超声强化好氧堆肥结合蚯蚓处理污泥过程中有机碳的动力学研究

有机碳的变化能反映好氧堆肥及蚯蚓处理这两个过程中污泥有机物的分解情况。将城镇污水处理厂剩余污泥通过超声强化10 min,研究4种不同的污泥混合比例,在蚯蚓放养密度为80 g/kg的条件下,好氧堆肥结合蚯蚓处理污泥过程中有机碳的变化规律。结果显示:经过超声强化的污泥,有机碳的分解率高于未经超声强化的污泥;有机碳随着反应时间的增加而逐步下降。好氧堆肥阶段的有机碳分解率高于蚯蚓处理阶段。经超声强化的实验组别有机碳平均分解率为43.36%,其平均降解速率常数k值为0.007 3 d-1。从有机碳的变化趋势来看,使用超声强化好氧堆肥结合蚯蚓处理剩余污泥系统,宜选择的工艺参数是,超声处理时间10min,蚯蚓放养密度是80 g/kg,混合超声强化污泥量60%。     

城市有机混合垃圾的蚯蚓堆制处理试验研究

为了探讨加速城市生活垃圾的堆制处理及其资源化利用的有效措施,以采自南京市水阁有机废弃物填埋场的垃圾为代表,加入秸秆或牛粪,调节m(C)/m(N)和水分含量,预堆制15 d后,接种赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)进行室内堆制处理.结果表明:30%牛粪+70%新鲜有机混合垃圾处理(NH处理)和20%秸秆+80%新鲜有机混合垃圾堆制处理(JH处理)的赤子爱胜蚓总体生长良好.蚯蚓堆制处理显著降低了有机混合垃圾堆制残留物干重,其中NH处理减少得最多.蚯蚓的接种显著降低了新鲜有机混合垃圾(HL)、堆制腐熟有机混合垃圾(DL)和JH处理的有机碳和全氮质量,提高了NH处理的有机碳和全氮质量.研究表明:城市有机混合垃圾在加入牛粪的基础上接种蚯蚓,其堆制效果较好,是处理有机混合垃圾的有效措施.     

污泥比表面积对蚯蚓堆肥系统中细菌群落组成及多样性的影响

城镇污泥蚯蚓堆肥属于好氧堆肥范畴,污泥复氧能力是制约其堆肥效率的一个重要因素.污泥团粒尺寸不同,其比表面积不同,与氧接触的面积不同,降解效率也会有所差异.将城镇污泥制成5 mm和14.5 mm的粒状,比表面积分别为 1.98×10-3m2/g、0.68×10-3 m2/g,进行历时60 d的蚯蚓堆肥试验,探讨污泥与氧接触面积差异对细菌群落组成及多样性的影响.结果表明:在城镇污泥蚯蚓堆肥系统中,增大污泥比表面积能加速氨化和提前硝化进程,使污泥有机质降解程度更高,矿化速度更快;污泥比表面积大,微生物物种多样性低,优势度和均匀度高;拟杆菌门(Bacte-roidetes)、变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacte-ria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、绿菌门(Chlorobi)是受比表面积影响的主要细菌门类;污泥比表面积大,能分解纤维素的细菌菌门相对丰度占比高,与理化性质有显著相关性的细菌菌属种类多.     

微小双胸蚓处理城市污泥的试验研究

为满足城市污泥的资源化利用,采用微小双胸蚓( Bimastus parvus )直接处理脱水污泥,研究处理后蚯蚓生物量及污泥理化性质(pH值、电导率、灰分、总有机碳TOC)、营养物质(氮TN、磷TP、钾TK)和重金属(Cu、Zn、Pb、Cr)质量比的变化.结果表明,蚯蚓能很好地适应直接投加污泥的生存环境,各组蚯蚓平均日增重0.48 g,日产卵3.30个.随着处理时间的增加,污泥的理化性质、营养物质及重金属质量比均有显著变化.蚯蚓处理30 d后,污泥的pH值由7.83降低至6.20,电导率由0.46 S/m增至2.19 S/m,灰分由43.89%增至58.80%,TOC由32.32%降至22.89%;营养物质TN、TP和TK分别提高了35.38%、15.32%和32.02%.;重金属显著减少,降幅由大到小依次为Zn、Cu、Pb、Cr.研究表明,微小双胸蚓可直接处理城市生活污泥,处理后污泥的性质稳定,呈颗粒状,无臭味,不生蛆.     

