用于填埋场恶臭气体控制的微生物除臭剂筛选及其除臭机制研究

从上海市老港垃圾填埋场的污泥和垃圾渗滤液中分离筛选得到数株具有较强除臭能力的菌株,并制成复合微生物除臭剂,考察了该除臭剂对污泥和垃圾释放NH3以及恶臭气体浓度等的去除效果,并结合聚合酶链式反应(PCR)-变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术对该除臭剂的微生物群落结构进行分析,初步探究其除臭机制。结果表明:(1)实验室小试时,48h,复合微生物除臭剂对污泥释放NH3的去除率维持在30%~45%,对垃圾释放NH3的去除率维持在25%~35%,去除效果好于EM菌剂。(2)污泥中转码头100t污泥中试试验表明,在复合微生物除臭剂投加量为0.5t条件下,24h后复合微生物除臭剂对NH3的去除率达到37.5%,恶臭气体浓度下降了19.1%。(3)PCR-DGGE结果显示,复合微生物除臭剂的优势菌种为产碱杆菌、芽孢杆菌和显核菌,与EM菌剂差异较明显,且Shannon-Wiener多样性指数明显高于EM菌剂。其除臭机制可能为化学吸收与微生物降解、抑制的联合作用除臭。     

新型微生物菌剂对垃圾渗滤液的除臭效果

利用从食材中筛选纯化的特定微生物制成新型复合菌剂,以不同浓度梯度处理垃圾渗滤液,测定其在自然条件下的嗅阈值,监测NH3和H2S即时挥发浓度的变化,评价菌剂的综合除臭效果,设计三因素三水平实验并采用响应面优化法对反应适宜的实验参数进行了优化。研究结果表明,新型复合菌剂的投加会使垃圾渗滤液嗅阈值明显下降;响应面优化模型分析表明,反应时间2.5 d时和0.5%的菌剂投加对抑制NH3的挥发效果最好,而反应时间2.5 d和0.2%的投入量对抑制H2S的挥发效果最好,氧气的供应情况对两者的挥发抑制效果影响不显著。     

污水厂生物除臭设施运行及影响因素的研究

在污水处理过程中会有大量的恶臭气体产生,主要含硫化氢和氨等发臭物质.这些臭味物质逸散到空气中,对污水处理厂及其周边的空气环境造成危害.针对清河污水处理厂原有生物除臭设施除臭效率难以提高的问题,对气体收集系统和生物除臭滤池内的喷淋管路进行了改造,并更换了新型生物填料.本研究对改造前后的除臭效果进行了考察,结果显示,硫化氢的平均去除率从改造前的36.5%提高到62.9%,最大去除率可以达到96.2%;氨的去除率从28.2%提高到接近100%.臭味气体的处理效果随除臭滤池的温度、气体的相对湿度的升高而提高.为此,对臭味气体的负荷、流量、温度以及湿度等因素进行了研究,在温度＞20℃、相对湿度＞80%的条件下,生物除臭滤池能够有比较理想的处理效果.     

基于响应面法的新型餐厨垃圾菌剂制备

设计三因素三水平实验并采用响应面优化法对反应适宜的实验参数进行了优化.选择温度、供氧条件和反应时间作为菌剂制备的可控因素,选择温度、菌剂投加量和木屑投加量(水分调节)作为菌剂处理厨余垃圾的可控因素,研究菌剂制备与处理垃圾的优化工艺参数.研究结果表明,菌剂的最优制备条件为:温度35℃、间歇震荡、培养108 h,按重量百分比为碎花生壳∶刨花∶鱼骨粉∶麸皮∶菌体=2∶1∶1∶1∶1比例制得的固体菌剂具有较高的活性.菌剂处理厨余垃圾的响应面优化法分析结果表明,当温度为45℃,菌剂投加量为6％,木屑投加量为30％时,厨余垃圾的减量率最大,2d降解率可达40％.     

