污泥干化芦苇床中的渗滤液水质变化特征

对3个中试规模的高有机质剩余污泥干化床中污泥渗滤液水质变化特征进行了为期2年的实验研究。Ⅰ单元作为对照床,未种植植物;Ⅱ单元和Ⅲ单元种植芦苇。Ⅰ单元和Ⅱ单元底部充填炉渣,通过穿孔PVC通风管与大气相连通,目的是通过床体填料空隙提供氧气。3个干化床按照如下周期运行:进泥大约半小时,闲置1周,污泥负荷平均为41.3kg TSS/(m2·a)。实验结果表明,污泥干化芦苇床去除污泥渗滤液中的有机物较传统干化床更有效,通风结构有利于有机物的降解;3个床体的污泥渗滤液总磷浓度均高于进泥,但两个芦苇床渗滤液总磷浓度较低,可能的原因是较传统干化床多了植物吸收作用。根据实验数据分析,3个床体中都发生了氨化、硝化和反硝化作用,单元Ⅲ获得了最高的总氮去除率30.38%,Ⅱ单元和Ⅰ单元获得的总氮去除率分别为25.47%和20.59%。高有机质剩余污泥渗滤液仍含有较高的污染物浓度,需回流至污水处理单元进行进一步处理。     

石灰干化污泥对土壤重金属稳定化处理的效果

以采自湖南省嘉禾县重金属复合污染土壤为研究对象,采用城市污水处理石灰干化污泥作为稳定剂,对污染土壤进行稳定化处理,并采用TCLP和BCR连续提取法对稳定化效果进行分析和评价。研究结果表明,单独使用石灰干化污泥,TCLP浸出浓度随着干化污泥质量分数的增加而显著减少,干化污泥的质量分数为40%时,稳定化率最大为Zn-98.92%、Cd-99.06%、Pb-96.84%;但是干化污泥的高pH值导致稳定后土壤中As的浸出增加。为了恢复植物生长功能,经过亚铁盐和磷酸调节pH后,石灰干化污泥稳定过的土壤pH有效降低,同时亚铁盐和磷酸有利于促进Pb和Zn的稳定效果;但是对Cd的稳定有负面影响;另外,亚铁盐的加入同时可以减少As的浸出浓度。经处理后土壤中重金属形态由不稳定态转为稳定态,使重金属的浸出浓度明显降低,减少了土壤重金属的浸出毒性。该研究结果表明,石灰干化污泥可以作为资源回收利用,应用于重金属污染土壤的修复中,并能改善稳定后土壤适宜植物生长的理化性质。     

植物处理污泥对华南红壤淋出液重金属的影响

利用2年的盆栽试验,研究了植物处理对污泥农用后华南红壤淋出液重金属的减少效果.设置了对照、无植物污泥处理、单种污泥处理和套种污泥处理.结果表明,不同处理污泥施用于红壤表层后,每次淋出的土壤淋出液中Cu浓度均达到《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)V类标准,但Zn、Cd和Pb浓度则不是每次均达到V类标准.土壤淋出液中Zn、Cd浓度超出V类标准限值时,单种污泥处理对其影响较小,且单种污泥处理土壤淋出液中Zn、Cd浓度分别为无植物污泥处理的12.6％～77.5％和21.5％～53.5％.3个施污泥处理的土壤淋出液中Pb浓度没有明显差异.与无植物污泥处理相比,套种植物处理可以显著降低污泥对土壤淋出液中Zn、Cd、Cu和Pb总量的影响,分别占无植物污泥处理的51.6％、35.4％、51.7％和59.1％,同时显著降低土壤淋出液体积(降低了20.3％);单种植物处理仅显著降低污泥对土壤淋出液中Zn、Cd和Cu总量的影响,分别占无植物污泥处理的51.0％、39.6％、62.8％.     

