好氧堆肥反应器对人粪便堆肥中温降解的中试研究

控制温度为（35±2）℃，以新鲜锯末为空白载体，在控制含水率为55%~60%和强制通风的好氧条件下，进行为期15 d的实验，进行了人粪便好氧堆肥的中试研究，重点分析了在堆肥过程中有机物的降解、氮素的迁移转化规律及生物量的变化。结果表明，粪便中有机物含量在前2天稍微上升，然后迅速下降，最终去除率为71.82%；随着NH₃-N释放量的增加，堆料中N_tot含量从第4天开始减少，最终损失 22.61%，其中N_org损失占74.35%，NH₃-N占23.52%；所损失的氮素有91.66%以氨氮的形式释放。粪便中的有机物和氮的含量能在8~10 d后达到稳定，且堆体无臭味；粪便中溶解性有机物为微生物的生长提供营养物质，因此生物量变化的过程与有机物降解的有着紧密的联系；病原菌在堆肥过程中得到有效去除，表明该反应器堆肥的无害化。     

山羊粪污颗粒静态好氧堆肥过程的生物强化

对山羊粪便颗粒进行了理化表征,发现其外表致密内芯多孔的结构特点,且其总体C/N比为25.69~27.88,适合直接堆肥,提出采用生物接种破坏表层,强化堆肥进程的思路。研究结果表明,生物接种可以大大强化堆肥过程中的生化反应进程,缩短堆肥发酵周期。产物中N、P含量随着生物接种量的增加而增大。当以VT-1000菌剂按10 mL/kg干物质接种时,堆体温度在2 d内就达到50℃,在高温期50~60℃维持7 d以上,其堆肥腐熟后物料TN、TP分别增加0.70%和1.59%,其C/N<15,更趋于稳定化,且最终产物中粪大肠菌群数<3个/g,未检验出蛔虫卵,实现了无害化处理。     

猪场废弃物强制通风静态仓堆肥系统的试验研究

通过组织5个猪场废弃物堆肥试验，度量温度、表观性状、体积、重量损失、全氮、全磷、大肠杆菌值、蛔虫卵杀灭率和发芽指数等指标，检验了开发的强制通风静态仓堆肥系统的性能。结果表明，除起始含水率为80％试验堆体因起始含水率过高导致发生厌氧反应外，其余4个堆体均实现堆肥无害化、减量化、稳定化和资源化的处理目标；堆肥温度维持50℃以上5—7d，或55℃以上3d是大肠杆菌值达到国家粪便无害化卫生标准的必要条件；堆肥过程能有效脱除堆料的生物毒性，后腐熟阶段是必需阶段；氮、磷、钾等主要营养元素在堆肥前后呈现“浓缩效应”。因此，堆肥化能提高猪场废弃物肥效和利用价值。     

人粪便中温好氧堆肥过程的有机物降解特性研究

利用密闭式小型堆肥反应器,以锯末作为堆肥载体,采用批量反应的操作方式,在35℃的温控条件下进行了人粪便的中温好氧堆肥实验。结果表明,在14 d的堆肥反应周期内,粪便中以COD为参数的有机物去除率可达到70%左右,且在10～12 d内基本完成有机物降解。在中温条件下,堆体容易保持适宜的含水率和pH值,维持适宜微生物繁殖生长的条件。运用磷脂法进行堆肥过程中微生物总量的分析,表明在一个堆肥周期内,微生物经历了环境适应期、稳定增殖期、生物量下降期等3个阶段,这一微生物繁衍规律与有机物的去除密切相关。与高温堆肥相比,中温堆肥能够减少设备加热的能量消耗,是缺水地区人粪便处置的可选方法之一。     

猪场废弃物强制通风静态仓堆肥系统的试验研究

通过组织5个猪场废弃物堆肥试验,度量温度、表观性状、体积、重量损失、全氮、全磷、大肠杆菌值、蛔虫卵杀灭率和发芽指数等指标,检验了开发的强制通风静态仓堆肥系统的性能.结果表明,除起始含水率为80%试验堆体因起始含水率过高导致发生厌氧反应外,其余4个堆体均实现堆肥无害化、减量化、稳定化和资源化的处理目标;堆肥温度维持50℃以上5～7 d,或55℃以上3 d是大肠杆菌值达到国家粪便无害化卫生标准的必要条件;堆肥过程能有效脱除堆料的生物毒性,后腐熟阶段是必需阶段;氮、磷、钾等主要营养元素在堆肥前后呈现"浓缩效应".因此,堆肥化能提高猪场废弃物肥效和利用价值.     

