堆肥工艺参数对高氮污泥堆肥氨气产生的影响

为减少堆肥过程中所产生的臭气污染,探讨了高氮污泥堆肥过程中氨气的产生规律及影响因素。改变堆肥原料的C/N比、含水率及温度,观察氨气产生速率及浓度的变化。结果表明:氨气产生速率峰值约出现在第4天,在第15天后基本趋近于0;当碳氮比达到31,初始含水率为55%,环境温度为25℃时,氨气产生速率及浓度较小。     

添加辅料对污泥堆肥产品的生物肥效的影响

为探讨添加辅料对好氧共堆肥效果的影响,设置分别添加木屑、蘑菇渣、微生物发酵菌和酸化生物质炭进行好氧共堆肥实验研究。通过正交实验,以堆体最高温度和>50 ℃天数为基准,得出最佳堆肥质量配比为:污泥66.9%、微生物发酵菌0.1%、木屑20%、蘑菇渣8%和生物质炭5%。该条件下,堆肥第4天,堆体最高温度达到69 ℃,温度高于50 ℃的天数为15 d,满足堆肥无害化指标要求;TKN、TP和TK养分含量较高,分别达到3.76,0.65,1.08 g/kg,发芽指数GI随着堆肥时间的延长逐渐增长,GI值最高达到156%;将堆肥产品用于土壤改良,并通过种植海芋发现经过土壤改良后的荒地,海芋的存活率更高。检测堆肥产品和改良土壤样品浸出液中的重金属浓度均低于1 mg/L,说明堆肥产品中重金属在施用中不易进入自然环境中造成二次污染。     

高温快速堆肥处理屠宰废弃物效果研究

实验以屠宰废弃物为堆肥原料,在60℃高温下,通过添加不同质量浓度(0、0.25%、0.5%、0.75%、1%)的嗜热脂肪地芽孢杆菌,采用自制呼吸瓶发酵7.5 h和堆肥呼吸仪发酵10 h 2种模式,研究高温快速堆肥处理屠宰废弃物的效果。结果表明:在10 h内,2种堆肥模式温度的变化经历60℃上升到69℃的升温期、63~69℃的高温期、69℃下降到61℃的降温期,最后接近环境温度60℃,快速达到常温堆肥30~60 d左右的效果;堆肥过程中含水率的变化范围从44%下降到39.22%;碳氮比(C/N)的变化范围从20.53下降到14.66;O2含量最低为4.5%;CO2的含量最高为980 cm3/m3;p H的变化范围从9.78上升到10.18;EC的变化范围从2.89降到1.06;1%加菌组腐熟效果最佳,与对照组相比,种子发芽指数(GI)提高24%、终点C/N与起始C/N之比(T值)降低10.2%、腐殖质在465 nm和665 nm的吸光度比值(E4/E6)降低13.2%。该研究结果可为养殖和屠宰废弃物规模化利用制备有机肥提供一定的参考。     

C/N调控对园林绿化废弃物堆肥效果的影响

为探究将园林绿化废弃物直接进行堆肥的可行性与过程变化特征,设置不调控C/N和以尿素调控C/N两个试验组,分析堆肥过程中温度、pH值、EC值、腐殖酸光学特性(E4/E6值)、有机质含量、全氮含量、C/N和T值等多个指标的变化情况,并研究C/N调控对园林绿化废弃物堆肥效果的影响。结果表明:通过C/N调控可促进堆体温度上升以及增加高温持续时间,促进堆体尽快呈现弱碱性,并不至于使EC值太高,有利于提高有机质降解率,是其对照组的1.6倍;同时有利于在堆肥过程中对氮素的保存,其全氮含量较初始堆体增加了75%,C/N和T值分别降为17和0.55,均达到堆肥腐熟要求,显著加快了堆肥腐熟进程,缩短了堆肥周期。     

