奶牛粪条垛式模拟堆肥腐熟度及微生物群落结构变化

为降低堆肥成本、促进资源化利用和集约化养殖场奶牛粪污处理,采用小型堆肥反应器,研究利用奶牛粪污压榨残渣进行无辅料添加条垛式堆肥的可行性.堆肥过程中监测物料温度和各种理化指标的变化,并跟踪解析微生物群落.条垛式模拟堆肥共持续75 d,肥堆温度维持50℃以上达10 d,水分含量逐渐降低.pH在开始阶段略有增加后最终降低到约8.0.有机物降解率在堆肥前30 d迅速增加,而后逐渐增加到57.8%,C/N随着有机物的降解降低到9.75.NH_4~+在堆肥进行20 d后显著降低,由于硝化作用NO_3~-逐渐增加,最终产品中未检测到NH_4~+,NO_3~-含量达到2 208.8 mg/kg(干重).堆肥结束时物料的电导率为2 250.8μS/cm,低于文献推荐限值3 000μS/cm;成熟堆肥的种子发芽指数达到120.4%.高通量测序结果显示,微生物群落结构在堆肥前期发生了显著变化,堆肥后期则保持相对稳定,氨氧化细菌Nitrosococcus和硝化细菌Nitrolancea、Nitrospira进行了NH_4~+向NO_3~-的转化,堆肥19 d后硝化细菌占总细菌的比例达2%以上.综上,条垛式堆肥适合处理奶牛粪渣,可在无辅料添加情况下达到理想的堆肥效果,成熟堆肥质量优良.(图10表1参25)     

水体中常见无机阴离子对TiO_2薄膜光催化还原Cr(Ⅵ)的影响

选择了5种水体中常见的阴离子(Cl~-,SO_4~(2-),HCO_3~-,NO_3~-以及HPO_4~(2-)/H_2P_4~-),分别考察了其对TiO_2薄膜光催化还原模拟Cr(Ⅵ)废水的影响.从上述离子的光吸收,对·OH的捕获作用以及与Cr(Ⅵ)的竞争吸附三个方面讨论了上述离子影响TiO_2薄膜光催化还原Cr(Ⅵ)速率的原因.结果表明,体系酸性越强,越有利于Cr(Ⅵ)的还原;在pH值约为6时,HCO_3~-,Cl~-和SO_4~(2-)对TiO_2薄膜光催化还原Cr(Ⅵ)具有促进作用,NO_3~-具有抑制作用,H_2PO_4~-/HPO_4~(2-)在低浓度时具有促进作用,而在高浓度时具有抑制作用.造成上述结果的主要原因是Cl~-,SO_4~(2-)和HCO_3~-具有较强的·OH捕获作用和在TiO_2表面较低的吸附能力;H_2PO_4~-/HPO_4~(2-)在TiO_2表面具有较强的吸附能力;NO_3~-对紫外光吸收作用降低了TiO_2表面的紫外光强度以及自身光化学反应产生了·OH.     

高温堆肥对猪粪中多类抗生素的去除效果

在人工控制条件下进行高温堆肥,考察不同通风方式对堆体温度、发芽指数等堆肥腐熟指标的影响,研究堆肥过程对磺胺二甲嘧啶(SMN)、土霉素(OTC)、金霉素(CTC)和泰妙霉素(TIA)这4种常见畜用抗生素的去除效率.结果表明,翻堆+机械通风的方式可以促进堆肥腐熟进程,提高堆体最高温度并延长堆体高温阶段持续时间.抗生素的去除主要发生在堆体升温及高温阶段,且去除效率随着堆体最高温度的升高而提高.在4种抗生素添加量均为100 mg·kg-1条件下,堆肥腐熟进程并未受到较大影响.经过28 d的高温堆肥,SMN、OTC、CTC和TIA的残留量分别为1.90、7.20、6.64和8.75 mg· kg-1.     

粪渣污泥好氧堆肥过程中主要理化性质的动态变化

进行了粪渣污泥的强制通风静态垛堆肥试验,分析了温度、氧气、含水率和挥发性有机物在堆肥不同阶段的变化特征。粪渣与木屑质量1∶1.5的比例下,能够实现快速高温好氧堆肥,堆体温度在高温期持续9d,达到无害化的卫生学要求。堆体耗氧速率在升温阶段后期上升到最大值,此后持续降低,到堆肥后期趋于稳定。据此提出了相应的通风策略。在堆肥过程中,物料的含水率和挥发性有机物含量持续降低,但到堆肥后期趋于稳定,堆肥结束时分别减小17个百分点和10.4个百分点。     

不同环境温度条件对脱水污泥堆肥效果的影响研究

为明确不同环境温度对脱水污泥堆肥效果的影响,试验采用双层反应器进行水浴保温模拟不同环境温度,分别设置10℃(CT10)和25℃(CT25)两个处理并运行30 d,通过分析污泥堆肥过程中温度、pH、总氮、C/N比值、腐殖酸含量等指标变化特征,比较两个处理的污泥腐熟效果。结果表明:CT25堆肥处理进入55℃高温期并维持8 d,较CT10处理提前3 d达到高温期并多维持3 d;两个处理堆体的pH值变化范围为7.10~7.91,呈先升后降趋势,且CT25处理pH值的升高、降低幅度更大;两种堆肥处理有机质和总氮含量呈降低趋势,且同一时期CT25处理低于CT10,其中18 d取样时两处理有机质含量呈显著性差异(P0.05),两处理总氮在堆肥各时期没有呈现显著差异(P0.05);整个运行期间,堆体腐殖酸含量呈增加趋势,堆肥结束时,CT25处理的腐殖质含量达24.18%,较CT10处理提高5.52%;通过T值(T=(C/N)终/(C/N)始0.6)判断两处理的污泥腐熟程度,结果显示,第18天时CT25处理的T值为0.59,堆体达到腐熟,CT10处理在第30天时才达到腐熟。上述结果表明,利用该反应器进行脱水污泥堆肥,较高温度启动可以实现污泥更快速、充分腐熟。通过对脱水污泥堆肥反应器启动温度的控制,可为低温条件下脱水污泥的快速腐熟控制提供参考。     

