化学除磷条件下蚯蚓生态滤池污泥性质的试验研究

概述了蚯蚓生态滤池的研究进展,介绍了蚯蚓生态滤池化学除磷的工艺流程和设备参数;由试验得出氯化铁（FeCl3·6H2O）是蚯蚓生态滤池化学除磷的合适药剂,并确定最经济投加量为50mg／L;在此条件下,研究了化学除磷小试滤池产生的污泥性质,包括污泥产率的变化、重金属含量、污泥的脱水性能、污泥的稳定化程度以及污泥的最终处置方法。     

白线蚓对蚯蚓处理城市污泥的影响

蚯蚓处理污泥反应器中,常伴大量的白色线蚓(寡毛纲、线蚓科).因此,本文以蚯蚓处理城市污泥为研究对象,初步探讨了白线蚓(Enchytraeus Spp.)接种密度对赤子爱胜蚓(Eisena fetida)处理城市污泥的影响.结果表明,白线蚓的密度显著影响了蚯蚓堆肥后产物的物理化学性质和蚯蚓的生物量.白线蚓接种密度与蚯蚓堆肥产物的pH值、电导率(EC)、总氮(TN)呈负相关;与其总有机碳(TOC)、有效磷(AP)、重金属Cu、Zn、Pb、Cr及Cd的含量呈正相关.同时较高的白线蚓接种密度显著降低了蚯蚓的生长率,但蚯蚓的卵数未受显著影响.由此可知,蚯蚓和白线蚓在反应器中存在食物链竞争关系.本研究建议对蚯蚓处理污泥反应器中的白线蚓采取一定的控制措施.     

温度对蚯蚓生物滤池处理小城镇污泥效果影响

试验在9¹0,1410,14¹5,1815,18¹9,2419,24²5℃4个温度水平下进行,在蚯蚓生物滤池试验的同时进行了无蚯蚓对照试验,对蚯蚓生物滤池的蚯蚓与微生物的协同作用,以及对污泥的稳定性、污泥性状、污泥含有的微量元素的变化进行试验研究。结果表明在前3个温度水平下随着温度的升高,降解污泥有机质能力、总氮去除效果、硝化能力、聚磷效果方面蚯蚓生物滤池与无蚯蚓生物滤池都有明显提高,并且有蚯蚓的处理效果始终高于无蚯蚓的,但第4个温度水平下,无蚯蚓的处理效果与有蚯蚓的基本相同。     

水力负荷对蚯蚓生物滤池污水处理效果的影响

通过分析不同水力负荷下蚯蚓生物滤池进出水水质以及蚯蚓生存状况,研究水力负荷对蚯蚓生物滤池污水处理效果的影响.结果表明,水力负荷由2.0m3/(m2·d)增大到6.0m3/(m2·d)时,蚯蚓生物滤池出水各污染物浓度均缓慢增大,受水力负荷影响较小.当水力负荷增大到6.7m3/(m2·d)时,滤池出水COD、BOD5、SS、NH 4-N、TP浓度明显增大,出水TN浓度则呈下降趋势,蚯蚓出现严重不适现象.随着水力负荷增大,蚯蚓相对摄食能力呈先升高后降低趋势,水力负荷为4.8 m3/(m2·d)时,蚯蚓相对摄食能力最大,有机物去除效果良好.滤池内蚯蚓平均重量、平均密度,单位面积蚯蚓生物量和水力负荷均呈极显著负相关.推荐蚯蚓生物滤池运行水力负荷4.8m3/(m2·d),不宜超过6.7m3/(m2·d).     

蚯蚓生物滤池处理剩余污泥的效果

以上海市某污水厂剩余污泥为研究对象,对未投加蚯蚓的生物滤池(CBF)和投加蚯蚓的生物滤池(EBF)处理城市剩余污泥的效果进行了比较. 结果表明, EBF 的悬浮固体浓度(SS)减量率、挥发性悬浮固体浓度(VSS)减量率分别可达49.5%~55.6%和60.0%~63.2%,比CBF 分别提高了14.4%~21.7%和22.3%~26.4%. EBF 的出泥VSS/SS,污泥的沉降性比(SVI), 污泥比阻(SRF)分别由原泥的64.8%, 103.4mL/g,5.19×1011m/kg 降至51.8%, 38.4mL/g, 2.00×1011m/kg,而CBF 的出泥VSS/SS、SVI、SRF 则分别为61.0%, 51.8mL/g, 4.12×1011m/kg. 通过蚯蚓－微生物协同作用可以显著提高剩余污泥的减量化和稳定化效果,还能较好地优化污泥的沉降性能、脱水性能.     