三阶段控温堆肥过程中接种复合微生物菌群的变化规律研究

接种复合微生物是提高堆肥效率的主要方法之一,但由于堆料中土生微生物的竞争,较高浓度的土生微生物浓度会抑制接种微生物的长生繁殖.实验表明:当堆料中土生微生物初始浓度为4×10⁸CFU/g时,所接种的微生物不增殖,且随着堆肥的进行,浓度下降很快;而非接种微生物增殖很快,最高浓度可达10¹⁰CFU/g.当土生微生物浓度降低至4×10⁵个/g,接种微生物增殖较快,最高达10¹¹CFU/g.因此,本文利用堆肥自身产热和少许外来热源加热的三阶段控温法进行堆肥.使堆温在4 h内迅速升到70℃以上,并维持8 h,从而使土生微生物浓度降至4×10⁵个/g以下,并起到软化堆料,便于微生物降解的目的.待温度冷却至35℃～45℃时,接种复合微生物,使其快速生长繁殖,数量从10⁸ CFU/g上升到10¹¹CFU/g(干样品),且接种微生物以非接种做生物保持优势地位,从而快速分解垃圾中的有机物.由于在最终产品中含有大量接种有益微生物,可利用其作为菌肥进行回流接种堆肥,以增加堆料中接种微生物数目、改善堆肥微环境、节约菌剂用量、缩短堆肥发酵周期和降低堆肥成本.但利用接种微生物堆肥产品作为菌肥反复接种时,随着反复次数的增加,非接种微生物高浓度繁殖;接种微生物和非接种微生物浓度比约为1:3(反复接种5次),浓度情况发生了逆变.因此,回流菌肥反复接种5次后,接种菌剂基本上就不再起作用了.     

外环境温度对污泥堆肥过程中抗生素抗性基因的影响

为研究外环境温度对污泥堆肥过程中抗生素抗性基因的影响,选取市政污水处理厂脱水污泥、花生壳和堆肥返混料作为堆肥材料,采用室内静态堆肥加翻堆方式,通过测定30,50,55℃下堆肥过程中堆体理化性质和抗性基因（tetA、tetQ、sul2、sul3）及一类整合子丰度,分析3种外环境温度对污泥堆肥过程中抗生素抗性基因变化的影响。结果表明:50,55℃外环境温度堆肥条件可有效降解污泥堆肥过程中tetA、tetQ、sul2、sul3抗性基因丰度,在堆肥结束时总ARGs降解率达到66%~83%,而30℃外环境堆肥结束时,总ARGs降解率为30%左右。移动遗传元件IntI1的丰度变化与ARGs的丰度变化趋势相似,堆肥结束时50℃和55℃的外环境温度对堆体中IntI1的降解率达到92%以上,高于30℃条件71.9%的降解率,其原因可能是适当高的外环境温度会抑制堆体中部分微生物的生长代谢,减少了IntI1的传播,进而影响ARGs的传播。30℃外环境温度堆肥条件下,堆体在第36天达到腐熟,发芽指数为59.80%;而50℃和55℃堆肥条件下,在第28天即可达到腐熟,发芽指数达到60%,腐熟速度明显高于30℃条件。研究表明,50℃和55℃的外环境温度堆肥条件和30℃相比可以缩短腐熟所需时间,且对tetA、tetQ、sul2、sul3抗性基因及IntI1丰度有很好的降解效果。因此,堆肥时适当提高外环境温度对污泥发酵和其中ARGs有一定的影响,理论上具有一定的可行性。     