催化湿式氧化法处理印染废水的研究

Cu-Fe和Cu-Ce/FSC是优化制备的均相和非均相催化剂，实验中将其应用于实际印染废水的CWAO法处理，考察催化剂的实用性能以及CWAO法对实际印染废水的处理效果。研究结果表明，CWAO法处理印染废水，出水COD、BOD₅均达到三级标准，色度和pH均达到一级标准，非均相的Cu溶出浓度达到三级标准；而处理出水BOD₅/COD由0.021（处理前）提高到0.423（均相）和0.307（非均相），出水可生化性良好。     

接种微生物与人粪便同步连续投加对好氧堆肥效果的影响简

利用新型梨形筒式好氧堆肥反应器，在通风量为3.0 L/min，搅拌频率为5 min/h的条件下，就不接种微生物、接种土著菌种、枯草芽孢杆菌与酵母菌时人粪便连续投加好氧堆肥效果进行了对比。堆制20 d即2个运行周期中各堆体的温度、含水率、COD、总氮、pH值与GI等的变化表明，接种微生物可以显著提高堆体的升温速率与堆体平均温度、COD降解率、GI（P<0.01），堆肥可迅速达到完全腐熟。接种土著菌种效果最为明显（P<0.01），其后相继为枯草芽孢杆菌与酵母菌。接种土著菌种可使堆体温度在50℃以上维持18 d，第8天COD降解率达到61.17%、总氮损失率为25.75%，第6天时GI达到108.22%。     

臭氧氧化法处理反渗透浓缩垃圾渗滤液

采用臭氧氧化法处理经反渗透膜处理后的浓缩垃圾渗滤液，考察了反应时间、臭氧投量、pH和温度对COD，色度以及浓缩液中腐殖酸的去除影响，通过BOD₅/COD变化分析了臭氧氧化对浓缩液生化性的提高作用。结果表明：在pH 8.0，温度30℃，臭氧投量5 g/h，反应时间90 min的条件下，浓缩液的COD、色度以及浓缩液中腐殖酸的去除率分别达到67.6%、98.0%和86.1%， BOD₅/COD从0.008提升到0.26，生化性有很大提高。     

O3/UV预处理磺酰脲类除草剂生产废水的研究

采用O₃/UV工艺预处理磺酰脲类除草剂生产废水，考察了初始pH值、臭氧投量、叔丁醇投加等因素对废水处理效果的影响，并初步探讨了该工艺处理废水的反应机理。实验结果表明，在废水初始pH为13.59和臭氧投量为65.08 mg/min的条件下，预处理80 min后废水COD去除率达63.47%，BOD₅/COD由0.03提高至0.56，EC50从11%提高至55%。随着叔丁醇浓度的增加，废水COD去除率明显降低，证明该反应体系有?OH存在；体系中加入MnO₂后废水COD去除率下降了16%，氧化效率明显下降，证明该反应体系内中间产物H₂O₂在O₃/UV降解有机废水过程中起到了重要的作用。     

塔式自然通风好氧堆肥反应器的开发与应用

针对现有堆肥反应器处理效率低、运行和维护成本较高及堆肥效率不稳定等问题,开发了塔式自然通风好氧堆肥反应器。从物料和热量平衡、通风量优化等方面对反应器进行研究。反应器主要包括反应器主体、通风管、物料承托筛板和温度监控系统等,具有运行及维护简单、能源耗费低等优点。在通风高度为3 m,初始物料投加量5.65 kg(干重比︰粪便/锯末=1∶2.5),含水率约60%时,对人粪便进行好氧堆肥实验。结果表明,堆体温度最高至62℃,并且在50℃以上高温保持5 d;TOC和COD均呈持续下降趋势,降解率分别为64.14%和56.45%;种子发芽指数为113.64%,完全达到腐熟标准。     

一种新型可控堆肥反应器系统的快速厌氧堆肥研究

采用自制的好厌氧堆肥综合反应器系统进行厌氧堆肥实验。堆肥物料质量比为:污泥∶木屑∶聚丙稀酸钠(PAAS)=1∶0.15∶0.01,活性干酵母粉以50 mL/5 g的比例用5%生理盐水稀释后,按照5 g酵母粉/kg物料的比例掺入上述混合堆料中。研究表明,采用新型反应系统用于厌氧堆肥,能在21 d内完成一个堆肥周期,且堆肥过程各指标变化规律性强,堆肥效果稳定。     

城市生活垃圾堆肥试验装置的设计

堆肥装置是研究堆肥过程中各种参数变化和获取优化参数的必不可少的工具.本文从堆肥维持其温度的先决条件出发,并在大量调研的基础上确定了实验室好氧发酵装置的合理尺寸、渗沥水收集和回喷系统、布气系统等.该装置的尺寸为长1 m,宽0.5 m,高0.6 m,堆料的高度为0.48 m;根据垃圾样品的理化性质,确定了渗滤液回喷的时间为116 s、鼓风机的风量为0.055 m3/min,风压为300 Pa,并且对其引入自动控制设备,使通风工作5 min、休息35 min.最后利用生活垃圾堆肥试验验证该装置满足堆肥的一次发酵要求.该装置采用自动控制系统,布水、布气均匀,保温效果好,发酵过程温度测定方便快捷,而且还有功率消耗小、臭气集中易于处理的优点.     

