污泥和垃圾堆肥用作林木育苗基质的研究

通过容器栽培试验,用出苗率、苗木生长指标、形态质量指数、叶片叶绿素含量等4指标对污泥和垃圾堆肥替代泥炭用作林木育苗容器基质的可行性进行了研究。结果显示,污泥和垃圾堆肥可以部分替代泥炭,能明显促进苗木生长,苗木叶片中的叶绿素含量明显高于对照,且叶片的生长期较对照长。基质最佳配方为污泥堆肥∶泥炭=1∶1和垃圾堆肥∶泥炭=1∶1。基质含盐量是影响种子出苗率的因素之一,盐分含量对针叶树种的影响大于阔叶树种。含盐量高的基质在播种前应考虑淋洗脱盐。     

污泥和垃圾堆肥用作林木育苗基质的研究

通过容器栽培试验，用出苗率，苗木生长指标，形态质量指数，叶片叶绿素含量等４指标对污泥和垃圾堆肥替代泥炭用作林木育苗容器基质的可行性进行了研究。结果显示，污泥和垃圾堆肥可以部分替代灰，能明显促进苗木生长，苗木叶片中的叶绿素含量明显高于对照，且叶片的生长期较对照长。     

油脂去除对餐厨垃圾压滤液厌氧消化的影响

采用常温（25℃）厌氧消化工艺,通过设计两种不同的进料浓度和4个处理方式,研究了油脂的去除对餐厨垃圾压滤液厌氧消化产沼气的影响,并考察了消化过程中典型工艺参数pH值、挥发性脂肪酸（VFA）、CODCr、总磷等的变化规律.试验结果表明油脂对餐厨垃圾压滤液厌氧消化的产气前期有一定的抑制作用,但是整体抑制不明显.处理T1（未隔油餐厨垃圾滤液800 mL）、T2（隔油餐厨垃圾滤液800 mL）、T3（未隔油餐厨垃圾滤液500 mL）、T4（隔油餐厨垃圾滤液500 mL）的产气总量分别为：84357、55539、45031和31033 mL,其中T1的产气总量是T2的1.52倍;T3的产气总量是T4的1.45倍,结果表明餐厨垃圾滤液不需要经过隔油处理而直接可以用于厌氧消化产沼气.同时,当压滤液低浓度（T3、T4）时,产气差异小;高浓度（T1、T2）时,产气差异大.此外,在整个厌氧消化过程中,处理T1、T2、T3和T4的CODCr总去除率分别为80.44%、78.53%、79.67%和80.7%.     

猪粪、木屑混合物蚯蚓堆制处理中蚓体Cu、Zn富集的影响因素

采用室内接种法,以赤子爱胜蚓（Eisenia fetida）构建生物反应器,研究猪粪、木屑混合物的蚯蚓堆制处理中,蚓体的生长状况及影响其Cu、Zn富集的主要因素。结果表明,接种密度为40 mg.g-1、湿度为75%同时有利于蚯蚓生长和基质消耗;温度为15℃对蚓体质量增加最有利,而温度为20℃最利于基质消耗;m（猪粪）∶m（木屑）为6∶4可同时利于蚓体质量增加和基质消耗。适宜的接种密度（48 mg.g-1）、湿度（70%）、温度（15℃）及较高比例的碳源辅料〔m（猪粪）∶m（木屑）为6∶4〕有利于蚓体对Cu的吸收和富集;低接种密度和高比例碳源辅料有利于蚓体对Zn的吸收,湿度和温度对蚓体Zn含量无显著影响,但蚓体Zn富集量分别在接种密度48 mg.g-1、m（猪粪）∶m（木屑）为6∶4、湿度75%和温度15℃条件下达最大。     

