基于底泥堆肥的园林绿化基质生产研究

为开发有机生态育苗基质,同时实现底泥的堆肥资源化再利用,本研究将底泥堆肥产品与泥炭土和珍珠岩按6种不同比例混合,通过检测各处理基质中的养分含量,以及狗牙根草和凤仙花各项生长指标的变化,确定最优基质配方.结果表明:利用70%底泥堆肥+10%泥炭+20%珍珠岩的配方,狗牙根草播种第12天的发芽率达到89%,植株的鲜质量增加至0.14 g,株高增加至3.80 cm,植株叶面积增加至9.04 mm~2;凤仙花植株鲜质量由2.86 g增加至8.27 g,植株株高由8.00 cm增加至18.50 cm.     

絮凝剂和溶菌酶联用促进污泥脱水性能

通过小试试验考察了絮凝剂(聚丙烯酰胺)和溶菌酶联合使用对污水厂二沉池回流污泥的脱水性能、沉降性能及絮体特性的影响,并与2种药剂单独作用时进行了对比研究.结果表明,絮凝剂和溶菌酶分别单独作用于污泥脱水时,均可改善污泥的脱水性能;但2种药剂共同作用时,能同时提高污泥沉降性能和脱水速度,且脱水程度较2种药剂单独处理时进一步提升.2种药剂联用时的最佳投加量为20 mL/L絮凝剂+0.05 g/g溶菌酶,且最优添加顺序为先絮凝剂再溶菌酶.此时污泥抽滤泥饼含水率和比阻分别为65.7%和0.8×1012 m/kg,与原泥相比下降25.3%和75.8%.通过污泥胞外聚合物(EPS)含量与污泥絮体形态分析可知,溶菌酶可以有效破坏污泥絮体结构,改变污泥EPS的分布;高分子絮凝剂的吸附架桥作用则加快了污泥过滤脱水速度.而两者联合使用增大了污泥絮体二维分形维数,可使污泥絮体结构更加细密紧实,并提高污泥可脱除水分的比例,从而提高了污泥脱水性能.研究结果表明,絮凝剂和溶菌酶联用调理污泥脱水具有较好的应用前景.     

Fenton试剂对剩余污泥脱水性能的影响

以剩余污泥为研究对象,通过考察p H值、H_2O_2浓度、Fe~(2+)浓度和反应时间等条件对污泥比阻(SRF)、污泥抽虑后泥饼含固率(DS)的影响,研究了Fenton试剂对污泥脱水性能的影响。结果表明:Fenton试剂能够破坏污泥的胶态结构,从而提高污泥的絮凝性,改善污泥的脱水性能。Fenton试剂改善污泥脱水性能的最适宜条件为:Fe~(2+)浓度为0.90 g/L、p H=4.00、H_2O_2浓度为5.00 g/L、反应时间为30 min。当p H=4时,SRF达到最小值6.49×1012m/kg,DS达到最大值27.14%,此时污泥脱水性能最好。当H_2O_2投加量为5.00 g/L时,SRF为5.16×1012m/kg,泥饼DS相对较高,此时污泥相对较容易脱水、脱水程度较高。当Fe~(2+)浓度为0.90 g/L时,SRF值最小为7.24×1012m/kg,污泥相对比较容易脱水。反应时间达到30 min之后SRF基本趋于稳定。     

脱水污泥堆肥过程中温室气体释放与检测及其减控措施

为研究保氮剂过磷酸钙(CS)对脱水污泥好氧堆肥过程中温室气体的减排影响,选取脱水污泥和小麦秸秆为原材料,研究了高温下不同剂量外添加剂CS对脱水污泥堆肥过程中温度、温室气体(甲烷和N_2O)、NH_3释放、铵态氮与硝态氮转化和腐熟指标的影响。实验结果表明:CS的存在能够有效减少甲烷、NH_3及N_2O的排放,并当CS剂量为3%时,甲烷、NH_3的最大排放速率分别为0.05和0.52 g/(kg·d),显著低于空白组。CS存在提高了种子发芽率,并且当CS剂量为3%,发芽指数(GI)GI达到最大值123.6%。CS有效减少污泥堆肥过程中氮元素损失并提高了磷元素含量,从而提高堆肥样品的肥效品质。     