城市生活垃圾堆肥试验装置的设计

堆肥装置是研究堆肥过程中各种参数变化和获取优化参数的必不可少的工具。本文从堆肥维持其温度的先决条件出发，并在大量调研的基础上确定了实验室好氧发酵装置的合理尺寸、渗沥水收集和回喷系统、布气系统等。该装置的尺寸为长1m，宽0．5m，高0．6m，堆料的高度为0．48m；根据垃圾样品的理化性质，确定了渗滤液回喷的时间为116S、鼓风机的风量为0．055m^3／min，风压为300Pa，并且对其引入自动控制设备，使通风工作5min、休息35min。最后利用生活垃圾堆肥试验验证该装置满足堆肥的一次发酵要求。该装置采用自动控制系统，布水、布气均匀，保温效果好，发酵过程温度测定方便快捷，而且还有功率消耗小、臭气集中易于处理的优点。     

翻转式堆肥反应装置设计研究

以复合微生物菌剂降解垃圾的适宜条件为出发点 ,根据堆肥小试实验结果 ,确定进料垃圾特性、合理的工艺参数及一次发酵完成时间 ,结合制备装置材料的保温性、堆肥物料平衡、热量平衡 ,合理确定反应装置容积、供气方式、操作运行条件 ,开发了翻转式堆肥反应装置。该装置具有堆料搅拌均匀、进出料简单、供气均衡等特点     

高效堆肥菌种的筛选及在城市污泥堆肥上的应用

分离筛选出了4株猪粪堆肥菌种,初步的分类鉴定表明它们均属于芽孢杆菌属.利用这些菌种制成混合菌剂,并进行城市污泥堆肥对比试验,结果显示,接菌处理在各项堆肥指标上明显优于未接菌的空白处理,自制菌与酵素菌在堆肥过程中具有非常相似的发酵能力,均能加快堆肥的升温速度,提高堆肥的最高温度,加快物料含水率的下降.说明自制菌不但可以应用于猪粪的堆肥发酵,在城市污泥高温堆肥方面也有很好的应用潜力.     

一种新型可控堆肥反应器系统的快速好氧堆肥实验

研究自制可控堆肥反应器对城市污泥进行快速好氧堆肥的工艺效能。实验结果表明:新型堆肥反应器的可控性强。当初始入料堆体温度控制在40℃左右,含水率控制在50%左右时,堆体温度能在第3天就升至55℃以上,并维持5 d以上。含水率、pH、电导率、种子发芽指数(G I)和可挥发性固体(VS)等指标均具有良好的变化规律,均可作为堆肥腐熟度的表征和评价参数。反应器13 d即可完成一个堆肥周期,且堆肥产品的腐熟程度极高。     

A fuzzy composting process model

Composting processes are normally complicated with a variety of uncertainties arising from incomplete or imprecise information obtained in real-world systems. Previously, there has been a lack of studies that focused on developing effective approaches to incorporate such uncertainties within composting process models. To fill this gap, a fuzzy composting process model (FCPM) for simulating composting process under uncertainty was developed. This model was mainly based on integration of a fractional fuzzy vertex method and a comprehensive composting model. Degrees of influence by projected uncertain factors were also examined. Two scenarios were investigated in applying the FCPM method. In the first scenario, model simulation under deterministic conditions was conducted. A pilot-scale experiment was provided for verifications. The result indicated that the proposed composting model could provide an excellent vehicle for demonstrating the complex interactions that occurred in the composting process. In the second scenario, application of the proposed FCPM was conducted under uncertainties. Six input parameters were considered to be of uncertain features that were reflected as fuzzy membership functions. The results indicated that the uncertainties projected in input parameters will result in significant derivations on system predictions; the proposed FCPM can generate satisfactory system outputs, with less computational efforts being required. Analyses on degree of influence of system inputs were also provided to describe the impacts of uncertainties on system responses. Thus, suitable measures can be adopted either to reduce system uncertainty by well-directed reduction of uncertainties of those high-influencing parameters or to reduce the computational requirement by neglecting those negligible factors.     

Bioremediation of diesel-contaminated soil with composting

The major objective of this research was to find the appropriate mix ratio of organic amendments for enhancing diesel oil degradation during contaminated soil composting. Sewage sludge or compost was added as an amendment for supplementing organic matter for composting of contaminated soil. The ratios of contaminated soil to organic amendments were 1:0.1, 1:0.3, 1:0.5, and 1:1 as wet weight basis. Target contaminant of this research was diesel oil, which was spiked at 10,000 mg/kg sample on a dry weight basis. The degradation of diesel oil was significantly enhanced by the addition of these organic amendments relative to straight soil. Degradation rates of total petroleum hydrocarbons (TPH) and n-alkanes were the greatest at the ratio of 1:0.5 of contaminated soil to organic amendments on wet weight basis. Preferential degradation of n-alkanes over TPH was observed regardless of the kind and the amount of organic amendments. The first order degradation constant of n-alkanes was about twice TPH degradation constant. Normal alkanes could be divided in two groups (C10-C15 versus C16-C20) based on the first order kinetic constant. Volatilization loss of TPH was only about 2% of initial TPH. Normal alkanes lost by volatilization were mainly by the compounds of C10 to C16. High correlations (r=0.80-0.86) were found among TPH degradation rate, amount of CO2 evolved, and dehydrogenase activity.