蝇蛆生物转化餐厨垃圾的效能评估

餐厨垃圾具有资源性和危害性.利用家蝇幼虫(蝇蛆)的食腐性以及生命周期短特性研究餐厨垃圾处理,探究最佳蝇蛆接种量,而后分析此接种量下处理前后堆体的理化指标,并对蝇蛆进行营养评价.结果表明,蝇蛆处理餐厨垃圾的最佳接种量约为13 300只/kg,此接种量下餐厨垃圾的减量可达55%,减量指标为13.8;处理后堆体的含水量、有机质、全氮、全磷、全钾总量分别下降71.1%、63.9%、75.4%、8.13%、5.3%,碳氮比和p H分别为31.2、8.43,均满足好氧堆肥所需的初始条件;蝇蛆生物转化餐厨垃圾的平均产率为26.4%,转化效率达79.7%;所得干蛆的蛋白质含量接近50%,综合营养价值高于国产鱼粉及豆饼;多烯脂肪酸含量(亚油酸、亚麻酸等)超过智利鱼粉,深加工潜力大.上述结果表明蝇蛆生物转化餐厨垃圾效能显著,具有较好发展前景.     

生物覆盖层基质对垃圾填埋场甲烷氧化的影响

生物覆盖层甲烷氧化是填埋场甲烷减排的重要途径,覆盖层基质性能对其甲烷氧化能力影响较大。选用≤1mm堆肥物（1#基质）、≤1mm堆肥物＋陶粒（2^#基质）、≤1mm堆肥物＋陶粒（3#基质）、1～2mm堆肥物（4#基质）、2～3．2mm堆肥物（5#基质）等5种不同类型的生物覆盖层基质,在实验室内模拟研究填埋场生物覆盖层的甲烷生物氧化状况,旨在为筛选垃圾填埋场甲烷高效氧化的生物覆盖材料提供科学依据。试验结果表明：粒径对基质氧气传输能力的影响不明显;不同基质的甲烷氧化能力存在显著差异,纯堆肥物基质（1#、4#和5#基质）几乎没有甲烷氧化能力,堆肥物＋陶粒（1：1（v：v）的复合基质（2#、3#基质）的甲烷氧化效率高达100％。堆肥物一陶粒复合基质为甲烷氧化细菌营造了良好的环境,改善了生物覆盖层内的气体传输性能,是一种适宜的填埋场生物覆盖层基质材料。     

重庆主城餐厨垃圾理化性质及产甲烷潜能分析

以重庆市主城区的餐厨垃圾为研究对象,调查分析其组成成分及粒径、含水率、挥发性固体(VS)含量等理化性质,并通过半连续式单相厌氧消化试验,进一步研究餐厨垃圾在中温条件下37±2℃的产甲烷性能.结果表明,重庆市主城区餐厨垃圾的主要成分为食物残渣、厨余废物等易消化物质,并具有含水率、含油率和VS含量较高等特性;半连续式厌氧消化试验所得实际产甲烷潜能为0.363—0.713 L CH4·g-1VS,占理论产甲烷潜能的45.77%—89.93%,稳定运行时VS去除率达到88.87%—93.85%.中温厌氧消化技术能有效地处理重庆市餐厨垃圾并同时从中高效地回收清洁能源沼气.     

一株耐盐嗜热菌Aneurinibacillus thermoaerophilus H7的分离及其油脂降解特性

针对高盐、高油餐厨垃圾高温堆肥功能菌株缺乏的问题,以大豆油为唯一碳源,通过测定生物量、脂肪酶活性和油脂降解率,从餐厨垃圾堆积处的土壤样品中分离筛选出一株嗜热油脂降解菌H7.通过形态特征、生理生化特征和16SrDNA序列分析,对筛选的菌株进行鉴定,考察其耐盐能力、油脂降解和生长特性.结果表明,菌株H7为嗜热嗜气解硫胺素芽孢杆菌(Aneurinibacillus thermoaerophilus),最高耐盐浓度为30 g/L.菌株H7在油脂浓度为15 g/L的发酵培养基中发酵72 h,油脂降解率为60.11%,菌体浓度OD600为1.88,脂肪酶活性为11.65 U/mL.菌株H7可生长的温度为40-60℃,pH值为5-8,摇床转速为120-240 r/min,最适生长的温度为50℃,pH值为6,摇床转速为220 r/min.本研究获得了具有耐盐性和能降解高浓度油脂的嗜热菌株H7,可为高盐高油脂含量的餐厨垃圾堆肥提供微生物菌种资源.(图8表2参34)     