微生物菌剂对好氧填埋垃圾稳定过程的影响

为加速好氧填埋场的稳定化进程,提出利用生物强化技术加速好氧填埋垃圾的生物降解,通过模拟实验,研究了微生物菌剂对填埋垃圾稳定过程的影响。结果表明:微生物菌剂降低了好氧填埋场的有机污染负荷,使渗滤液COD下降更加明显,整个填埋周期所产渗滤液的COD总量较对照组少20.20%;加速了含氮物质的生物转化,氨氮峰值出现较对照组提前6 d,经历峰值以后,氨氮快速下降,较对照组提前22 d达到国家生活垃圾填埋场污染控制标准(GB 16889-2008)所规定的渗滤液氨氮排放标准25 mg/L,并使整个填埋周期氨氮总量减少9.15%;微生物菌剂降低了渗滤液的产量,使整个填埋周期渗滤液累计产量减少8.29%;使垃圾中有机质降解加快并使其降解更加彻底,至实验结束时总有机质含量较对照组低8.82%,干重较对照组减少35.95%;沉降性能优于对照组,至填埋结束时较对照组沉降量提高6.35%。     

微生物菌剂复配及强化厨余垃圾好氧堆肥效果分析

厨余垃圾中有机组分的降解速率是影响其堆肥过程的重要因素。针对厨余垃圾中脂肪、蛋白质等特异组分设计了微生物菌剂复配方案,筛选了复配的微生物菌剂适宜接种量,并验证了厨余垃圾堆肥的强化效果。结果表明:厨余垃圾堆肥的适宜复配比为m(米曲霉)∶m(地衣芽孢杆菌)∶m(解脂假丝酵母)∶m(绿色木霉)∶m(褐球固氮菌)=1.5∶1∶1.2∶2∶1;且当接种量为6‰时,厨余垃圾中特异性组分脂肪降解率可达76.2%,氮损失率最低为11.8%。同时发现,固氮菌可以减少堆肥过程中氮素的损失,但固氮效果与初始加入固氮菌的量有关,且与菌剂间多种微生物的协作有关,进一步说明了微生物菌剂复配必要性和有效性。     

接种菌剂和外加能源对污泥生物干化效果的影响

采用自主设计的试验装置,研究了接种菌剂和外加能源对城市污水处理厂脱水污泥生物干化效果的影响。结果表明:(1)试验7d,添加接种菌剂的物料升温累积值为66.0℃.d,比不添加接种菌剂(18.3℃.d)大261%;添加接种菌剂物料的水分去除率(27.33%)比不添加接种菌剂(18.56%)提高了8.77百分点;添加接种菌剂物料的挥发性固体(VS)降解率(20.90%)比不添加接种菌剂(12.31%)高8.59百分点;添加接种菌剂物料的减重率(18.67%)比不添加接种菌剂(10.80%)高7.87百分点。(2)试验8d,添加外加能源的升温累积值(69.5℃.d)比不加外加能源(46.2℃.d)大50.43%;添加外加能源物料的水分去除率(33.50%)比不加外加能源(28.56%)高4.94百分点;添加外加能源的物料VS降解率(22.62%)比不加外加能源(19.67%)高2.95百分点;添加外加能源物料的减重率(19.56%)比不加外加能源(17.87%)高1.69百分点。     

城市生活垃圾机械生物处理效果

采用机械生物处理工艺研究了淋洗水解、脱水与好氧生物干燥对城市生活垃圾的处理效果.结果表明:在淋洗水解及压榨脱水机械生物处理阶段,控制淋洗液与生活垃圾重量比2∶1,停留时间1.2 ～1.4 d条件下,生活垃圾可以减量49.7％.而过程中产生的淋滤液COD为32 939 mg/L、pH为5.1、COD∶N∶P=261∶5∶3.6,可以进行厌氧消化处理或作为碳源进行资源化利用.在好氧生物干燥阶段,通风量采用0.08 m3/min,2～3d堆体温度可升至73℃,7d左右即可产出LCV高达15 000 kJ/kg左右的高品位垃圾衍生燃料(RDF),其产率为38.2％,氯元素含量低于0.5％,重金属含量较低,满足燃料要求.     

预处理对城市固体有机垃圾厌氧发酵的影响

对近年来城市固体有机垃圾厌氧消化的各种预处理技术和发展趋势进行了综合分析和评述.研究认为,通过预处理能够改善城市固体有机物的物化性质,提高微生物对难降解有机物的降解,优化垃圾的厌氧消化过程.     

