功能菌株对柠檬酸废水生化处理剩余污泥减量化研究

采用具有污泥减量化功能的菌株,对柠檬酸发酵废水生化处理二沉池剩余污泥进行摇瓶减量实验。通过对初筛菌株进行定向驯化,再通过正交试验与单因素实验,确定菌株污泥处理优化培养条件后进行优选菌株污泥最终处理。研究结果表明:经过4个周期的驯化,菌株W1-6、W1-10好氧处理后污泥MLSS减量与同期对照相比分别从17.62%提高到24.61%和从16.60%提高到23.17%。在优化培养条件下,污泥MLSS与MLVSS分别减量27%和40%以上,污泥清液中SCOD值从521.7mg/L提高到1700mg/L左右,原污泥91%的SV₃₀可降低到54%~57%。污泥减量效果明显,同时污泥脱水性能也得到明显改善。     

生物炭添加对污泥堆肥腐殖化和氨气排放的影响

近年来,市政污泥产量及无害化处置量均呈增加趋势,污泥堆肥技术成为研究与关注的热点,但传统堆肥中存在许多问题。为提高市政污泥堆肥腐殖化程度并减少氮素损失,通过好氧堆肥方法研究了添加生物炭对市政污泥堆肥腐殖质组分及氨气排放的影响。结果表明,在37 d堆肥中,对照（C1）、添加5%生物炭（C2）、添加10%生物炭（C3）3个处理均达到腐熟标准。与对照相比,生物炭添加延长了堆体高温时间1~4 d,提高了堆体pH和EC,对总有机碳、水溶性有机碳、富里酸分解更彻底;堆肥结束时,C2堆体腐殖化指数、胡敏酸占有率和胡富比均高于对照,腐殖化效果最好。氨气释放主要在高温期,累计释放量C1（178.43 g/m2）＞C3（151.28 g/m2）＞C2（134.97 g/m2）,堆肥结束C1、C2和C3总氮含量分别为11.67 g/kg 、13.48 g/kg和13.03 g/kg,添加生物炭有利于氮素保留。可见,生物炭在提高堆肥腐殖质稳定和减少氨气排放中具有良好效果,且5%添加量优于10%。     

化学磷回收促进脱氮除磷和污泥减量的实验研究

文章采用改进A2O工艺(辅助化学磷回收)进行脱氮除磷和污泥减量的实验研究。实验结果表明,在进水COD质量浓度为150~180 mg/L时,COD、氨氮和总磷的去除率分别达到90%、97.9%、91.6%,结合化学磷回收后污泥产量减少约为10%~25%,并可进行磷的回收,实现磷的可持续发展,大大提高了污水处理厂的运行效益。     

餐厨垃圾和污泥联合好氧堆肥中的氮素转化及损失

采用强制通风静态好氧堆肥工艺,对餐厨垃圾和污泥进行联合堆肥化处理,探究二者不同配比对堆肥氮素转化及氮素损失的影响.以w(C)/w(N)=15~40的5组餐厨垃圾和污泥作为堆肥基质,以木屑作为调理剂进行堆肥试验.结果表明:所有堆体温度均先升高后降低,最高温度为78℃,w(C)/w(N)越高,堆体的最高温度越低,且达到最高温度的时间越长,pH先降低后升高至8.5趋于平缓,总有机碳质量分数不断降低.各堆体全氮和有机氮质量分数先升高后显著降低,铵态氮质量分数先增加后略有减少,硝态氮质量分数很低且变化不大.二者联合堆肥中氮损失27.8%~48.4%,且与投加的污泥含量呈正相关关系,氨挥发占氮损失的52.6%~80.4%,氨挥发是氮损失的主要途径,且随着堆体w(C)/w(N)的增加呈减少趋势.     