威廉腔环蚓（Metaphire guillelmi）对~（14）C-土壤有机质转化的研究

土壤有机碳是全球碳循环的重要组成部分,而大型土壤动物对土壤碳库的稳定性起着重要的决定作用。利用14C示踪技术,以14C-葡萄糖制备微生物源的土壤有机质（Soil organic matter,SOM）,以蚯蚓威廉腔环蚓（Metaphire guillelmi）为代表,研究了14C-SOM在含有蚯蚓的两种土壤、不含蚯蚓的对照土壤和不含蚯蚓的蚓粪中的矿化、残留物在土壤和蚓粪中分布以及蚯蚓对14C-SOM的吸收。结果显示,15 d的培育期内蚯蚓显著加快了14C-SOM的矿化,在土壤中的矿化量是不含蚯蚓的对照土壤中矿化量的1.5～1.7倍,然而当移出蚯蚓后,残留14C-SOM在两种土壤中40 d内的矿化都比对照土壤中低。大约有4.2%～4.8%的14C-SOM被蚯蚓吸收利用。在有蚯蚓存在的土壤中,14C-SOM残留物在胡敏素中的含量有所增高,而在溶解有机物（DOM）中的含量显著降低。14C-SOM在不含蚯蚓的蚓粪中55 d内的矿化量和矿化动力学以及残留分布与在对照土壤中均没有显著区别。这些结果表明,蚯蚓对微生物源14C-SOM转化的影响主要是蚯蚓的肠道作用,这种作用可表现在两个方面,即初期对14C-SOM矿化的促进作用以及后期对14C-SOM残留物的稳定化作用。后续工作中应进一步研究蚯蚓对其它来源SOM降解和转化的作用,阐明蚯蚓对SOM稳定性的控制机理,对揭示全球碳循环规律具有重要的意义。     

蚯蚓-稻壳炭联合堆肥对工业污泥中重金属的影响研究

蚯蚓堆肥相关研究多集中在生活污泥方面,对工业污泥的探索较少。该研究以马鞍山某钢铁污水处理站污泥为例,添加不同比例稻壳炭(2%、4%、8%),设置污泥单独堆肥、稻壳炭与污泥堆肥以及蚯蚓-稻壳炭联合污泥堆肥试验,探索蚯蚓与稻壳炭联合堆肥对工业污泥中重金属形态和生物有效性的影响。研究表明,(1)相比污泥单独堆肥,稻壳炭联合污泥堆肥能增加污泥pH、EC、TP和降低TOC、TN,而蚯蚓联合稻壳炭堆肥污泥可增加TN,并进一步增加污泥EC、TP,显著降低污泥的pH、TOC。(2)稻壳炭堆肥中重金属Zn、Cu、Pb、Cd含量因浓缩效应而上升;而蚯蚓联合稻壳炭堆肥,重金属含量显著下降,添加4%稻壳炭时,重金属Zn、Cu、Pb、Cd质量分数达到最小值,分别为856.64、137.10、158.92、15.48mg·kg-1。(3)重金属形态分析表明,随着稻壳炭比例增加,稻壳炭堆肥中重金属Zn、Cu、Pb、Cd的交换态和碳酸盐结合态转化为残渣态及铁锰氧化态的比例增大,添加8%稻壳炭时DTPA提取的有效态重金属质量分数最低,分别为705.72、47.95、50.43、4.47 mg·kg-1;蚯蚓-稻壳炭联合堆肥会使得污泥中重金属交换态、碳酸盐结合态、铁锰结合态和有机结合态均向残渣态转化,添加4%稻壳炭与蚯蚓的协同转化能力最大,Zn、Cu、Pb、Cd有效态重金属质量分数分别为629.84、38.63、36.76、1.63mg·kg-1,说明稻壳炭添加入蚯蚓堆肥可进一步降低工业污泥中重金属有效性,使重金属钝化。本研究可为稻壳炭联合蚯蚓堆肥处理工业污泥提供参考和科学依据。     

