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。     

生物炭对污泥-菌渣堆肥腐殖化与重金属钝化的影响

为探讨生物炭对市政污泥堆肥腐殖化和重金属钝化的影响,将市政污泥和菌渣按照湿质量比1:0.7进行混合,设置3个堆体进行好氧堆肥:处理组堆体分别添加混料干质量5%和10%的生物炭(记为BC5、BC10);对照组(CK)堆体不添加生物炭。结果表明:添加生物炭可延长高温时间,促进堆肥中富里酸向大分子胡敏酸转变,降低水溶性有机物含量,促进堆体腐熟。添加生物炭的堆体对重金属的钝化效果均优于CK组,BC5对可交换态Cu、Pb钝化效果较好,钝化率分别为78.12%、97.82%,BC10对可交换态Cr、Ni、Zn钝化效果较好,钝化率分别为66.64%、5.88%、19.76%;堆肥后Cu、Pb、Cr残渣态分配率增加量大小顺序为BC10>BC5>CK,Ni、Zn残渣态分配率增加量大小顺序为BC5>BC10>CK。Cu、Cr、Pb、Zn可交换态分配率均与水溶性有机物和富里酸呈极显著正相关(P<0.01),与胡敏酸呈极显著负相关(P<0.01)。研究表明,添加生物炭有利于堆体腐殖化和重金属钝化,且两者存在相关性。     

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。     

河道淤泥气泡混合轻质土剪切流变特性及模型

利用剪切流变试验对以水泥为固化剂的河道淤泥气泡混合轻质土的流变特性进行了试验研究。试验结果表明,经固化处理的河道淤泥气泡混合轻质土在荷载作用下具有类似于硬粘性土的流变特征。剪切流变可以分为3个阶段：在剪应力水平较低时,剪切流变曲线呈衰减稳定型;随着剪应力水平的提高,剪切流变曲线呈非稳定的等速型;当剪应力水平增大到一定程度时,剪切流变曲线呈加速型。河道淤泥气泡混合轻质土的流变性随着混合轻质土强度的提高而降低。根据试验所呈现的剪切流变规律,可以发现河道淤泥气泡混合轻质土的剪切流变符合七元件黏弹塑性剪切流变模型,模型能够比较好地描述河道淤泥混合轻质土在各种剪应力水平下的衰减、等速以及加速流变过程。     

污泥堆肥对早熟禾生长及光合特征的影响

设置不同污泥堆肥施用水平(2%、4%、6%、8%、10%),研究了不同施用量对早熟禾生长指标及光合特征的影响。结果表明:不同水平的污泥堆肥施用量对早熟禾株高、叶面积、生物量、叶绿素含量均有一定的促进作用,以污泥堆肥施用量为8%时效果最好;对早熟禾光合作用效率促进效果最好的也是8%的处理;对早熟禾蒸腾作用促进效果最好的是6%的处理;对早熟禾水分利用效率促进效果最好的是10%的处理。     

不同施用方式下污泥堆肥对土壤性质和草坪生长的影响

为解决城市污泥处理难题,探讨污泥堆肥及其不同施入方式对绿地土壤的改良效果,进行了污泥堆肥绿地土壤改良试验。试验设混合(H)、覆盖(F)、混合+覆盖(HF)3种施入方式,结果表明:不同施入方式均能显著降低绿地土壤容重,提高土壤中有机质、碱解氮、速效钾、有效磷含量,HF和H的改良效果最好;不同施入方式还均能显著促进草坪生长和分蘖,其中HF,F,H处理的分蘖密度分别比对照高45%,37%,32%;F处理的杂草抑制率在96%以上,HF为78%,H处理未能抑制杂草;各施入方式均能显著提高土壤微生物碳和土壤微生物氮含量,改良1年后,F、H和HF的土壤微生物碳含量分别是对照2.4,3.1,3.4倍,微生物氮含量分别是对照的1.7,3.0,2.8倍;与对照相比,HF处理与H处理的土壤脲酶、酸性磷酸酶和蔗糖酶活性均显著提高。     

共消化污泥施用对贫瘠土壤性质和蔬菜品质的影响

将市政污泥、餐厨垃圾和果蔬垃圾的共消化污泥进行农业利用,通过分析土壤和蔬菜中营养元素和重金属含量,研究共消化污泥对土壤营养元素变化、蔬菜养分吸收、土壤重金属累积、蔬菜重金属积累的影响。结果表明,共消化污泥施用显著提高了土壤有机质、总氮、总磷含量,且提高幅度与共消化污泥的施用量呈线性关系,同时促进了蔬菜对氮、磷的吸收和利用,但土壤总钾含量和蔬菜对钾的吸收受共消化污泥施用影响较小。共消化污泥施用后,土壤中Zn、Cu和Cd含量增加,尤其是Cd含量增加较明显,并且在蔬菜中累积,但土壤重金属含量均低于土壤环境质量标准二级标准规定的限值,蔬菜可食部分中Cu、Zn、Cr和Cd含量均低于食品中污染物限量规定的限值。因此,在共消化污泥农业利用过程中,仍需重点关注重金属含量的变化和累积。     

好氧亚硝化颗粒污泥中硝化细菌群落结构分析

在小试好氧上流式污泥床(AUSB)反应器中,实现了由厌氧颗粒污泥到好氧硝化污泥再到亚硝化颗粒污泥的转化,AUSB反应器的亚硝化率稳定在90%以上.利用FISH、荧光实时定量PCR等技术,考察了AUSB反应器中好氧颗粒污泥中硝化菌群的生态分布.结果表明:好氧亚硝化颗粒污泥呈层状结构,氨氧化细菌(AOB)主要分布在颗粒污泥表层,亚硝酸盐氧化细菌(NOB)多分布在内层,颗粒内核则无活性细胞;随反应器氨氮负荷逐渐提高,颗粒污泥中AOB的相对含量逐渐升高,当NH₃-N负荷分别为0、0.4、1、     

施用污泥堆肥对土壤环境及高羊茅生长的影响

以上海曲阳水质净化厂潮汛堆肥为研究对象,采用盆栽和土柱模拟的方法研究了污泥堆肥土地利用对土壤环境和植物生长的影响.结果表明,污泥堆肥和滩涂土混配后可降低土壤pH值,提高土壤养分含量,增加高羊生物量,同时也增加了土Pd、 Cu 和Zn 3种重金属元素含量,但各混合土壤中重金属含量均远低于土壤环境质量Ⅱ类标准.另外以,污泥配土壤基本不存在病原菌散的风险;土柱渣滓试验表明,污泥堆肥用比例只要控制在10%时,不会导致地下水NO3-N和重金属含量超过地下水Ⅱ类标准.综上,污泥堆肥施用比例只要控制在10%以内,可安全进行土地利用.