蘑菇渣对落叶堆肥中水溶性有机物光谱学特性的影响

采用光谱分析技术研究落叶堆肥过程中水溶性有机物的组成和结构特征以及添加蘑菇渣对堆肥中水溶性有机物光谱学特性的影响.荧光光谱的结果表明,随着堆肥过程的进行,水溶性有机物的芳构化程度不断增加,生成的腐殖质类物质与土壤富啡酸相似,添加蘑菇渣会促进这一过程的进行;红外和紫外光谱进一步显示,在堆肥过程中,水溶性有机物中的碳水化合物和脂肪族化合物不断被降解,而羧基、芳香族化合物和硅酸盐类物质明显增加,添加蘑菇渣可以有效促进木质素类物质的分解,提高水溶性有机物的芳构化程度,加快堆肥腐熟.     

Na_2CO_3/H_2O_2“稳定”的CO_2的型体研究(Ⅰ)——“稳定性二氧化氯”溶液中氯氧化物的类型及性能分析

本文对以稳定剂H_2O_2和Na_2CO_3与ClO_2制备的所谓“稳定性二氧化氯” 溶液中ClO_2存在型体及碳酸盐存在型体进行了分析,同时对“稳定性二氧化氯”的热稳定性、酸活化影响因素以及杀菌效果等方面进行了研究,并与纯NaClO_2和ClO_2进行了对比.结果表明:“稳定性二氧化氯”溶液中ClO_2是以亚氯酸盐ClO_2~-型体存在,碳酸盐是以碳酸氢盐型体存在.又通过理论分析证明“稳定性二氧化氯”溶液制备过程中ClO_2与H_2O_2和Na_2CO_3发生了氧化还原和质子传递反应,生成了亚氯酸盐ClO_2~-和碳酸氢盐HCO_3~-,并有O_2放出.因此,认为“稳定性二氧比氯”溶液是ClO_2与H_2O_2和Na_2CO_3反应生成的ClO_2~-和HCO_3~-的混合溶液.     

新型调理剂CTB-2污泥堆肥的氧气时空变化特征研究

采用新型CTB-2调理剂与城市污泥进行堆肥,研究了堆肥过程中氧气、温度的时空变化特征。结果表明,m（CTB-2调理剂）：m（污泥）=1：2能够有效降低污泥容重,改善堆体结构;堆体能够快速升温至高温期并持续7d以上,最终完成无害化;采用该比例的调理剂能够保证堆体的通风供氧,使堆体各层通风后的氧气体积分数都恢复至19％以上,最低氧气体积分数维持在数17％以上;堆肥过程中堆体的氧气体积分数、耗氧速率和温度都具有明显的层次效应,堆体耗氧速率呈先升高后降低的趋势,堆体通风后的氧气和最低氧气体积分数均随着堆肥的进行而增加。     

河北省承德地区秸秆堆肥特性及腐熟度评价

以河北省承德地区的油葵秸秆、玉米秸秆、大豆秸秆与鸡粪为原料,设置4种不同配比（F1、F2、F3、F4）,于2009年秋末接种EM菌进行堆肥试验.通过对堆肥过程中堆体的温度、含水率、NH4＋-N、NO3--N、pH值、C/N、T值的测定,研究了不同配比对堆肥腐熟度的影响.采用大白菜种子发芽指数（GI）评价了堆肥的腐熟度和...     

乌梁素海水体重金属元素赋存形态模拟分析

为探讨重金属元素在湖泊水体中的赋存形态及影响因素,采集乌梁素海水样,对湖水中重金属元素铜(Cu)、铬(Cr)、镉(Cd)含量与赋存形态进行分析,利用PHREEQC软件模拟分析水体温度、氧化还原性、酸碱性的变化对Cu、Cr、Cd赋存形态的影响。结果显示,乌梁素海湖水中Cr、Cd含量都未超出地表水标准和国家渔业用水标准,但部分监测点Cu超标。湖水中Cu主要存在形态为CuCl_2~-、Cu(OH)_2;Cr主要存在形态为Cr(OH)_3;Cd主要存在形态为CdCl~+、Cd~(2+)、CdCl_2。水体中Cu、Cr、Cd赋存形态受水温影响较小,受pH影响较大。水体pH较低时,重金属以配合反应为主,此时水体中Cl~-、SO_4~(2-)等阴离子配位体含量对其影响较为明显,主要赋存形态为CuCl_2~-、Cr(OH)_2~+、CdCl~+、CdSO_4;随着pH的升高,重金属逐渐发生水解反应,主要赋存形态为Cu(OH)_2、Cr(OH)_3、CrO_2~-、CdOHCl、Cd(OH)_2等氢氧化物。水体的氧化还原性对不同重金属有不同影响。当水体处于还原状态时,Cu以CuCl_2~-含量为最大,处于氧化状态时,Cu(OH)_2含量最大。在水体处于中性-弱碱性状态下,水体的氧化还原性对重金属Cr、Cd影响较小。