High-solid anaerobic digestion of sewage sludge: achievements and perspectives

• High-solid anaerobic digestion (HS-AD) of sewage sludge (SS) is overviewed. • Factors affecting process stability and performance in HS-AD of SS are revealed. • HS effect and knowledge gaps of current research on the HS-AD of SS are identified. • Future efforts on addressing knowledge gaps and improving HS-AD of SS are proposed. High-solid anaerobic digestion (HS-AD) has been applied extensively during the last few decades for treating various organic wastes, such as agricultural wastes, organic fractions of municipal solid wastes, and kitchen wastes. However, the application of HS-AD to the processing of sewage sludge (SS) remains limited, which is largely attributable to its poor process stability and performance. Extensive research has been conducted to attempt to surmount these limitations. In this review, the main factors affecting process stability and performance in the HS-AD of SS are comprehensively reviewed, and the improved methods in current use, such as HS sludge pre-treatment and anaerobic co-digestion with other organic wastes, are summarised. Besides, this paper also discusses the characteristics of substance transformation in the HS-AD of SS with and without thermal pre-treatment. Research has shown that the HS effect is due to the presence of high concentrations of substances that may inhibit the function of anaerobic microorganisms, and that it also results in poor mass transfer, a low diffusion coefficient, and high viscosity. Finally, knowledge gaps in the current research on HS-AD of SS are identified. Based on these, it proposes that future efforts should be devoted to standardising the definition of HS sludge, revealing the law of migration and transformation of pollutants, describing the metabolic pathways by which specific substances are degraded, and establishing accurate mathematical models. Moreover, developing green sludge dewatering agents, obtaining high value-added products, and revealing effects of the above two on HS-AD of SS can also be considered in future.     

果皮、菜叶混合垃圾的蚯蚓堆制处理

在果皮、菜叶混合垃圾中，加入不同比例木屑调节C／N比值和含水量后，接种赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）进行室内堆制处理，研究适宜含水量、接种密度和温度条件下蚯蚓的生长和繁殖特性以及堆制产物的化学性状。结果表明：蚯蚓堆制处理明显加速有机质矿化，促进有机物料降解，提高堆制产物全N量，降低堆制产物有机C含量和C／N比值。加入木屑虽然在一定程度上抑制了蚯蚓的生长和繁殖，但是，0～30d时25％和40％木屑堆制处理中赤子爱胜蚓生长良好，繁殖较旺盛。相关分析表明，接种蚯蚓并加入25％～40％木屑对促进果皮、菜叶垃圾降解以及提高和改善其化学性状是有效可行的，有利于废弃物的减量化、无害化和资源化。     

Sugarcane bagasse amendment improves the quality of green waste vermicompost and the growth of Eisenia fetida

•Earthworms were able to convert green waste into more plant-available nutrients. •The part of heavy metals content increased in the compost added by earthworm. •The addition of SCB to GW did enhance earthworm biomass and humic acid content. •The resulting vermicomposts were characterized by neutral pH and lower EC value. Vermicomposting is a feasible method for disposing of lignocellulosic waste while generating a useful product. The current study assessed the potential of vermicomposting green waste mixed with sugarcane bagasse in proportions of 25%, 50%, and 75% (v:v, based on dry weight). The suitability was evaluated based on the agrochemical properties, earthworm biomass, and phytotoxicity. The final vermicomposts exhibited near-neutral pH values (7.1–7.6), and lower EC values (0.43–0.72 mS/cm) and C:N ratios (14.1–19.9).The content of available nutrients and CEC for all the vermicomposts exceeded those of the control compost (without earthworms). For vermicomposts, the average values of NO₃^–-N, AP, AK, and CEC were 53, 517, 1362 mg/kg, and 158 cmol/kg, respectively. The total contents of heavy metals increased in all vermicompost treatments compared to control composts with the following average final percentages: Zn (2.0%), Cr (15.5%), Pb (23.4%), and Cu (44.3%), but these amounts were safe for application in agroforestry. The addition of sugarcane bagasse to green waste significantly increased the content of total humic substance, humic acid and urease activity, acid and alkaline phosphatase activity, and Eiseniafetida reproduction. The addition of 25% sugarcane bagasse to green waste decreased the toxicity to germinating seeds. These results revealed that vermicomposting is a feasible way to degrade green waste into a value-added chemical product.     