H-A-O工艺强化脱氮及系统内污泥减量的研究

为提高生活污水传统处理工艺反硝化脱氮能力并在系统内部实现污泥减量,设计水解酸化-缺氧-好氧(H-A-O)生物脱氮及污泥减量组合工艺。试验采用连续运行方式,以实际生活污水为对象,进水化学需氧量(COD)为220～410 mg/L,进水NH4+-N质量浓度为36～58 mg/L,硝化液回流比(r)为300％。试验结果表明：水解酸化作用使原水的可生化性提高60％;系统在无外加碳源和碱度条件下,COD,NH14+-N和TN的去除率分别达到90％,95％和74％,其中总氮(TN)去除效果提高12％;当以污泥水解酸化出水和生活污水作为反硝化碳源时,最大NO3--N反硝化速率分别为0.75 mg/min和0.66 mg/min;H-A-O系统利用水解酸化作用实现剩余污泥减量为37％,同时提高系统的脱氮效果。     

盆栽条件下低C/N率堆肥中K+ 水平对其抑制爪哇根结线虫危害的影响

利用茶叶渣、生活污泥和猪粪为原料按不同比例充分混合并进行强制好氧静态发酵,得到C/N在11~17之间的腐熟堆肥,分别以它们作为盆栽番茄的土壤有机添加物,以评估其在控制爪哇根结线虫形成根结中的作用.从堆肥中的N、P和K与根结数之间的关系看,基本上呈现出随堆肥中氮和磷含量的增加,根结数量下降的趋势.在相对低K含量范围内,根结数随K含量的升高而下降;而在相对高K含量范围内,根结数却随K含量的增加而增加,氮钾比在1~2之间时的抑制效果最好.与对照组相比较,用添加比例在30%~50%的腐熟堆肥可以明显减少根结线虫在番茄上的根结数量,而且随着添加比例的增加,根结数量呈指数下降.     

减少活性污泥法中剩余污泥产率的研究

比较了4种解偶联剂(对氯酚、间氯酚、间硝基酚和邻硝基酚)在活性污泥法中减少污泥产率的效果.4种解偶联剂的研究表明,间氯酚在减少污泥产率的方面是最有效的,同时对污水处理的效果影响较小,当间氯酚的浓度为20mg/L时,与空白实验相比较,污泥产率下降了86.9%,COD的去除率下降了13.2%;解偶联剂的酸性常数pKa很大程度上影响了其在减少污泥产率方面的效果,即pKa值越低的解偶联剂对减少污泥产率的效果越好.选择解偶联剂和其最佳投药量取决于同时满足污泥减量与COD去除率要求的一个平衡点.     

微生物菌剂对城市污泥堆肥过程中氮素转化的影响研究

以稻草、木屑为填充料,分别添加EM原露、腐秆灵、金宝贝生物发酵剂、阿姆斯生物发酵剂和纤维素分解菌5种微生物菌剂,采用人工翻堆好氧堆肥工艺,进行城市污泥堆肥试验,通过测定堆肥过程中温度、pH值及NH_4~+-N、NO_3~--N和总氮含量,研究了5种微生物菌剂对城市污泥堆肥进程及氮素转化的影响,结果表明:添加微生物菌剂后堆体达到高温期和最高温度的时间较对照提前了1～2 d,降温阶段的降温速率提高了0.54～0.74℃/d,达到室温时间提前了5～6 d;各堆体50℃以上均保持了7 d以上,满足堆肥卫生学指标.添加微生物菌剂能促进有机氮的分解,促进硝化细菌的生长,有利于NH_4~+-N向NO_3~--N的转化和堆肥的腐熟进程.由于添加微生物菌剂提高了堆体升温速率、延长了高温期的维持时间和增加了堆体的pH值,导致更多的氮素损失.堆肥结束时,堆体氮含量降低39.8%～44.8%,较未添加微生物菌剂的堆体降低量多9.8%～14.8%.综合各项指标,金宝贝生物发酵剂和阿姆斯生物发酵剂具有较好的应用前景.     

添加不同比例玉米生物炭的堆肥腐殖质光谱学表征

对于当今污泥量剧增的趋势,添加生物炭的污泥堆肥是处理污泥较好的办法。本文基于理化性质和光谱学表征来研究添加不同比例玉米生物炭的堆肥腐殖质,结果发现生物炭能延长堆肥高温期1-2天;pH、电导率（electrical conductivity,EC）、有机质含量（organic matter content,OM）等指标均表明四组堆肥效果得到提升且实验组数值优于对照组。在紫外-可见光谱和傅里叶红外光谱可以看出S2、S3组有更多的类腐殖质物质生成,芳香族化合物增多,腐殖化程度提高,说明添加10%和15%玉米生物炭有更好的堆肥效果。在三维荧光光谱分析中,经堆肥后四个处理组可溶性微生物副产品逐渐转化为类腐殖质,且添加生物炭能促进其转移效果,有更高的荧光峰值。从胡敏酸平行因子分析中可以得到添加生物炭可以使堆肥腐殖质含量增多,但各处理组胡敏酸的各组分含量变化有所差异。     