低繁殖量蚯蚓养殖法处理剩余污泥的可行性研究

针对城市剩余污泥饲养蚯蚓需要发酵预处理,以及繁殖的含重金属的蚯蚓利用难的问题,进行了不同种类污泥直接饲养蚯蚓实验,并考察了投料方式、投料厚度对蚯蚓的生长影响.结果显示,新鲜的城市剩余污泥直接饲养蚯蚓可行,与投料方式无关.发臭污泥块状投放适宜蚯蚓生长,密实投放不适宜蚯蚓生存.采用定时引出成蚓,改变泥中蚓卵的生存环境,控制卵发育的养殖方法,对污泥中重金属转移规律进行了研究.结果表明,饲养过程中蚯蚓体内的重金属质量比随饲养时间上升.饲养120 d左右,蚯蚓体内质量比达到极限,且处理后的污泥中重金属质量比明显下降.该养殖法处理剩余污泥是方法可行,且具有蚯蚓产量低,利于蚯蚓处理和处置的优点.     

壬基酚和双酚A高效降解菌菌剂添加对污泥堆肥过程的影响

为探究降解菌对堆体内壬基酚(Nonylphenol,NP)和双酚A(Bisphenol A,BPA)的降解效率,以实验室前期筛选的高效降解菌N-1,B-1为菌剂,接种量为2%,向NP,BPA初始质量浓度分别为3. 59,3. 98mg/kg的污泥物料中添加不同剂量(15 mg/kg和30 mg/kg)的NP和BPA,在0. 5 L反应器内进行好氧堆肥试验。结果显示,堆肥7 d,堆体温度及p H值达到最大。与对照组(未添加菌剂)相比,添加N-1菌剂分别使堆体最高温度升高4. 6℃,2. 5℃;添加B-1菌剂分别使堆体温度升高2. 0℃,3. 4℃。与对照处理相比,添加N-1和B-1菌剂可显著提高NP和BPA在堆肥初期的降解速率,缩短其在堆肥中的半衰期,N-1,B-1菌剂可高效降解堆肥前期的NP和BPA。堆肥结束后,堆体中NP和BPA去除率高达95%。     

黄孢原毛平革菌在城市剩余污泥中的培养条件优化研究

城市剩余污泥中含有一定的营养物质,可作为微生物的培养基。以黄孢原毛平革菌为对象,从剩余污泥和马铃薯葡萄糖液体培养基(PDL)配比、接种量、摇床转速、培养温度和时间等方面进行试验研究。结果表明:在100mL培养体系中含30g剩余污泥、40mLPDL或3g葡萄糖(pH=6.5),接种1 mL含107mL-1黄孢原毛平革菌的孢子悬液,温度为28℃,转速为150 r/min,培养84 h,得到黄孢原毛平革菌生物量可达3.3 g,剩余活性污泥的生物学转化率为30%~50%。城市剩余污泥可以作为黄孢原毛平革菌生长的培养基,从而实现污泥的无害化和资源化的最终目标。     

污泥堆肥用作向日葵穴盘育苗基质的研究

分别以药渣、玉米秸秆、稻草为填料,与污泥混合进行好氧堆肥发酵,污泥药渣堆肥种子发芽指数(GI)值为98%,污泥玉米秸秆堆肥GI值为97.8%,污泥稻草堆肥GI值为96.1%,由此可以判断各污泥堆肥已达到腐熟程度。将腐熟的堆肥产品分别称为药渣基质(A)、玉米秸秆基质(B)、稻草基质(C),并用这些基质和对照商品基质(CK)进行了一系列向日葵育苗试验,以判断城市污泥堆肥用作向日葵穴盘育苗基质的适宜性。结果表明,各污泥堆肥的出苗率都好于对照CK,表明污泥堆肥对植物的毒害作用较小。处理C在整个育苗过程中生长缓慢,最大叶面积始终处于最低水平,直至育苗结束时,其育苗质量最差,这可能与其总养分含量偏低、持水孔隙率偏低有较大的关系。而采用处理A做育苗基质,植株的生长势指标基本都好于CK,尤其是壮苗指数,在育苗结束时,为6.13,显著高于其他处理,这表明其育苗质量最高。总的来说,处理C不适宜作育苗基质,而处理A作育苗基质是可行的。     