施用城市污泥对杨树土壤化学特性及金属含量的影响

采用温室盆栽方法,研究城市污泥对杨树土壤化学特性、金属含量的影响。实验设置6个处理：4个不同用量的污泥处理：30（S1）、60（S2）、90（S3）和120 t.hm-2（S4）,以及对照（Control：不施加污泥和肥料）和无机复合肥处理（F：1.5 t.hm-2）。结果表明,施用污泥后,土壤有机质、全氮及全磷均提高,且随污泥施用量的增加而增加。S1~S4处理的土壤有机质、全氮及全磷较Control处理分别提高了32.50%~52.05%、32.00%~95.30%及75.43%~236.25%;较F处理分别提高了47.60%~69.37%、35.04%~99.70%及77.10%~239.46%。但污泥施用降低土壤pH和全钾质量分数,土壤pH较Control和F处理分别下降了0.11~0.42和0.01~0.32,但仍呈弱碱性;土壤全钾质量分数较Control和F处理分别降低了1.65%~21.51%和1.19%~21.14%。随污泥施用量的增加,土壤Cu、Zn、Ca和Na质量分数呈增加趋势,而Mn、Fe、Al、Mg质量分数呈降低趋势,其中Cu和Zn增加明显,并较Control处理分别增加了31.89%~104.36%和38.93%~358.02%,较F处理分别增加了23.10%~90.75%和37.88%~354.55%。总体而言,污泥施用于杨树后,可明显改善土壤的化学特性,但污泥施用量越大,土壤重金属Cu和Zn的质量分数残留越多。     

污泥施用对林地土壤基本性质及酶活性的影响

以无锡卢村污水处理厂厌氧消化的脱水污泥为有机肥源,采用土培盆栽试验的方法,研究了不同用量污泥施用后土壤基本性质的变化及对土壤酶活性的影响。试验设计5种处理,污泥施用量和占土质量的比例分别为0（不施污泥的对照处理,CK）,30（3%）,60（6%）,120（12%）和240（24%）g·kg^-1。结果表明,污泥使用提高了土壤中养分元素和有机质的含量;黄棕壤中过氧化氢酶的活性平均比潮土中的高5.2%,随污泥用量的增加潮土中过氧化氢酶活性提高,而黄棕壤中的无明显变化;与对照相比,土壤脲酶活性在两种土壤上分别增加55.6%～122%（黄棕壤）和46.2%～67.5%（潮土）,且与土壤全氮、全磷、水解氮、速效磷和有机质（黄棕壤）和土壤全氮、水解氮和有机质（潮土）呈正相关;结果还显示污泥使用增加了土壤蔗糖酶活性,但不同污泥用量之间无明显差异。     

PBS基共聚物及其模拟降解产物对赤子爱胜蚓急性生态毒性的研究

采用滤纸接触法和自然土壤法,通过急性毒性实验分别研究了20℃时不同分子量PBS（聚丁二酸丁二醇酯poly（butylene succinate））基聚合物及其模拟降解产物二元酸、二元醇对赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）的存活和生长的影响。研究结果表明：48 h内二元酸、二元醇质量浓度在低于3 400 mg.L-1时对蚯蚓的存活没有影响,滤纸接触法测得丁二酸、己二酸、1,4-丁二醇、1,6-己二醇对蚯蚓的LC50分别为：3 523、3 402、74 907、18 160 mg.L-1;在自然土壤实验中,相比空白实验,蚯蚓在含有不同分子量、不同质量分数的PBS及PBS-co-HS、PBS-co-BA土壤中经过14 d的培养,体质量明显增加,且所有的蚯蚓没有任何病状或伤口出现。以上结果表明PBS基聚合物对该物种是安全的。     