筛选制备微生物菌剂降解剩余污泥

活性污泥法处理污水工艺伴随大量剩余污泥的产生,有效减量污泥是污水处理厂可持续运营的关键。为了实现高效环保的降解剩余污泥,对筛选芽孢杆菌制备微生物菌剂进行了研究。提出以产酶芽孢杆菌为出发菌株,通过测定菌株对污泥混合液悬浮固体浓度(mixed liquid suspended solids,MLSS)的直接减量效果以及菌株在限制性培养基内的传代稳定性和对污泥有机质及总氮(total nitrogen,TN)的去除率,得到3株污泥高效降解菌株10001、11009和R10。实验结合扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)优化了其菌剂的制备工艺,菌剂复配比例,最适应用pH和最佳处理时长。确定选取喷雾干燥工艺制备微生物菌剂,当10001、11009和R10菌剂添加量分别为0.45%、0.80%和0.55%(质量体积比),剩余污泥pH为7.0时,经过72 h降解处理,达到剩余污泥最佳降解效果即有机质去除率达25.4%,总氮去除率达48.8%。扫描电镜分析结果显示菌剂的失效时间约为7 d。     

城市生活垃圾半好氧生物反应器填埋技术试验研究

对城市生活垃圾半好氧生物反应器填埋技术与传统垃圾填埋技术进行了对比试验,由试验结果可知,半好氧生物反应器填埋技术可缩短填埋垃圾产酸时间,净化渗滤液,加速填埋垃圾稳定化进程.城市生活垃圾半好氧生物反应器填埋技术是中国中小城市垃圾填埋处理的发展方向.     

典型建筑固体废弃物再生骨料对环保砖性能的影响

随着我国城市化和工业化进程的快速推进,城市建设产生大量的建筑废弃物,燃煤电厂产生大量炉底渣,建筑固废的处置在城市可持续发展过程中备受关注。以建筑垃圾再生骨料、炉底渣和石粉等区域特色的骨料制备环保砖,系统考察了骨料对环保砖力学性能的影响。实验结果表明,再生骨料的种类对环保砖抗压强度的影响显著。再生骨料中混凝土的增加,环保砖抗压强度逐渐增加;而再生骨料中粘土砖含量的增加,环保砖抗压强度明显降低。环保砖抗压强度随炉底渣的含量增加而降低,石粉对环保砖抗压强度有提升作用。     

铈锆固溶体负载LaCoO3催化碳烟的性能和表征

用柠檬酸法制备了铈锆固溶体负载不同量LaCoO3的催化剂。用热重法测试了催化剂样品对碳烟的催化活性。采用程序升温还原法（H2-TPR）、BET、X-射线衍射仪（XRD）和X-射线光电子能谱仪（XPS）对催化剂进行了测试。结果表明,铈锆固溶体表面形成了稳定的LaCoO3钙钛矿相结构;负载量为30%LaCoO3的催化剂具有最高的催化活性,起燃温度降到530℃;催化剂的催化活性与催化剂还原峰强度以及催化剂表面氧物种OII的含量紧密相关。     

固体废物在固定床式热解炉内热解产气特性的实验研究

垃圾热解技术以其较低的污染排放和较高的能源回收率在固体废弃物处理领域里占有重要地位。利用小型外热型热解炉对城市垃圾、生物质及有害固体废弃物进行热解实验 ,分析发现 ,物料的挥发分、加热方式以及热解终温等对产气影响大 ,随温度的增加产气中H2 含量逐渐增多 ,C2 H4和C2 H6 的含量逐渐下降 ,气体热值有一个最大值。     

城市生活垃圾填埋初期有机质演化规律研究

为阐明生活垃圾填埋初期有机质演化规律,于填埋场打井采集填埋1～3年3个不同时期垃圾样品,用水浸提制备水溶性有机物(DOM)。采用红外光谱、同步荧光光谱及紫外光谱,对浸提液中DOM的结构和演化特征进行了研究。结果显示,生活垃圾中含有脂肪类、蛋白类、糖类及木质素类物质,在填埋初期,有机质中的脂肪类、蛋白质类、糖类及木质素类物质均发生了降解,羧基、氨类及水溶性芳香结构物质减少,DOM分子量降低。研究结果表明,垃圾填埋初期有机质以降解为主。     

