污泥施用量对滨海盐渍土肥力的改良效果

以白龙港污水处理厂产生的生活污泥为研究对象,采用田间试验开展了污泥土地利用对滨海盐渍土肥力改良效果的研究.结果表明:(1)与对照处理相比,施用熟化污泥后,在整个试验过程中,土壤pH均可不同程度降低,其中施用2.5％(质量分数,下同)熟化污泥的处理,一年后与对照处理相比,pH降低了0.41个单位,降幅达到4.79％,而其他处理间差异不显著(P＞0.05).各处理的土壤电导率(EC)均在植物正常生长限值(1.3mS/cm)内,表明熟化污泥中盐分含量不是其土地利用的限制因子.(2)熟化污泥施用土壤一年后,除速效钾外,均可不同程度增加土壤中有机质(SOM)、碱解氮、有效磷、全氮、全磷、全钾含量.(3)施用熟化污泥后,土壤容重总体有略微下降的趋势.这说明,熟化污泥可在一定程度上改善土壤结构,但不同的污泥施用量,对土壤容重影响程度不同.     

污泥堆肥对土壤环境和小麦重金属含量的影响

污泥中含有大量的有机物、重金属以及病原菌等,不加处理任意排放会对环境造成严重的污染.以中国矿业大学(南湖校区)污水处理厂剩余污泥为研究对象,通过堆肥实验以及堆肥农用的盆栽实验得出,污泥堆肥整体上可以降低污泥中重金属和有机质的含量,TN含量在堆肥过程中先增加但最终下降,TP含量在堆肥过程中有所增加;污泥堆肥农用后,随着堆肥施用量的增加,土壤和小麦中的重金属含量有所增加;土壤中的有机质、TN和TP含量也有所增加;当小麦长势最好时,有机质比空白样增加了27.6%,TP增加了232.4%,TN增加了213.5%;从有机质和TN角度看,污泥堆肥施用量大于20 t/hm2时,土壤肥力达到高肥标准.     

中国部分城市污泥中矿质元素形态与生物可利用性研究

近年来随着城市污水处理厂数目迅速增加,低成本、高效率的污泥农用受到越来越多的关注。研究从北到南的五家污水处理厂消化污泥中矿质元素的含量和形态分布,为污泥资源化的合理利用提供科学参考。结果表明：消化污泥总体呈高有机质、高氮磷、低K、高矿质元素营养的相似性,但其理化性质如阳离子交换容量(CEC)、pH等差异较大,对矿质元素的形态分布与生物可利用性有明显的影响。同种元素在不同污泥中含量的差异较大,相差数倍,甚至十倍以上。污泥中不同元素含量明显不同,Fe的浓度最高,次之是Mg、Zn、B的浓度最低。连续提取研究表明,污泥pH对污泥中矿质元素的形态分布有明显影响,酸性污泥(厦门污水处理厂)中各矿质元素酸溶／交换态百分率明显高于其他污泥。Cu主要分布在氧化态;Zn的三态分布百分率均在10％以上;Mg、Mn的酸溶／交换态含量较高;Fe主要分布在残渣态;B氧化态和还原态的百分率较高。建议在全国范围内进行一次污水处理厂污泥品质调查,为污泥合理农用提供科学依据。     

2种烟煤掺混干化污泥中温热解制气

以2种不同产地烟煤和某污水处理厂污水污泥作为研究对象,在实验室预处理,将两者按不同比例掺混后使用管式电阻炉进行中温热解实验,探讨了烟煤与干化污泥掺混热解产气特性。实验结果表明:烟煤掺混干化污泥热解,不改变两者热解产H_2、CO和CH_4的规律。在相同热解温度下,烟煤的掺混比例越高,产生H_2体积百分含量越大。对于CH_4,掺混物料产气峰值热解温度由800℃降低至700℃。混合物料中污泥掺混比例增加会增加CO含量。通过热重实验,随着物料中配入干化污泥质量比重增加,热解反应所需活化能减小。     