生石灰对福寿螺的毒性效应研究

通过室内毒性试验,探索了生石灰对不同大小福寿螺的毒性效应。试验中将福寿螺按照壳高（H）分为小螺（5 mm≤H〈15 mm）、中螺（15 mm≤H〈25 mm）、大螺（25 mm≤H〈35 mm）和超大螺（35 mm≤H〈45 mm）,结果表明：（1）生石灰的控螺效应显著,尤其是对中小福寿螺具很强的抑制和杀灭作用;生石灰处理6 d,除了最低质量浓度0.05 g.L-1处理造成35%死亡率,其他处理死亡率均在70%以上,其中0.20、0.50、1.00和2.00 g.L-1处理中超过90%的福寿螺死亡。（2）生石灰对不同大小福寿螺的半抑制质量浓度（24 h）大小顺序为超大螺〉中螺、大螺〉小螺,半致死质量浓度（24 h）大小顺序为超大螺〉大螺〉中螺〉小螺;（3）生石灰对福寿螺的毒性以抑制效应为主,生石灰对福寿螺的平均半抑制质量浓度为0.06～0.22 g.L-1,低于平均半致死质量浓度0.11～1.09 g.L-1;（4）0.50 g.L-1和2.00 g.L-1质量浓度的石灰处理12 h后,福寿螺鰓组织SOD酶活性呈极显著下降,分别为对照的33%和38%。研究表明,生石灰可用于防治入侵生物福寿螺,在实践中可部分替代杀螺剂的使用。     

施用城市污泥对土壤生态系统影响的研究进展

城市污泥的合理处置已成为目前环境科学研究领域中的重要课题。因污泥富含有机质和有效营养成分,对土壤改良有积极的促进作用,所以污泥的土地利用普遍被认为是一种积极、有效的处置方式。鉴于此,本文就国内外施用城市污泥对土壤生态系统的．影响及相关的过程和机理进行了综述。结果显示,施用污泥可改善土壤理化性质,提高土壤有机质和氮、磷等养分元素的含量,其改良作用因污泥类型而异。污泥对土壤重金属的积累有所影响,特别是在酸雨频发地区或者长期施用污泥,可能会带来重金属Gu污染的环境风险。污泥普遍有利于提高土壤酶活性,譬如土壤淀粉酶、脲酶和蔗糖酶活性,但污泥施用过量或时间延长,则会抑制多酚氧化酶和磷酸酶的活性,而污泥对过氧化氢酶的影响则不大。污泥对土壤微生物特性短期内有积极的影响,但长期则有负面作用。施用污泥可导致土壤动物活性的增加,但也会对一些土壤动物产生毒性,譬如异壳介虫属和弹尾目昆虫,而且污泥毒性不仅取决于污泥用量,土壤类型也起着重要作用。基于上述分析和评述,提出了未来研究展望如下：（1）针对污泥施用后土壤生态系统生物、物理和化学过程和机理进行系统、综合的基础研究;（2）对污泥土地利用进行长期的系统定位试验和环境监测,并对之进行环境风险评价;（3）对污泥稳定化处理技术的创新及其应用研究。     

Biomanagement of sago-sludge using an earthworm, Eudrilus eugeniae

Sago, the tapioca starch is manufactured by over 800 small-scale units located in the Salem district, Tamil Nadu, India. During the processing of sago it generates huge quantities of biodegradable solid waste, as crushed tubers. In present study an attempt was made to convert these biodegradable solid sago tubers into value added compost using an exotic earthworm, Eudrilus eugeniae. The experiments were carried out in a plastic tray at various concentrations of sago-sludge (50% 75% and 100%) for a period of 90 days. During the vermicomposting, data were collected on life form (cocoon, non clitellates, clitellates) of earthworm and it was found to be high in 50% followed by 75% and 100% concentrations. Chemical analysis of worked substrates showed a step wise increase of nitrogen and phosphorus. The fold increase of phosphorus and nitrogen were found to be high for sago-sludge undergoing vermicomposting than the control. During the composting period the organic carbon decreased from its initial value of 58, 76 and 107 mg/kg to 21, 24 and 65 mg/kg for 50, 70 and 100%, respectively The microbial analysis showed that after 75 days of composting, their population stabilized and further increase in composting period did not increase their population size. The results indicate that 50% and 75% concentration of sludge mixed with bedding material was ideal for the vermicomposting.