不同填料负载水蚯蚓的污泥减量研究

为了研究水蚯蚓污泥捕食减量化,在两种填料上负载水蚯蚓进行污泥减量效果对比试验研究。研究结果表明:水蚯蚓可在组合填料的生物膜上大量繁殖生长并摄食污泥,利用组合填料负载水蚯蚓降低剩余污泥产率效果非常明显,投加和未投加水蚯蚓反应器的平均剩余污泥产率分别为0.0115,0.2353 g/g;而弹性填料负载水蚯蚓的反应器污泥减量效果不明显,投加和未投加水蚯蚓反应器的平均剩余污泥产率分别为0.1556,0.1831 g/g。弹性填料不适于负载水蚯蚓。由于水蚯蚓的捕食作用使反应器中污泥的沉降性能得到改善和提高,污泥中有机物所占比率下降。     

微型动物捕食污泥减量工艺研究现状

微型动物捕食作用减量污泥的技术主要有淹没式生物膜法、两段生物反应器、微型动物直接接种法和蚯蚓生态滤池.其中,淹没式生物膜技术和蚯蚓生态滤池技术已在工程上得到应用,这2种技术污泥减量效果明显,具有工艺简单、操作方便和成本低等优点.提高磷或氮磷去除率是微型动物捕食污泥减量技术共同面临的问题.进一步优化工艺设计,消除两段生物反应器的污泥膨胀和泡沫,解决蚯蚓生态滤池在工程应用中出现的布水不均匀,局部积水和污泥堵塞等问题.深入研究微型动物捕食污泥减量系统中食物链动态平衡代谢机理,以及填料性质、水力负荷、污染物负荷和温度等工艺条件和环境因素对食物链的影响,对于进一步研究食物链生长动力学,强化微型动物捕食污泥能力具有重要意义.     

城镇污泥蚯蚓堆肥硝化进程及其影响因素

硝化是城镇污泥蚯蚓堆肥稳定化的最后一个阶段,研究硝化进程及其影响因素对减少蚯蚓堆肥过程中的NH_4~+积累、氮素损失和加快蚯蚓堆肥稳定化过程具有重要意义.文章考察了蚯蚓生物量、环境温度以及好氧条件对蚯蚓堆肥NH_4~+、NO_3~-变化的影响.结果发现,蚯蚓生物量对NH_4~+、NO_3~-含量变化影响较大,并存在显著的跃变特点,即当蚯蚓生物量超过一定数量时,会显著加快氨化和硝化速率.环境温度显著影响堆肥氨化作用,影响大小顺序为25℃20℃15℃;环境温度仅对蚯蚓堆肥硝化速率产生影响,但不改变堆肥的硝化进程.蚯蚓堆肥好氧条件对硝化影响大于对氨化的影响,好氧条件优劣不但影响硝化进程还影响硝化速率,氧环境条件好的蚯蚓堆肥硝化进程启动早,硝化速率高.     

微型动物捕食污泥减量工艺研究现状

微型动物捕食污泥减量技术主要有淹没式生物膜法、两段生物反应器、微型动物直接接种法和蚯蚓生态滤池.其中,淹没式生物膜技术和蚯蚓生态滤池技术已在工程上得到应用,这2种技术污泥减量效果明显,具有工艺简单、操作方便和成本低等优点.提高N,P去除率是微型动物捕食污泥减量技术共同面临的问题.进一步优化工艺设计,消除两段生物反应器的污泥膨胀和泡沫;解决蚯蚓生态滤池在工程应用中出现的布水不均匀、局部积水和污泥堵塞等问题;深入研究微型动物捕食污泥减量系统中食物链动态平衡代谢机理,以及填料性质、水力负荷、污染物负荷和温度等工艺条件和环境因素对食物链的影响,对于进一步研究食物链生长动力学,强化微型动物捕食污泥能力具有重要意义.     

蚯蚓对城市污泥蚯蚓堆肥过程中微生物特征变化的影响

为揭示蚯蚓对城市污泥中微生物特征的影响和作用,本研究采用赤子爱胜蚓处理城市污泥,以无蚯蚓处理为对照,探讨蚯蚓对污泥堆肥中微生物数量、活性和种群变化的影响.结果显示:蚯蚓在前期能够显著提升脱氢酶的活性和细菌16S r DNA的丰度;从而加速有机物的降解,促进后期堆肥产物的腐殖质化.高通量测序结果表明:从60 d开始,蚯蚓组和对照组的细菌种群结构出现明显差异,蚯蚓处理能够显著增加最终产物的细菌种群的Chao1和Shannon指数.最终产物中,对照组的优势菌群为变形菌门(56%)、拟杆菌门(16.3%)和厚壁菌门(15.4%);蚯蚓组的优势种群有变形菌门(31.3%)、拟杆菌门(27.1%)、放线菌门(21.1%).与对照组相比,蚯蚓粪中放线菌和根瘤菌的丰度分别提高了13.1%和2.5%,表明蚯蚓的作用提升了堆肥产物作为微生物肥料的潜力.     