城市污泥堆肥产品施用对沙荒地土壤理化性质及高羊茅生长的影响

通过盆栽实验研究了城市污泥堆肥产品4种施用比例(0、10%、25%和50%)对沙荒地土壤理化性质及高羊茅生长的影响,结果表明:污泥堆肥产品的施加使混配土壤p H值向更利于高羊茅生长的p H范围(6.0~7.0)变化,土壤电导率随着施肥比例的增大有显著的增加,当施肥比例为10%、25%、50%时,土壤电导率分别为不施肥沙土的11.93、12.66和19.81倍;城市污泥堆肥产品施用后可显著提高沙荒地土壤中全氮、全磷、全钾及有机质含量,施肥比例为10%、25%和50%的沙土中有机质含量分别是不施肥沙土的3.69、4.22和5.65倍。污泥堆肥产品的施入有利于高羊茅对营养元素氮、磷和钾的吸收,进而促进了高羊茅的生长,但是这种促进作用在实验初期较为缓慢,直到实验后期方才显现出来。当施肥比例为25%时,高羊茅对营养物质的利用率达到最高,确定其为沙荒地土壤改良较为适宜的施肥比例。     

蚯蚓过腹处理对污泥中四环素降解及大量营养元素赋存的影响

针对污泥中大量抗生素残留对环境的威胁和污泥资源化利用的瓶颈等问题,采用微宇宙实验手段研究了蚯蚓过腹处理污泥过程中四环素的降解特征和污泥蚓粪中大量营养元素的赋存特征。结果表明,污泥中的四环素降解率与处理时间呈正相关关系;室温静置32 d后,污泥中9%～11%的四环素发生降解。蚯蚓过腹处理下,污泥中四环素浓度与四环素降解率呈负相关关系,随着污泥中四环素浓度的增加,四环素降解率逐渐降低,蚯蚓过腹处理32 d后,污泥中四环素的降解率提升了45%～64%。蚯蚓过腹形成的污泥蚓粪中总氮和有机质含量显著减低,而铵态氮、硝态氮、速效磷、速效钾和总钾含量以及pH和电导率均显著升高;随着污泥中四环素浓度的增加,污泥蚓粪中总氮和氨氮含量以及pH和电导率呈显著降低趋势;污泥蚓粪中铵态氮和硝态氮含量、pH和电导率与四环素降解率均呈正相关关系。蚯蚓过腹处理能够显著提升污泥中四环素的降解率及污泥蚓粪中速效氮磷钾的含量。     

污水厂污泥堆肥及制作化肥技术研究与应用

利用污水处理厂脱水后的污泥,经粉煤灰水分调节后进入动态堆肥装置,好氧发酵成为性状良好的腐殖颗粒,然后经过一定工艺制成一种有机-无机复合化肥,其N、P、K含量达到25%,有机质含量大于30%,含水量小于10%,pH值6～8.将化肥用在农田的水稻种植,水稻的亩产量增产11.4%,各项指标均符合国家标准.     

超声强化好氧堆肥结合蚯蚓处理对污泥营养成分的影响

将超声预处理、好氧堆肥及蚯蚓处理相结合,对污水处理厂剩余污泥(添加水稻秸秆作为调理剂)进行处理,探讨了污泥的腐熟过程和营养成分的变化规律。结果表明:在好氧堆肥阶段,腐殖化系数(HA/FA)上升速度较慢,结束时HA/FA平均值未达到腐熟标准;加入蚯蚓后,HA/FA上升速度加快,蚯蚓处理结束时平均值为2.04,达到了腐熟标准。蚯蚓处理使堆肥产品的碱解氮、速效磷和速效钾含量显著增加,与好氧堆肥结束时相比,蚯蚓处理后的碱解氮、速效磷、速效钾的平均增长率分别达到70.66%、188.04%、60.94%。     