应用螺蛳进行污泥减量处理

选用螺蛳为模拟实验生物, 利用其摄食污泥的特性, 考察了不同环境条件下的摄食率及污泥减量效果, 从而实现污泥减量化的目的. 结果表明, 螺蛳的污泥减量速率随投放量和初始混合液悬浮固体浓度(mixed liquid suspended solids, MLSS)的升高而呈上升趋势. 通过模拟不同生存环境(高氧、低氧)的实验对比表明, 在溶解氧(dissolved oxygen, DO)充足的条件下螺蛳具有良好的污泥减量效果. 螺蛳对MLSS、混合液挥发性悬浮固体浓度(mixed liquor volatile suspended solids, MLVSS)的去除率可分别达到40.01%, 47.54%, 符合污泥稳定化的要求.     

油松林氮矿化随土壤有机物质量的变化特征

【目的】明确不同类型有机物对土壤氮素转化的作用机理。【方法】以山西太岳山油松林为主要研究对象,通过向表层土壤添加等碳量的叶、木屑和生物炭等有机物碎屑,采用顶盖埋管原位培养法,测定了各处理样地不同时期的土壤无机氮含量。【结果】添加木屑使土壤微生物氮含量明显降低了45.57%(P＜0.05)。各处理的土壤有机氮矿化过程表现出很强的季节性变化。添加叶、生物炭和木屑处理下,土壤硝态氮含量变化以2015年5月最为明显,分别比对照提高了63.59%、102.62%和102.90%(P＜0.05); 而添加外源有机物却降低了土壤中铵态氮的含量; 在添加生物炭、叶和木屑处理下,土壤有机氮的净化量分别为1.29、0.40、-3.47 mg/kg, 远高于对照样地的净化量(-20.74 mg/kg)。添加外源有机物在春季、秋季和冬季对土壤有机氮的硝化速率有明显的促进作用,却在夏季表现为抑制作用; 而氨化速率仅在冬季全部呈现为正值。【结论】在年际尺度上,生物炭对土壤氮矿化的促进作用较强,短期内木屑对土壤氮矿化的促进作用较强。     

利用污水污泥煅烧水泥对氮氧化物排放的影响

通过XPS、DSC-TG分析及NOx检测等方法,研究利用城市生活污水污泥煅烧水泥对NOx排放的影响.研究结果表明:挥发分含量及氮含量高于煤的污水污泥燃烧过程出现了两个明显的放热峰;相同氮含量的污水污泥与煤在900℃富氧条件下燃烧,前者产生的燃料型NOx的浓度低于后者;水泥生料会促进污水污泥和煤在900℃氧化气氛下燃烧生成燃料型NOx;煤掺入污水污泥后混烧,生成的燃料型NOx有所减少;掺入等量干基污泥煅烧水泥,含较高水分的污泥所生成的燃料型NOx较少;综合能耗等因素,煅烧污泥的含水率在10%左右为宜.     

生物炭在矿区农田土壤中与镉的纵向共迁移行为

以广东韶关大宝山矿山废水污染的农田为研究对象,利用超纯水和甲苯/甲醇提取的溶解性有机质(DOM)的三维荧光光谱平行因子分析(EEM-PARAFAC)技术,追踪荔枝树枝生物炭1年内在土壤层0~100 cm深度范围的迁移行为及其协同重金属镉(Cd)的纵向迁移性质. 结果表明:生物炭增加了0~60 cm深土壤层溶解性有机碳(DOC)的质量分数,增加了表层土壤的pH,对深层土壤pH无明显影响;EEM-PARAFAC解析得到3个DOM组分(1个类蛋白和2个类腐殖质组分),生物炭的添加增大了0~60 cm深土壤层类腐殖质的质量分数;并且甲苯/甲醇提取的DOM在0~60 cm深土壤层中均检测出生物炭特有的多环芳烃结构,说明生物炭在1年内发生了明显的纵向迁移;生物炭能够有效降低0~20 cm深土壤中有效态Cd的质量分数,但20~60 cm深土层中有效态Cd与对照组的相比最高增加了148%左右. 研究表明:需要特别关注生物炭协同重金属在土壤中纵向迁移行为所带来的环境影响.     