垃圾焚烧过程中水分促燃脱氯效果的研究

分别在转式垃圾焚烧炉和固定床加热炉中,研究了水分对垃圾焚烧及钙基脱氯效果的影响.研究结果表明,垃圾焚烧过程中一定量水分的存在能促进垃圾焚烧效率,提高钙基氯剂的脱氯效率.同时,分析水分促进垃圾焚烧率和脱氯效果提高的原因,这是由于水分能强化焚烧过程的传质传热,能活化脱氯剂,改善脱氯剂的物理和化学性质,这些研究结果将为垃圾焚烧技术在我国的进一步推广提供科学依据.     

垃圾焚烧过程中水分促燃脱氯效果的研究

分别在转式垃圾焚烧炉和固定床加热炉中，研究了水分对垃圾焚烧及钙基脱氯效果的影响。研究结果表明，垃圾焚烧过程中一定量水分的存在能促进垃圾焚烧效率，提高钙基氯剂的脱氯效率。同时，分析水分促进垃圾焚烧率和脱氯效果提高的原因，这是由于水分能强化焚烧过程的传质传热，能活化脱氯剂，改善脱氯剂的物理和化学性质，这些研究结果将为垃圾焚烧技术在我国的进一步推广提供科学依据。     

Evaluating peats for their capacities to remove odorous compounds from liquid swine manure using headspace “solid‐phase microextraction”

Abstract

This paper reports on research designed to investigate the capacities of different highly characterized peats to remove odorous compounds from liquid swine manure (LSM). Peat types representing a wide range of properties were tested in order to establish which chemical and physical properties might be most indicative of their capacities to remediate odors produced by LSM. Eight percent slurries (of peat/LSM) were measured for odor changes after 24 hours using odor panel and GC/MS‐Solid‐phase microextraction (GC/MS‐SPME) analysis.

The GC/MS‐SPME and odor panel results indicated that, although all peats tested in this study were found to be effective at removing odor‐causing compounds found in LSM, some peats tended to work better than others. Overall, the peats that were the most effective at removing odor‐causing compounds tended to have lower bulk densities, ash contents, fulvic acids contents, and guaiacyl lignins contents,and higher water holding capacities, hydraulic conductivities, “total other lignins”; contents, hydrogen contents, carbon contents, and total cellulose contents.

GC/MS‐SPME analysis was found to be a reasonably inexpensive and efficient way of conducting this type of research. It allows one to identify a large number of the odor‐causing compounds found in LSM, and more importantly, to detect with some precision specific differences in the amounts of these compounds between peat types.     

西南地区某已封场非规范垃圾填埋场垃圾稳定化进程分析

以重庆某非规范填埋场为例,针对西南地区已封场非规范垃圾填埋场的稳定化进程进行了分析。按照场地布局选取4个采样点,在垃圾体上进行钻孔取样,分析不同深度的垃圾样pH值、有机质、含水率、生物可降解度以及垃圾样浸出液和填埋气组成以及各个指标随着填埋深度的变化规律,确定不同深度垃圾体的稳定化程度。结果表明,场内垃圾已呈现矿化垃圾特征;有机质、BDM、浸出液COD以及填埋气CH4含量等4个指标与填埋深度均较好地符合一级降解反应,可以预测垃圾体稳定化临界填埋深度。根据有机质、BDM、浸出液COD以及填埋气CH4含量等4个指标与填埋深度一级降解反应函数预测临界稳定化深度为15 m,与实测值判定的稳定化填埋深度相一致性。在对非规范垃圾填埋场场地利用过程中,需要先对未稳定的上层垃圾进行清理,并在已稳定的底层垃圾体上充填其他稳定介质后利用该地块。     

选矿技术在城市固体废弃物资源化中的应用

选矿技术作为一种成熟的矿物分离技术已广泛应用于城市固体废弃物资源化领域 ,促进了环境的保护和资源的综合回收 ;同时也开辟了选矿技术新的应用领域。结合实例介绍国内外常用的各种城市固体废弃物的分选工艺 ,指出选矿技术的运用对固体废弃物的资源化有着重要的实际意义