Zn,Ni的去除率比没有WAS回流时分别提高了23%。17%和11%，另外，回流WAS系统也改善了系统对污水中CODcr的去除率，试验结果表明将部分WAS回流至初沉池吸附去除重金属是可行和有效的。     

分级分相厌氧消化工艺的研究现状

厌氧消化是污泥处理的主要途径之一,分级分相厌氧消化工艺因产酸相和产甲烷相的分离而具有一系列的特点和优势。从污泥的停留时间、TOCD的去除率、COD去除率、应用范围等多角度对分级分相厌氧消化工艺进行了系统的分析。对最新的研究成果进行了总结,并对其在未来污泥处理中的应用前景进行了讨论。     

超临界水氧化压力条件对剩余污泥处理效果的影响

在不同压力条件下,采用超临界水氧化法处理剩余污泥。对化学需氧量(COD)、总氮、氨氮的去除效果及总磷、正磷酸盐的变化规律进行了研究,并对处理后的固体产物进行了分析。结果表明,随着反应压力增大,反应后出水水质较好,COD去除效果提高,COD去除率最高为95.80%;随反应压力增大,总氮去除效果提高,总氮去除率最高为85.27%;总氮主要以游离氨和铵离子形式存在,氨氮去除率最高为50.81%。反应压力在27 MPa时,液相中正磷酸盐的转化率达到97.23%。反应后污泥中的磷元素主要以磷酸盐形式存在于污泥残渣中。处理后残渣主要还包含O、Si、Al、Fe,P,S和Ca。超临界水氧化技术处理剩余污泥具有较好的无害化和减量化效果。     

城市污泥应用于毛白杨林地研究

研究了城市污泥的施用季节、施用方式及施用量对毛白杨生长及土壤理化性状的影响,结果表明,污泥对毛白杨生长有促进作用,春季施入优于雨季,沟状施入效果好,以75 kg/株最佳;污泥的施入改善了土壤的理化性状。污泥施入毛白杨林地4年,100～120 cm的土层中硝态氮含量低于40 mg/kg,镉含量与对照相近,不会对地下水造成污染。     

利用CCD优化C/N和pH对污泥厌氧发酵产沼气的影响

采用响应面中心组合设计,研究了pH和C/N对污泥厌氧发酵产沼气的影响,并利用回归方程对其产气量进行模拟。结果表明,当pH 6.50~8.00时,C/N 20~30之间变化时,产气量随之发生明显变化,当pH 7.25和C/N 25时,污泥单位产气量最高;以pH为因素A,C/N为因素B,单位产气量为响应值R1,进行响应面分析,建立模型得到二次系数方程,根据方程预测,当pH 7.09和C/N 25时,其理论最高产气量可达345 m L/g,而实际验证试验的产气量结果为(348±6)m L/g,与预测值相差仅0.8%,可见该方法确定的最佳条件合理,可以很好地用于污泥厌氧发酵条件的优化。     

不同有机物料的Cd2+吸附特性及其对Cd污染土壤的修复效果研究

为探究经济有效的农田土壤重金属污染修复技术,首先通过等温吸附试验明确了废烟末、甘蔗滤泥和油菜籽油枯对Cd~(2+)的吸附特性,其次通过土培试验和盆栽试验研究了3种有机物料添加对土壤有效态Cd含量、小白菜Cd含量和小白菜生物量的影响。结果表明,3种有机物料对Cd~(2+)的吸附量大小顺序为:甘蔗滤泥油菜籽油枯废烟末,甘蔗滤泥的最大吸附量(Qmax)可达2 106.20mg·kg-1;废烟末、甘蔗滤泥、油菜籽油枯的施用均显著降低土壤有效态Cd含量,降幅分别为39.79%、48.81%、47.77%。施用甘蔗滤泥和油菜籽油枯可显著降低小白菜对Cd的吸收量,降幅分别为35.93%和34.43%。施用甘蔗滤泥和油菜籽油枯也可显著增加小白菜的鲜重和干重,鲜重分别增加了81.42%、96.88%,干重分别增加了131.75%、128.91%。因此,以甘蔗滤泥降低农田土壤有效态Cd含量的效果最好。