改良型Carrousel氧化沟工艺生物脱氮除磷效果研究

为了提高改良型Carrousel氧化沟工艺污水处理厂的脱氮除磷效果,结合某污水处理厂3年的运行实践,讨论了该工艺的处理效果,生物脱氮除磷原理及影响出水效果的因素.分析表明将DO控制在0.3～0.7 mg/L范围内,能够使出水中的TN浓度低于20 mg/L;在氧化沟中发生的同步硝化反硝化反应(SND)对总氮的去除的贡献占总系统脱氮的66%;该系统剩余污泥的含磷率为3.0%,生物细胞中平均含磷量可达细胞干重的4.2%;总磷去除率与污泥龄具有很好的线性关系,加大污泥排放量可以提高除磷效果.     

超声波处理剩余污泥有机物、氮和磷的释放特性研究

以生活污水处理厂污泥为研究对象.采用超声波技术研究了污泥破解过程中有机物、氮和磷的释放规律.结果表明,在声能密度为0.167、0.330、0.500 W/mL的条件下,污泥中的有机物、氮和磷的释放均随超声时间而增加;破解后污泥释放出的有机物以分子量(MW)≤2 000的物质为主,且上清液BOD5/COD>0.33;所释放的氮以有机氮为主,其次是氨氮,污泥破解液COD/凯氏氮平均值为11,适合于生物法脱氮;污泥破解所释放的正磷酸盐约占污泥总磷质量的6.0%～18.2%.利用沉淀结晶法将其回收,可减轻原污水处理工艺的磷负荷.     

污泥投配率对污泥中温厌氧消化效果影响的试验研究

试验装置采用半连续流污泥中温厌氧消化反应器,污泥培养接近成熟后开始每天按不同污泥投配率加泥和排泥.结果表明:污泥投配率在3%～10%时,有机物分解率先增大后减小,去除率均在30%以上;污泥投配率在15%和20%时,污泥的有机物去除率非常小;污泥投配率在5%时,有机物分解率最大为41.2%;单位VSS产气量随污泥投配率的增大而呈先急剧上升后逐渐下降的趋势,当污泥投配率为5%时,单位VSS产气量为0.60 L/g,符合美国污水处理厂设计手册标准,其他污泥投配率下该指标均小于0.4 L/g.因此,认为实验用污泥中温消化的最佳污泥投配率为5%,这时污泥的可消化性较好.     

城市污泥植物处理对地表径流和下层土壤的影响

城市污泥的农业利用逐渐成为世界城市污泥处理处置的最具前景的方式之一。通过设置无污泥+不种植物、污泥+不种植物、污泥+东南景天单种、污泥+东南景天与香芋套种4个处理,对污泥植物处理系统的地表径流以及各处理1年后的下层土壤(20~40 cm)进行了监测。研究结果表明:地表径流中的TN、TP和COD的含量随着时间的推移均有不断下降的趋势,其中,地表径流中的TP含量超出国家污水综合排放中的二级标准。地表径流中Zn、Cd、Cu和Pb的含量随着时间的推移略有上升的趋势,但它们的含量远低于国家污水综合排放标准中的二级标准。处理1年后下层土壤中的氮磷钾和有机质含量明显提高,下层土壤中的Zn、Cd、Cu和Pb含量也有一定程度的增加。     

城镇污水处理厂污泥中磷的形态分布及生物可利用性分析

以上海市2家污水处理厂为对象,对比了SMT法与碱性过硫酸钾消解(APPD)法对污泥总磷(TP)的提取效果,应用SMT法分析了污泥处理流程中磷赋存形态的变化规律,探究了污泥中生物可利用磷与TP的关系。结果表明,SMT法对污泥磷的提取较APPD法更为彻底,深度脱水污泥含磷量明显低于其他污泥。无机磷(IP)为污泥中磷的主要形态,占TP的62%以上;IP中又以磷灰石磷(AP)为主,特别是深度脱水污泥中,AP约占IP的90%。污泥中TP与生物有效磷和非磷灰石磷呈极显著正相关关系。深度脱水污泥中生物有效磷约占TP的20%,明显低于其他污泥的52%~66%。这表明,深度脱水污泥中磷潜在的生物可利用性较低,填埋处置的生态风险较低。     