低温复合菌剂对牛粪堆肥发酵影响的研究

为了探明低温复合菌剂对牛粪堆肥发酵的影响,开发出适合东北寒区堆肥发酵的微生物菌剂.本研究在0℃以下以牛粪、秸秆为原料,分别设置接种低温复合菌剂堆肥、接种常温菌剂堆肥和自然堆肥3个处理,测定了堆肥过程中温度、p H、C/N、全磷、铵态氮、硝态氮和种子发芽指数的动态变化.试验结果表明,接种低温复合菌剂组第11 d进入高温期(50℃),比接种常温菌剂组提前了14 d,最高温度达62℃,高温期维持了9 d,而自然堆肥组一直未进入高温期.至堆肥结束时,接种低温复合菌剂组和接种常温菌剂组的最终p H分别为7.17、7.24;C/N均降到20以下,分别为16.10、15.67;全磷的变化无明显差异;种子发芽指数分别为92%和85%.添加菌剂组较自然堆肥组铵态氮含量明显降低,硝态氮含量增高.综上所述,接种低温复合菌剂可以在低温下促进堆肥迅速起温,并保证了堆肥的腐熟质量.     

屠宰场污泥堆肥效果及其影响因素实验研究

对宜宾县城周边屠宰场污泥进行堆肥实验,以种子发芽指数作为参考指标,重点考察了温度、添加菌剂、填充料、堆体尺寸、初始p H值、碳氮比以及初始含水率对堆肥腐熟程度的影响。结果表明:堆肥温度随时间呈现先升后降的趋势,约在第13天达到最大值,且高温区达到60~70℃堆肥效果最佳;添加活性菌剂,能大大提升有机物降解能力,缩短堆肥时间并提高肥效;以锯末作为填充料对堆肥的促进作用最为明显;为促使污泥快速腐熟,应控制初始p H值在7.5左右、碳氮比(C/N)为25左右、初始含水率为55%。该研究为实现屠宰场污泥无害化利用提供了参考。     

微生物发酵菌和生物质炭及蘑菇渣对污泥堆肥效果的影响

为解决污泥的处理处置难题,实现污泥减量化、无害化和资源化,在污泥中添加蘑菇渣、微生物发酵菌和生物质炭等辅料,进行共堆肥试验,设置T1（不添加辅料）、T2（添加30%的园林枯枝）、T3（添加20%的园林枯枝、9.9%的蘑菇渣和0.1%的微生物发酵菌）、T4（添加20%的园林枯枝和10%的生物质炭）,以及T5（添加20%的园林枯枝、4.9%的蘑菇渣、0.1%的微生物发酵菌和5%的酸化生物质炭）5个好氧堆肥处理,考察各处理堆肥过程中温度变化、肥料的理化特性以及GI（发芽指数）.结果显示:①T5处理的效果最好,堆肥至第3天,堆体温度达到70.5℃,并且温度不低于50℃的时间达到19 d. ②T5处理肥料的w（TKN）（TKN为总凯氏氮）、w（TP）和w（TK）均最高,分别达到3.88、0.64和1.10 g/kg,远高于其他4个处理;产品的GI随堆肥时间的延长逐渐增长,达到183%. ③T5处理的NH₃排放最少,氮元素流失最低,能最大程度的转化成固化无机氮;残渣态重金属含量最高,不易浸出到环境中进入生态系统,生物毒性低.研究显示,蘑菇渣、微生物发酵菌和生物质炭能够促进污泥的腐熟,减少二次污染的产生,产品质量较好.      

全程高温好氧堆肥快速降解城市生活垃圾

为了提高堆肥处理城市生活垃圾（MSW）的速率和质量,设计了一种外加热源的全程高温好氧堆肥工艺.实验以全程高温好氧堆肥和传统好氧堆肥两种方法对MSW进行了60d的堆肥处理.同时,监测了堆肥的pH和温度等参数的变化情况,并以C/N、种子发芽率(GI)、可溶性有机碳(DOC)、比好氧速率(SOUR)和脱氢酶（DH-ase）活性为指标评价了堆肥的腐熟度和质量.结果表明,全程高温堆肥法和传统堆肥法的堆肥周期分别为16d和28d,两种方法得到的产品其pH值均在7左右.在第31d将全程高温堆肥产品置于30℃恒温箱时,其理化性质没有出现明显波动,说明其堆肥产品性质稳定.因此,全程高温好氧堆肥法能明显缩短堆肥周期、提高堆肥质量,具有很大的应用潜力.     