超声波溶胞预处理对污泥溶出物和分形结构的影响

为了强化好氧系统中污泥隐性生长对污泥减量的作用,研究了超声波溶胞预处理后污泥溶出物和微观分形结构的变化。探讨了污泥上清液溶解性化学需氧量(SCOD)和污泥粒径(d_(0.5))、比表面积(SSA)、分形维数(D2、D3)等随超声时间和声能密度的变化特征。结果表明,SCOD随声能密度和超声时间增加而增加,能较好地反映污泥的溶解状态。在超声时间5 min、超声脉冲比1∶1的固定条件下,声能密度0.6 W/m L为d_(0.5)和SSA变化的转折点,当声能密度小于0.6W/m L时对d_(0.5)和SSA作用明显,而大于0.6 W/m L时对d_(0.5)和SSA作用微弱。在声能密度0.6 W/m L、超声脉冲比1∶1的固定条件下,1~5 min内SCOD溶出明显提高,超声对污泥溶胞效果较好,5 min后污泥溶胞效率很难进一步提高。皮尔逊相关性分析表明,SSA和D3分别与SCOD呈现显著的相关性。SSA和D3反映了污泥结构的密实程度和溶出状况,因此,可以在线监测微观结构参数SSA和D3来间接反映污泥溶胞效果,从形态学角度为污泥后续处理处置提供前期指导。     

超声波预处理城市水厂剩余污泥的研究

利用超声波处理剩余污泥,通过离心作用模拟污水厂污泥脱水过程,以离心后含水率表征剩余污泥的脱水性能,最终确定最佳超声条件为:超声时间10 min,超声声能密度0.8 W/m L;另外分别研究了单独超声作用、单独絮凝剂作用以及超声-絮凝联合作用对剩余污泥脱水性能的影响。结果表明,单独超声处理或絮凝调理均可降低剩余污泥离心后含水率,超声波与絮凝剂共同作用能更好地提高剩余污泥的脱水性能,并对剩余污泥脱水性能改善的机理进行了理论分析。     

Disintegration of municipal waste activated sludge by simultaneous combination of acid and ultrasonic pretreatment

The individual and simultaneous effects of acid and ultrasonic pretreatment on the disintegration of municipal waste activated sludge (WAS) were investigated based on chemical properties of WAS. In the combination of acid and ultrasonic pretreatment methods (ultrasonic-acid pretreatment), lowering pH accelerated and enhanced the disintegration of waste biological sludge. Therefore, the same disintegration efficiency (obtained by ultrasonic pretreatment alone) was achieved by the combined pretreatment in shorter sonication times. Optimum pretreatment conditions were ultrasonic power density of 1.0 W/mL and pretreatment time of 10 min for ultrasonic pretreatment alone, and ultrasonic power density of 1.0 W/mL, pretreatment time of 10 min and initial sludge pH of 2.0 for the combined pretreatment. Sludge disintegration degrees were about 30% and 40% under these optimized conditions, respectively. Optimum sludge concentration was found to be 1.0% total solid (TS) content for the combined pretreatment. As a result, ultrasonic-acid pretreatment has been determined as a new and effective combined sludge pretreatment method to improve the sludge disintegration.     