长江三角洲地区城市污水污泥中Cu和Zn的含量及其污染评价

Cu和Zn是中国污泥中最易超标的重金属元素.对长江三角洲地区南京、苏州、上海和杭州等15个城市的污水处理厂57个污泥样品的Cu和Zn全量和EDTA提取态Cu和zn含量及其污染风险进行了初步研究.结果表明,污水处理厂污泥中Cu和Zn全量分别为32～19 656、112～15 306 mg/kg,平均值分别为1 814、2 135 mg/kg;污泥中Cu和Zn平均含量以浙江最高,江苏最低;以生活污水为主的污水处理厂污泥中Cu和Zn含量较低,污泥制品含量最高;EDTA提取态Cu和Zn占全量Cu和Zn的平均质量分数分别为8.4%和21.4%,EDTA对Zn的提取能力远大于Cu.总之.污水处理厂污泥的Cu和Zn含量差异较大,部分污泥的Cu和Zn含量超过了污泥农用的重金属控制标准.为了保护生态环境和人类健康,防止二次污染,污泥农用时需考虑Cu和Zn含量,采取相应的控制措施.     

大田条件下施加组配改良剂对蔬菜吸收重金属的影响

通过向湘南某矿区周边重金属污染的农田施加不同添加量(0、2、4和8 g/kg)的组配改良剂HS(海泡石+石灰石),分析农田土壤理化性质变化和土壤重金属及其交换态含量的影响、空心菜和辣椒可食部位和根部位重金属含量的影响。结果表明,施用2~8 g/kg组配改良剂HS能使2种蔬菜土壤p H值和CEC含量显著增加,使交换态重金属含量大幅降低,且不同程度地降低了空心菜和辣椒可食部位及根部位的重金属含量。与对照相比,空心菜和辣椒可食部位重金属Pb、Cd、Cu、Zn的降幅分别为:21.1%~47.5%、6.5%~31.0%、57.7%~80.0%、65.3%~92.0%和27.3%~74.5%、29.8%~62.0%、55.4%~76%、37.8%~77.1%;根部位的重金属含量也有明显降低。当添加量为8 g/kg时,2种蔬菜可食部位和根部位重金属含量降低幅度最大。由此可知,组配改良剂HS的施用对2种蔬菜吸收土壤重金属起到有效的抑制作用。     

采煤沉陷区表层土壤氮、磷和有机质分布特征及相关性分析

以淮南采煤沉陷区为研究对象,通过实验室测试分析,研究了沉陷区表层土壤(0~20cm)中pH、有机质、总氮、碱解氮、总磷、速效磷、碳氮比(C/N,质量比)含量与分布特征。结果表明:沉陷区表层土壤pH、有机质、总氮、碱解氮、总磷、速效磷、C/N平均分别为7.5、16.8g/kg、2.97g/kg、43.7mg/kg、76.6mg/kg、13.0mg/kg、3.4;未复垦区土壤呈中性,而煤矸石充填的复垦区土壤呈弱碱性;煤矸石充填复垦扰乱了沉陷区土壤中磷的分布,但提升了土壤速效磷含量和C/N;沉陷区土壤整体肥力较低,营养元素变异程度高且易出现矿化淋失。相关性分析结果显示,沉陷区土壤有机质与总氮、总磷、碱解氮均为极显著相关(P0.01);使用逐步回归分析,分别建立了采煤沉陷复垦区与未复垦区表层土壤中有机质与总氮、总磷的回归方程,通过回归方程,依据土壤中有机质含量可估算出土壤中总氮与总磷含量。     