锰铈脱硝催化剂的制备及其再生性能研究

采用等体积浸渍法制备了一系列Mn-Ce-Ox复合氧化物脱硝催化剂用于NH3选择性催化还原(NH3-SCR)NO。考察了Mn/Ce摩尔比、焙烧温度、H2O和SO2对Mn-Ce-Ox复合氧化物脱硝催化剂活性的影响及催化剂中毒再生性能。结果表明:当NH3:NO=1:1,空速为5 000 h-1,550℃焙烧制得的Mn/Ce摩尔比为5∶1的Mn-Ce-Ox复合脱硝催化剂活性最佳,活性温度窗口为100~260℃,在此温度区间内催化剂活性大于90%。200℃时,Mn-Ce-Ox复合催化剂活性最高为97.84%;在10%(V/V)H2O蒸汽和300×10-6SO2共存条件下,200℃时,催化剂活性在开始反应2.5 h内迅速下降至53%左右,并在之后的6 h内没有明显变化;中毒催化剂经常温水洗再生处理、质量分数为3%的硝酸溶液再生处理和550℃焙烧2 h再生处理后200℃活性均能恢复到90%以上,其中中毒催化剂经质量分数为3%硝酸处理后活性恢复率最高。     

工厂化养殖方斑东风螺消化道及养殖环境中细菌数量变动与理化因子的关系

为掌握秋冬季方斑东风螺养殖系统细菌数量变动情况及其与理化因子的关系,试验采用TCBS培养法分别检测方斑东风螺（Babylonia areolate）消化道及其养殖水体、底沙弧菌数量（Sediment Vibrio,SV）,用营养琼脂培养法检测螺消化道异养菌数量（Heterotrophic Bacteria of Alimentarytract,AHB）,用荧光显微镜法检测水体总细菌数量（Water Total Bacteria,WTB）,并对养殖理化因子（水温（T）、盐度（S）、pH、溶解氧（DO）、氨氮（AN）、亚硝酸盐氮（Nitrite））及底质营养盐（总氮（TN）、总磷（TP））进行监测。结果显示,消化道异养菌数量为4.3×104~5.9×106 CFU/g,弧菌（AlimentarytractVibrio,AV）为2.0×102~7.5×105 CFU/g;水体总细菌、水体弧菌（WaterVibrio,WV）数量分别为4.8×104~3.8×105 cells/mL、2.1×102~1.2×104 CFU/mL;底沙弧菌数量为6.0×104~1.9×106 CFU/g。消化道内异养菌及弧菌分别与亚硝酸盐氮呈极显著正相关（P < 0.01）,与pH、盐度均呈显著负相关（P < 0.05）;水体中总细菌数量与溶解氧呈显著负相关（P < 0.05）,弧菌与总磷呈显著负相关（P < 0.05）;底沙中弧菌数量与各理化因子无明显相关性。主成分分析（Principal component analysis,PCA）结果显示,东风螺消化道细菌、养殖水体总细菌及弧菌、底沙弧菌数量在秋季主要受温度、氨氮、亚硝酸盐氮的影响,而冬季受水体溶解氧的影响更多,在整个养殖期间,需加强对盐度及pH的监控。     

餐厨垃圾固渣DANO动态堆肥处理效果研究

分别采用中试规模的达诺滚筒(DANO)动态堆肥和静态发酵作为一、二次发酵工艺主体设备,为实际工程产生的餐厨固渣探究较适宜的参数控制条件。根据不同调理剂(木屑、稻草)、C/N和含水率参数。设置M1、M2、D1、D2和D3共计5个堆肥批次,通过理化指标、氨气挥发量、氧气含量、纤维素酶和蛋白酶含量等指标检测和最终肥料品质指标分析,揭示不同条件下餐厨固渣DANO动态堆肥处理效果。结果表明:1)环境温度在18.5~25.8 ℃,DANO一次发酵升温受环境影响较弱。木屑相较稻草总体上呈现升温速度慢、峰值温度高、堆肥持续时间长的特点。2)控制含水率为50.83%~60.30%,稻草堆体高温期温度都超过55 ℃,维持时间超过7 d。3)稻草堆体初始C/N控制在23~27内较为合理。综上,控制相关条件,堆肥周期可以控制在28~33 d。最终产品的C/N、含水率、总养分和pH等相关重要指标均符合NY/T 525—2021《有机肥料》标准的要求。     