污泥堆肥对园林植物生长及重金属积累的影响

采用盆栽土培试验的方法,研究了污泥堆肥土地利用对高羊茅(Festuca arundinacea Schreb)和万寿菊(Tagetes erecta)生长及重金属积累特性的影响.结果表明,施用污泥堆肥可显著提高土壤中Zn,Cu和Pb重金属的含量,高羊芧和万寿菊在污泥堆肥施用比例分别为0～10%和0～5%时,植物生物量、株高及总氮、总磷的吸收均随污泥堆肥施用比例的增加而增加,2种植物对Zn均表现出比Cu更强的富集能力,其次是Cr,Ni,而对Cd,Pb的富集能力最低,就不同植物对同种重金属吸收而言,高羊茅对Zn,Cu,Cr和Ni的富集能力显著高于万寿菊,综合分析认为,高羊茅和万寿菊在污泥堆肥施用比例分别为10%和5%时,对污泥混配土壤中的重金属尤其是Zn和Cu的去除效果最佳.     

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,对照组(C1)、添加5%生物炭组(C2)、添加10%生物炭组(C3)3种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和电导率,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C1,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%。     

中温上流式厌氧污泥床(UASB)处理污泥热脱水滤液

采用中温上流式厌氧污泥床反应器在(35±1)℃下处理污泥热脱水滤液,以考察其COD去除能力和产能前景.实验运行参数如下:污泥负荷为0.05～0.39 kg COD/(kg污泥·d),水力停留时间为69.5 h,中温接种污泥为高温处理污泥热脱水滤液的实验污泥.实验结果表明:运行稳定后COD去除率达75%以上,最大日产CH_4量为266.46 mL/L,总气体产量中甲烷占比52.29%以上.反应器运行稳定后,VFA去除率可达95%以上;氨氮浓度在3.5～6.6 g/L时出现对产甲烷活性的抑制.经过40多天的实验发现,中温UASB反应器能有效去除污泥热脱水液中的COD,可有效去除氨氮,可用于污泥再处理产生的高浓度污水处理.     

JD37复合微生物肥料对小白菜、蕹菜生长及品质的影响

JD37复合微生物肥料主要由本实验室筛选出的一株植物根际促生细菌JD37与蚯蚓粪组成,该肥料对小白菜与蕹菜具有显著的促生作用.盆栽试验中,小白菜全株鲜重增加了45.6%,蕹菜全株鲜重增加了45%;大棚种植试验中,小白菜产量增加18.2%;蕹菜产量增加107.4%.在对两种蔬菜进行品质检测后发现,JD37复合微生物肥料组和化肥组的抗坏血酸含量无显著差异,可溶性蛋白含量中,JD37复合微生物肥料组要优于化肥组;亚硝酸盐含量中,JD37复合微生物肥料组为化肥组的一半,说明该肥料能有效降低两种蔬菜的亚硝酸盐含量.本实验为JD37复合微生物肥料的进一步实践应用奠定了基础.     

城市脱水污泥厌氧堆肥研究

针对城市脱水污泥采取静态高温厌氧堆肥试验,进行污泥资源化的研究,为中试生产提供技术依据.结果表明,脱水污泥在14天内基本达到腐熟,基本实现了城市脱水污泥的快速、高效厌氧堆肥.因此,厌氧堆肥处理后的污泥中重金属除铜外均不超过《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-84),可作为园林肥料.     

含油污泥复合调理方案研究简

对石化企业污水处理厂含油污泥脱水性能进行研究,首先使用石油醚对其进行油水分离处理,真空抽滤后,测试滤饼的含水率,以含水率作为判别指标.探究生物质、臭氧和超声调理3种方式,单一及复合调理对污泥脱水性能的影响.结果表明:3种方式单一调理最佳参数,先进行臭氧化,臭氧的最佳投加量为0.1g/g,滤饼含水率为82.45%;再进行超声处理,28kHz时间超声波作用最佳为2min,滤饼含水率为74.61%;生物质与污泥干物质量比为2.5%时,滤饼含水率为62.7%;复合调理参数为臭氧投加量0.1g/g,超声波时间2min,生物质与污泥干质比为2%时,滤饼的含水率达到59.76%.复合调理效果优于单一调理,调理后污泥能够自持燃烧.