Impacts of earthworms on soil nutrients and plant growth in soybean and maize agroecosystems

The objective of this experiment was to determine the effects of earthworms on soil N pools and plant growth in soybean and maize agroecosystems. The species and number of individuals in earthworm communities were manipulated in plot-scale field enclosures (2.4 m × 1.2 m) by first reducing earthworm populations within enclosures with carbaryl pesticide, and then adding earthworm treatments to the enclosures. Soybean was grown in the enclosures in the first year and stover maize in the second year.The success of earthworm manipulations in field enclosures was affected by climate conditions and available food resources. The endogeic earthworm species Aporrectodea caliginosa was dominant in all enclosures, while introduced anecic Lumbricus terrestris earthworms had poor survival. In the first season, when climate conditions were favourable for earthworm survival and growth, there was a significant (P < 0.05) linear increase in soil mineral-N and microbial biomass N concentrations in the 0–15 cm depth of enclosures with more earthworms. Similarly, soybean grain and grain-N yield was significantly (P < 0.05) greater in enclosures with the largest earthworm populations than the control which had no earthworms added. In the second season, when climate conditions were less favourable, there was no effect of earthworms on soil N pools or maize plants, probably due to poor survival of introduced earthworms.     

绿色生态滤池处理城镇污水的中试研究

利用由微生物和以蚯蚓为代表的微型动物组成的人工生态系统对城镇污水中的污染物质进行降解处理。该系统由布水区、蚯蚓滤床和排水区 3部分组成 ,集物理过滤、吸附、好氧和厌氧生物处理以及污泥堆肥处理等功能。蚯蚓在滤床中起分解和利用污水和污泥中的有机物、清通滤床防止堵塞以及促进含氮有机物硝化 反硝化过程的重要作用。本研究中生态滤池对城镇污水的CODCr、BOD5、SS、氨氮等污染物均有较高的去除率。     

蚯蚓-菌根相互作用对土壤-植物系统中Cd迁移转化的影响

以灰化土(Aquods soil)为供试土壤,分别加入4种含量的Cd2 (0、5、10、20 mg·kg-1)模拟土壤污染,设置单独加8条蚯蚓(Pheretima sp.)、单独接种菌根(Inoculum Endorize-Mix2)、同时接种蚯蚓和菌根的3种处理,以不加蚯蚓和菌根为对照,各处理均种植黑麦草(Lolium multiflorum),研究蚯蚓、菌根相互作用对土壤-植物系统中Cd迁移转化的影响.结果表明:(1)菌根对土壤pH无明显影响,加蚯蚓可使土壤pH比对照约降低0.2,蚯蚓和菌根同时作用对土壤pH降低没有协同作用.(2)蚯蚓或菌根的加入均能显著增加土壤中可溶性有机碳(DOC)含量,蚯蚓的影响大于菌根,同时加入蚯蚓和接种菌根对土壤中DOC的增加有一定的拮抗作用.(3)蚯蚓活动增加了黑麦草根部Cd的积累,菌根则能促进Cd从黑麦草根部向地上部转移,二者具有促进Cd向地上部分转移的协同作用.(4)蚓粪和土壤中DTPA提取态Cd含量与黑麦草吸收Cd量呈显著相关(p＜0.01),而蚓粪中DTPA提取态Cd含量均显著高于土壤中的含量(p＜0.05).因此,蚓粪中有效态Cd是植物吸收Cd的重要供源.     

蚯蚓土壤填料生态滤池处理生活污水

采用二级蚯蚓土壤填料生态滤池对生活污水进行处理,考察其对污水中各类污染物的去除效果。连续运行90d,试验结果表明:滤池运行稳定,对COD、TP、NH3-N、TN和SS的去除效果良好,平均去除率分别为78.7%、93.4%、74.9%、60.4%和87.5%,出水满足GB 1898—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》二级标准。滤池二级串联结构设计系统稳定,改善了出水水质。蚯蚓在试验初期对滤池环境可较好较快的适应,维持了滤池的稳定运行。土壤生态处理技术工艺简单,兼具经济实用和规模灵活的优点,适合推广。     

Monitoring of soil heavy metal pollution by earthworm

１ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｎｒｅｃｅｎｔｈａｌｆａｃｅｎｔｕｒｙ，ｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｅａｒｔｈｗｏｒｍｓｈａｓａｌｍｏｓｔｂｅｅｎｌｉｍｉｔｅｄｔｏｒｅｇｉｏｎ，ｃｌａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｂｉｏｇｅｏｇｒａｐｈｙ，ｔｈｅｈｉｓｔｏｒｙｏｆｎａｔ...     