南海北部细菌丰度和细菌生产力分布及其与环境因子相关性

以2014年8月南海北部海水样品为研究对象,利用平板计数法和流式细胞仪计数法对南海北部表层和垂直海域可培养细菌和细菌总数分布状况进行研究,对细菌生产力进行测定,并结合环境因子进行相关性分析。结果表明:珠江口到南海北部海域,水平方向可培养细菌总数变化范围是3.70×102~1.42×103 CFU/mL,细菌总数变化范围是5.12×105~1.61×106 cells/mL,细菌生产力的变化范围是0.03~0.40 mg/m3/h;垂直方向上可培养细菌变化范围是1.08×103~9.00×103 CFU/mL,细菌生产力变化范围是0.01~0.08 mg/m3/h,其中表层海水中的细菌生产力明显高于底层。与环境因子相关性分析表明,水平方向上,影响南海北部表层海水细菌总数和细菌生产力的主要因素是温度、盐度、硝酸盐（NO₃-N）、硅酸盐（SiO₃-Si）、亚硝酸盐（NO₂-N）和磷酸盐（PO₄-P）（P < 0.05）;垂直方向上,影响南海北部可培养细菌总数的主要因素是NO₂-N（P < 0.05）,影响细菌生产力的主要影响因素是温度和盐度（P < 0.05）。可见,南海北部表层海水中细菌总数高于可培养细菌总数2~3个数量级,表明该海域表层海水存在大量不可培养细菌;细菌的生命活动在海水表层相较底层更为活跃。     

医疗废物焚烧处置过程中关键参数研究

针对我国相关标准和技术规范在医疗废物焚烧处置中的问题,以控制二英、燃烧效果、残渣处置为关键目标,从二英控制机理、工况设计、设备选择和残渣处置等焚烧的关键环节进行深入分析。提出:一燃室、二燃室的最佳温度分别为850～870和1000～1200℃;烟气停留时间大于2s,但可根据实际情况延长;湍流程度的雷诺数大于1×104,当雷诺数大于5×104时,焚烧效率更高;急冷装置在180～550℃时烟气停留时间应小于1 5s,布袋除尘器最佳工作温度为120～150℃;残渣、飞灰和底渣中的w(PCDD DFs)(以TEQ计,下同)应分别小于1 0,0 3和0 5ng g。当底渣中的w(PCDD DFs)高于0 3ng g时,则当作危险废物处理。      

应用新型好氧堆肥反应器连续投加处理人粪便的研究

针对间歇式堆肥反应器处理效率低、不便移动、单次投加所需物料量大等不足,以及为更有效地处理分散型人粪便,使人粪便资源化,开发了梨形筒式好氧堆肥反应器。在获得该反应器的最佳通风与搅拌频率分别为3.0 L/min,5 min/h以及最佳m（粪便）︰m（锯末）为1︰2.5的条件下进行连续投加人粪便好氧堆肥。在不接种微生物的30 d堆制过程中,升-降温周期为36 h,平均温度为51.44℃,第15天时COD降解率达到63.99%并趋于稳定,TN损失率第17天时达到56.68%,GI于第21天时达到106.25%,堆肥完全腐熟,稳定期处理效率为23.81 g/（L·d）。接种土著菌种时,升-降温周期缩短至24 h,平均温度为53.96℃,COD降解率8 d可达65.28%,TN 损失率仅为25.75%,GI于第8天达到108.22%,稳定期处理效率可达35.71 g/（L·d）,比不接种时提高1.5倍,同时节约能耗50%。