中国商品有机肥重金属分析

测定了来自10个地区不同生产原料的118个商品有机肥样品的重金属含量.结果表明:(1)商品有机肥样品中的Cd、Hg、Pb、Cr、As、Zn、Cu、Ni的平均值分别为0.600、0.120、7.34、84.30、9.45、202.91、91.06、11.01 mg/kg.(2)河南、湖北、上海的商品有机肥中8种重金属平均值均较高;内蒙古的商品有机肥中Cr平均值为20.32 mg/kg,广西的商品有机肥中Zn平均值为51.36mg/kg,远低于所有样品中Cr和Zn平均值.(3)以猪粪为主要生产原料的商品有机肥中重金属平均值最高.(4)Cr超过中国商品有机肥重金属限量标准、欧盟生态标志法的重金属限量标准、加拿大堆肥重金属限量标准(A级)和加拿大堆肥重金属限量标准(B级);As、Cd超过中国商品有机肥重金属限量标准、欧盟生态标志法的重金属限量标准和加拿大堆肥重金属限量标准(A级);Cu、Zn超过欧盟生态标志法的重金属限量标准和加拿大堆肥重金属限量标准(A级);Hg超过加拿大堆肥重金属限量标准(A级);Pb超过中国商品有机肥重金属限量标准;Ni均未超标.     

土壤中六六六和滴滴涕的堆肥生物修复研究

采用堆肥生物修复法对土壤中六六六(HCH)和滴滴涕(DDT)的降解效果进行了研究.试验结果表明,六六六和滴滴涕的降解先后经历了快速降解阶段和缓慢降解阶段;堆肥第21天后,六六六和滴滴涕降解率均达60%以上;γ-HCH降解效果最好,其次为β-HCH,α-HCH和δ-HCH的降解效果差别较大;p,p'-DDE的降解效果要好于p,p'-DDD,初始质量浓度为0.03 mg/kg的p,p'-DDT未得到降解;微生物对六六六和滴滴涕的降解作用均较明显.     

冷凝水回流对堆肥腐熟度和污染气体排放影响

为探究堆肥过程中高温水蒸气携带的冷凝水回流对腐熟度及温室气体排放的影响,本文以猪粪和厨余垃圾为堆肥原料,在60L密闭好氧堆肥反应器中进行48d的高温好氧堆肥实验.结果表明,堆肥高温期产生的饱和水蒸汽因发酵罐封闭体系不能及时排出,会在发酵罐壁形成冷凝水回流入堆体中,整个堆肥过程冷凝水产率为物料湿重的18%.此外,回流冷凝水中主要成分为NH₄⁺-N(11.40g/L)、溶解性有机碳(6.3g/L)以及无机盐离子,具有较高的EC值(41.05mS/cm)和pH值(9.22),而较高的NH₄⁺-N含量使冷凝水回流处理的堆肥产品种子发芽指数(GI)略达到腐熟(71.4%),与排出处理相比GI下降了25.5%.同时,冷凝水回流使NH₃和CH₄排放量分别增加了55.2%的60.2%,但是CO₂和N₂O排放量分别降低了16.8%的34.8%.研究表明,冷凝水回流可降低17.8%总温室效应.本文建议堆肥过程将高温水蒸气冷凝排出,一...     

水热炭化终温对污泥生物炭产量及特性的影响

以市政污泥为原料,采用水热炭化法制备生物炭,研究水热炭化终温对生物炭产量及特性的影响,着重分析不同水热炭化终温(150~330℃)下生物炭的产率、工业成分、元素组成、重金属质量分数及表面官能团的变化。结果表明:随着水热炭化终温的增大,生物炭的产率从75.8%下降至60.6%,水分、挥发分分别从2.64%与23.62%下降至0.68%与12.57%,灰分从69.59%上升至82.50%,固定碳在3.67%~5.05%波动;N、O、C的质量分数下降,相对污泥分别减小46.4%~64.0%、39.2%~88.0%、24.5%~51.3%,H的则先下降后上升,减小3.3%~-27.6%;OH、C―H和C=C官能团逐渐降解,原子比n((O+N)/C)和n(O/C)下降,n(H/C)上升,芳香性和极性降低,水热炭化进程趋于脱水还原降解反应。生物炭中Zn、Pb、Cu、Cr的质量分数随水热炭化终温的增大而增大,Ni、Cd、As、Hg的则呈现出不一致的变化规律;相对污泥,Zn、Pb、Cu、Cr、Cd的质量分数分别增加14.5%~49.4%、39.1%~82.6%、28.5%~73.4%、7.2%~64.5%、53.8%~88.9%,Hg的减少20.5%~83.1%,Ni和As的则增减不一。     

原位调控基料碳源组分对水虻堆肥效率与碳氮固定效应的影响

选择生物可利用度高的葡萄糖和生物利用度低的木屑作为碳源,花生粕作为氮源,配制总C/N为10、15、20、25、30,碳源难易利用程度为0%、25%、50%、75%、100%的25个水虻堆肥处理组,探究了不同总碳氮比和碳源难易利用程度下的水虻堆肥效率与碳氮素固定效应,基于相关性分析与正交偏最小二乘回归模型分析了调控碳氮固持的关键因子,并利用主成分分析法开展综合评价.结果表明:25个试验处理下,水虻虫体和虫粪产率分别为3.96%～23.06%和13.38%～89.99%;虫体碳含量为48.12%～60.31%,虫体氮含量为5.79%～9.85%,水虻从基料回收的碳、氮素分别为3.24%～29.58%和17.21%～52.69%;水虻堆肥体系碳与氮总固定率分别为40.69%～93.81%和38.06%～72.89%.易利用碳素有效率(ACC1)对水虻堆肥中虫体、虫粪的碳氮固定影响显著(VIP>1).总C/N为10,难易利用度碳源比为50%:50%时,水虻堆肥效率与体系总碳氮固定综合效果最佳.本研究证明了总C/N作为水虻堆肥营养基料配置指标上存在局限性,而原位调控基料碳源的生物利用度,可...     

污泥与稻秆共热解对生物炭中碳氮固定的协同作用

为了研究共热解对生物炭中碳氮固定的协同效应,利用管式固定炉开展了不同热解温度(300~700℃)下的污泥与稻秆单独热解及其共热解(泥秆质量分别为1∶3、1∶1、3∶1)试验研究.结果发现,污泥和稻秆共热解并不是两种物料单独热解贡献的简单叠加.共热解对生物炭产率无协同效应,但对固定碳产率的协同性受共热解条件影响较大.在相同热解温度下,1∶3和3∶1泥秆比共热解生物炭中的碳和氮含量协同量化值均明显大于1∶1泥秆比下的协同量化值,碳和氮元素含量协同量化值分别在热解温度和泥秆比为(400℃、1∶3)与(400℃、3∶1)时达到最大值12.43%与40.65%.碳和氮固定率协同量化值随热解温度的升高而增加,最大分别为53.77%~56.13%和38.30%~39.12%,说明共热解可显著提高生物炭中碳和氮元素的固定水平.除3∶1泥秆比共热解生物炭中H/C原子比大于理论值,对降低生物炭的芳香度与饱和度具协同作用外,其他共热解条件下的H/C、(O+N)/C、O/C原子比均小于理论值,对提高生物炭的稳定性具明显的协同促进作用.污泥与稻秆在泥秆比1∶3、1∶1与3∶1下共热解,提高协同效应的方式分别为促进脱氧去氢反应、去氢反应与脱氧反应.该研究结果可为生物炭在碳氮封存减排中的应用提供新的工艺途径.