蚯蚓堆肥及蝇蛆生物转化技术在有机废弃物处理应用中的研究进展

有机废弃物处置不当引起的环境污染与潜在资源浪费已引起广泛关注,生物堆肥处理是解决有机废弃物污染与再利用的主要技术手段之一.蚯蚓堆肥和蝇蛆生物转化是废弃物生物处理与利用的两项代表性技术,不仅可将废弃物基质转化为均匀且稳定的类腐殖质化合物,同时收获丰富的虫体蛋白.本文在介绍蚯蚓堆肥和蝇蛆生物转化基本定义与原理的基础上,重点综述了两种技术的工艺过程与机制、影响因素与控制、以及废弃物生物质特性演变规律等;进而阐述了虫体生物量转化、肠道消化分解、生物酶降解、以及微生物区系等多重物理及生化机制共同实现有机废弃物减量化-增值化-稳定化处理的共性与差异,以及工程应用潜力与发展前景.     

2种表居型蚯蚓处理污泥的比较研究

用微小双胸蚓(Bimastus parvus)和赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)2种表居型蚯蚓处理城市生活污泥,研究了污泥理化性质和污泥减量以及蚯蚓生物量的变化,比较2种蚯蚓对污泥的处理效果.结果表明,2种蚯蚓对污泥的矿化、降解及减量能力基本一致.接种双胸蚓和爱胜蚓污泥的pH分别降至6.27、7.07,接种双胸蚓使污泥的N、P、K含量分别增加了31.96%、5.76%、17.91%,C/N、C/P降低了44.14%、30.69%;接种爱胜蚓使污泥的N、K含量分别增加了35.48%、11.58%,P含量、C/N、C/P降低了10.12%、46.73%、20.50%.接种双胸蚓和爱胜蚓均能降低污泥中重金属含量,其降低次序分别为ZnCuPbCr和CuZnPbCr.实验结束后,2种蚯蚓的体重、卵数均显著增加,其生长率和生产率分别为76%～86%、156%～131%.     

Aging effect on the mobility and bioavailability of copper in soil

Aging effect on the mobility and bioavailability of copper (Cu) was investigated using a spiked soil with different incubation periods from 3 to 56 d. Wheat was planted and earthworm was cultured separately in the incubated soils. The mobility of Cu in soil was evaluated by a chemical fractionation scheme and the toxicity and bioavailability were assessed by measuring the biomass and Cu concentration in tissues. Results showed that aging had a significant effect on Cu fraction distribution, of which Cu tended to incorporate from the exchangeable into more stable fractions such as the reducible and oxidisable fractions. However, aging had little effect on Cu bioavailability to wheat and earthworms. Comparing the soil being incubated for 3 d and 56 d, Cu concentration in wheat roots decreased from 14.5 to 12.8 mg/kg, and no significant changes in Cu concentration were observed in both wheat shoots and earthworms. The Cu concentration was around 2.0 and 50 mg/kg for wheat shoots and earthworms, respectively, irrespective of soil incubation time. The CaCl2-extractable Cu had a linear relationship with Cu concentration in wheat roots (R2 = 0.65, P < 0.05), but no linear relationship can be found for wheat shoots and earthworms. Biological control may be more crucial for Cu accumulation in organism than the changes in soil Cu fraction caused by aging.     

蚯蚓及其在生态环境保护中的应用

蚯蚓是土壤生态系统中非常重要的生物类群.笔者从环境生态学角度简要介绍了蚯蚓的主要种类、蚯蚓生物学特性、蚯蚓与微生物的关系以及蚯蚓的资源化利用价值.蚯蚓在生态环境保护中重要而特殊的作用主要体现在其在固体废物处理、臭气净化、污水处理等方面的应用以及蚯蚓在环境监测中作为指示生物的重要价值.同时,提出了蚯蚓作为生物指示物进行环境监测的当务之急:应建立严格的标准化试验方法和科学的评价体系;应充分考虑环境条件、污染物的类型、蚓种及其生理状态对监测效用的影响;结合理化监测结果进行综合评价.