磁粉活性污泥法处理城市生活污水的反应动力学特征

磁粉活性污泥法是在传统活性污泥法中加入磁性粉末(Fe3O4)的废水生物处理方法。在最佳运行状况下,对磁粉活性污泥法基质降解动力学进行了研究。磁粉活性污泥法基质降解符合一级反应规律,利用Monod方程对试验数据进行拟合,确定了其动力学参数,半速率常数Ks、有机底物的最大比降解速率vmax分别为10.39 mg/L和0.804 d-1。     

城市污水厂污泥与海泥制备陶粒的试验研究

城市污水厂污泥与海泥是难以处理的固体废弃物,处理不当将会对环境造成二次污染。通过以污泥、海泥为主要原料,以碳酸钙为发泡剂来制备陶粒,分析各工艺条件对陶粒抗压强度、吸水率、堆积密度等指标的影响,试验结果得出在海泥:污泥:碳酸钙=5:4:1,预热温度350℃,预热时间20 min,焙烧温度1 120℃,焙烧时间10 min时,可以制备出性能良好的陶粒。     

能源物质和接种物的投量对生物沥浸改善城市污泥脱水性能的影响

选用硫粉(S0)和黄铁矿粉(Fe S2)作为复合能源物质,以生物沥浸处理城市污泥脱水。通过正交试验分析了不同能源物质和接种物配比下的污泥脱水、沉降性能。结果表明:能源物质和接种物的合理配比为S0投量2 g/L、Fe S2投量6 g/L、接种物投量20%,在该投量下进行生物沥浸试验,污泥比阻由初始的3.35×1012m/kg降至3.90×1011m/kg,降幅达88.36%,污泥沉降率由68%升至78%;沥浸过程中污泥比阻、沉降率与p H值、ORP、Fe2+、Fe3+、总Fe和SO2-4质量浓度的变化同步,表明污泥脱水和沉降性能的改善是酸化、氧化和絮凝的协同作用所致;同时,细菌总数、总大肠菌群和粪大肠菌群的灭活率均在99%以上,表明生物沥浸还可高效杀灭病原微生物。     

Water treatment sludge for phosphate removal from the effluent of UASB reactor treating municipal wastewater

Aluminium-based water treatment sludge was used as a coagulant for removing/recovering phosphate from the effluent of upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactor treating municipal wastewater. The effect of three variables, namely sludge dose, initial pH and fresh coagulant (poly-aluminium chloride, PACl) dose was studied using response surface methodology. About 87% phosphate removal could be obtained at the optimum conditions of sludge dose 13.8 g/L, initial pH 6, and fresh PACl dose 5.8 mg Al/L. In order to achieve a similar phosphate removal, a dose in the range of 30–40 mg Al/L of fresh PACl was required. The results suggest that water treatment sludge can be reused as a coagulant for post-treatment of UASB reactor effluent treating municipal wastewater and can be considered as a promising alternative for removing phosphate which can substantially reduce the consumption of fresh PACl. The sludge generated during this process could potentially be used in land application which results in recycling of phosphate.     

城市污泥微波干化及污染物析出特性研究

采用直接热干化和微波两种方法对3种城市污泥进行了研究,分别考察了温度、污泥厚度、微波功率对干化过程的影响,并研究了干化气体的二次污染问题。研究表明,直接热干化耗时长,温度和污泥厚度是影响干化过程的主要因素;微波干化耗时短,效率高;厚度为4 mm的污泥在微波功率为1 200 W时,仅需3min含水率降至10%以下。微波干化气体的冷凝液COD,NH_4~+-N指标明显低于直接热干化。     

电絮凝技术处理洗车废水试验

采用电絮凝技术处理洗车废水,以保证处理后出水能够循环利用。考察电流密度、初始pH值、NaCl浓度及电解时间等操作因素对COD与浊度去除效果的影响。结果表明,在最佳处理条件下,出水达到生活杂用水水质标准;另外,去除COD过程符合一级动力学模型,去除单位浓度COD产生4.02×10-3kg湿污泥、3.10×10-4kg干污泥。     

荆门市静脉产业园餐厨垃圾、市政污泥联合发酵系统主要监控指标及控制措施

荆门市静脉产业园餐厨垃圾、市政污泥采用联合发酵工艺,结合厌氧发酵机理。本文分析了餐厨垃圾、市政污泥联合发酵系统运行过程中温度、pH值、有机负荷、C/N、Na^+、VFA、VFA/碱度等关键影响因子,并提出了相应控制措施来确保联合发酵系统安全、稳定、高效的运行。