烟气脱硫石膏和园林废弃物堆肥混合施用对滨海盐渍土壤的改良

为克服烟气脱硫石膏改良盐碱地存在的土壤盐分升高、营养物质降低等不足,通过对不同重量配比的园林废弃物堆肥与适量烟气脱硫石膏混合施用,且开展了其对上海南汇滨海盐渍土的改良效应研究。结果表明:2种改良剂混合施用能显著降低滨海盐渍土pH和全盐含量,增加土壤营养物质含量和植物生物量,并提高植物对营养物质的吸收能力;与对照相比,当烟气脱硫石膏施用量为25 g·kg~(-1)时,土壤pH降低了10.9%,EC升高了8.4%,有效磷、有效氮和速效钾含量分别降低了30.1%、 40.5%和36.1%,黑麦草发芽率下降了8.0%,植株内全氮、全钾含量均有所升高,但全磷含量减少了25.4%;混合施加不同重量配比的园林废弃物堆肥后,土壤pH降幅为6.8%～13.8%, EC降幅为4.2%～11.6%;土壤有效磷、有效氮和速效钾含量增幅分别为96.0%～182.7%、40.0%～186.7%和71.7%～157.5%;黑麦草发芽率和生物量逐渐增加,在园林废弃物堆肥施用量为40%时,与对照处理相比,此时植物发芽率达到90.0%,总湿重、地上干重、株高和根长等分别增加了154.1%、100.0%、89.2%和103.6%,植株体内氮和钾含量分别增加了139.9%和40.8%,磷的含量则接近对照处理。通过分析可知,烟气脱硫石膏和园林废弃物混合施用可较好地改良滨海盐渍土壤,并为城市固废的适合处置方式和综合利用途径提供了参考。     

添加造纸污泥对土壤-白萝卜系统中镉迁移的影响

采用盆栽实验方法研究了红壤、紫色土母质发育的水稻土(红壤、紫色土)添加不同量的造纸污泥对土壤-白萝卜系统Cd迁移的影响。结果表明:添加造纸污泥能提高土壤的pH、有机质、N、CEC,降低紫色土有效态Cd含量;添加造纸污泥显著降低了白萝卜叶、地下茎中Cd含量,显著降低土壤-白萝卜系统中Cd的转运系数及富集系数;Cd的转运系数和富集系数与土壤pH、有机质存在显著负相关关系;红壤和紫色土中造纸污泥最适添加量分别为5%、10%时,白萝卜根茎中Cd含量以及Cd的转运系数和富集系数可达到相对最低值。造纸污泥农用能够在一定程度上降低重金属有效性,阻止其在土壤-作物系统中的迁移,可以为造纸污泥资源化和安全利用提供新途径。     

污水厂污泥堆肥及制作化肥技术研究与应用

利用污水处理厂脱水后的污泥，经粉煤灰水分调节后进人动态堆肥装置，好氧发酵成为性状良好的腐殖颗粒，然后经过一定工艺制成一种有机-无机复合化肥，其N、P、K含量达到25％，有机质含量大于30％，含水量小于10％，pH值6～8。将化肥用在农田的水稻种植，水稻的亩产量增产11．4％，各项指标均符合国家标准。     

臭氧预处理促进剩余污泥的水解酸化

以某城市污水处理厂剩余污泥为研究对象,探讨臭氧预处理对剩余污泥破解效果以及对后续水解酸化有机物释放的影响。实验结果表明,随着臭氧投加量的增大,污泥溶胞率增加,有机质释放到污泥液相中,SCOD、蛋白质和多糖含量都大幅增加。臭氧预处理有利于污泥水解酸化过程,臭氧投加量越大,SCOD和蛋白质释放越多;随着水解酸化过程的进行,SCOD和蛋白质的含量逐渐趋于稳定,VFAs的浓度增大,臭氧投加量150 mg/g SS污泥产生的VFAs浓度是对照组的1.82倍。