市政污水污泥催化热解特性研究

以CaO、ZnCl2、K2CO33种物质作为催化剂,对比热重法(TG)和差热分析法(DSC)研究干化污泥的催化热解过程及其动力学,同时对热解污泥进行了SEM分析.结果表明,与原始污泥样品相比,添加催化剂的污泥在固定碳燃尽阶段热解速率有较大提高.添加催化剂后污泥样品的活化能E和频率因子A都下降,以CaO的催化效果最好.添...     

生物炭对红壤中铅形态分布的影响

为了探究生物炭对铅污染土壤的修复作用,将玉米秸秆炭(CS)、花生壳炭(PS)和银杉木炭(SF)分别以1%,3%,5%的比例加入铅污染土壤进行淹水培养,在5,15,30和75 d时采样检测铅形态及土壤性质的变化.结果表明:加入生物炭(CS,PS,SF)培养后污染土壤pH值较对照分别上升0.43~1.32,0.45~1.01,0.33~0.72个单位值,有机质含量分别增加56.84%~277.89%,14.74%~92.63%,35.79%~128.42%,且都表现为随生物炭施用量的增加而增大.随着培养时间的增长,铅形态分布趋于稳定,酸溶态和可还原态含量下降,残渣态含量上升.添加CS,PS,SF后土壤中酸溶态铅含量与对照相比分别下降19.20%,17.55%,6.66%(平均值).生物炭添加后使铅的生物有效性显著降低,且其降低幅度随生物炭施用量的增加而增大.在生物炭添加量相同的情况下,玉米秸秆炭的修复效果最好.     

含竹炭及竹醋液猪粪堆肥用作黑麦草生长基质的效果研究

利用黑麦草盆栽试验,研究了3种不同类型猪粪堆肥添加对草坪基质理化性质及黑麦草生长状况的影响,以期为猪粪堆肥合理用作草坪基质减少耕层土壤消耗提供科学依据。结果表明,与添加普通猪粪堆肥相比,添加含竹炭、竹炭+竹醋液猪粪堆肥的处理更有利于提高盆栽草坪基质养分含量;黑麦草各项指标在堆肥添加比例15%时最大,含竹炭、竹炭+竹醋液猪粪堆肥添加显著增加了黑麦草分蘖数、株高、植株干重、叶绿素及氮磷含量;盆栽基质及黑麦草根、叶Cu、Zn含量均随着堆肥添加比例的增加而增加,但添加含较多竹炭堆肥的处理显著降低了盆栽基质及黑麦草根、叶Cu、Zn含量。因此,竹炭、竹炭+竹醋液作为猪粪堆肥调理剂,可提高盆栽草坪基质养分含量,促进植物生长;含较多竹炭的猪粪堆肥添加还可以减少黑麦草对基质中重金属的吸收,降低潜在的污染风险。     

城市污泥的性质与资源化利用

由于城市污水处理厂的数量和规模不断扩大,污泥的处置与资源化利用问题倍受关注。首先分析了污泥的组成和特性,并在此基础上从土地利用和建材利用两方面出发,探讨城市污泥资源化利用的途径。结果表明,我国城市污泥中有机质、全氮、全磷和全钾等营养物质的含量变幅较大,且存在重金属超标的环境风险,因此对污泥的监控是土地利用的前提。另一方面,由于污泥中含有丰富的硅和铝,可在陶瓷和化学键合陶瓷建材制备中起凝胶作用,为污泥的建材利用开辟了新途径。     

杨树人工林沼液和生物炭混施对表层土壤活性有机碳的影响

人工林施肥是一种重要的经营管理措施,而近年来沼液的处理与生物炭肥的使用也引起了人们广泛关注。在苏北杨树人工林集中分布区开展了沼液(施用量为0、125、250、375 m³/hm²)和生物炭(施用量为0、40、80、120 t/hm²)交互肥效实验,结果表明:①在所有沼液施肥水平中,生物炭的施用增加了表层土壤的活性有机碳,并提高了土壤微生物生物量碳氮比,使得微生物群落向真菌主导类型发展; ②在所有沼液施肥水平中,生物炭的添加显著提高了表层土壤(0～10 cm)的pH,促进了土壤的氮矿化和硝化作用; ③沼液和生物炭对土壤活性有机碳和pH具有显著的交互效应。因此,沼液和生物炭混施能进一步促进土壤活性有机碳的含量,改良土壤肥力,提高人工林生态系统生产力。