沸石粉在污泥生态床中的应用研究

研究了不同沸石粉投加比例对污泥脱水、沉降、干化时间、污泥生态床中植物根部干重的影响,最终选定沸石粉投加比例为6%。在此投加比例下,对污泥生态床中的氮磷含量进行了测定,结果表明,黄花鸢尾床与芦苇床,总磷含量下降分别为13.2%和12.2%;总氮含量下降分别为48.3%和49.2%;硝氮含量下降分别为67.2%和70.2%。     

干化床和芦苇床稳定污泥过程中的腐殖化特征简

通过现场实验,考查污泥干化床和污泥干化芦苇床稳定污泥过程中的腐殖质变化特征,重点分析了污泥腐殖化率和污泥腐殖化指数的变化情况。系统运行了3年,包括前2年的污泥负荷期和第3年的自然稳定期,检测分析在第3年进行。实验结果表明,污泥腐殖质含量历月变化不大,基本在1.1%~2.1%范围;总体上污泥的腐殖化率具有上升趋势,同一时间样品芦苇床中污泥的腐殖化率略高于干化床;污泥腐殖化指数呈上升趋势,但芦苇床略低于传统干化床;4—11月,干化床中的污泥腐殖化指数从0.079升高到0.742,芦苇床从0.042升高到0.715。经过3 y的稳定化处理,污泥的腐殖化程度和腐熟度得到有效提高。     

干化床和芦苇床稳定污泥过程中的腐殖化特征

通过现场实验,考查污泥干化床和污泥干化芦苇床稳定污泥过程中的腐殖质变化特征,重点分析了污泥腐殖化率和污泥腐殖化指数的变化情况。系统运行了3年,包括前2年的污泥负荷期和第3年的自然稳定期,检测分析在第3年进行。实验结果表明,污泥腐殖质含量历月变化不大,基本在1．1％～2．1％范围;总体上污泥的腐殖化率具有上升趋势,同一时间样品芦苇床中污泥的腐殖化率略高于干化床;污泥腐殖化指数呈上升趋势,但芦苇床略低于传统于化床;4-11月,干化床中的污泥腐殖化指数从0．079升高到0．742,芦苇床从0．042升高到0．715。经过3Y的稳定化处理,污泥的腐殖化程度和腐熟度得到有效提高。     

不同有机质含量进泥的污泥干化芦苇床运行效能

污泥干化芦苇床是将人工湿地和污泥干化床进行有机结合,形成的一种新型污泥处理系统。系统运行时,周期性地将污泥布向湿地表面,水经填料层向下渗滤,并经由底部排水管流出;污泥中的固体物质被截留在填料层上面,通过蒸发蒸腾作用进一步脱水。通过系统地考察不同有机质含量剩余污泥在污泥干化芦苇床中的稳定化效果,总结并对比分析了污泥干化芦苇床对不同原泥的矿化程度、氮磷等营养物质的去除、微污染有机物的降解以及温室气体排放等。经过2年的布泥期和1年的稳定期,污泥有机质得到有效处理,高、低有机质含量污泥的稳定化程度分别达到54.50%和58.20%,满足GB 18918-2002中稳定化污泥标准的要求,同时高于GB 8712-1987(10%)的城镇垃圾农用控制标准要求。污泥氮磷含量仍然处于较高水平,可作为植物性营养元素;其中高、低有机质含量污泥中氮的含量分别从7.10%降到3.10%和从2.52%降到0.98%。微污染有机物如多环芳烃得到有效去除,高、低有机质含量污泥中多环芳烃分别去除了67.28%和32.64%,其中湿地植物芦苇起到了积极作用;监测结果表明,污泥干化芦苇床会释放一定量的温室气体,其中CO_2释放量为16.5~65.2 g·(m~2·d)~(-1),CH_4释放量为0.43~1.95 g·(m~2·d)~(-1),用CO_2来衡量CH_4的全球变暖趋势,污泥干化芦苇床CO_2释放量为15.02 g·(m~2·d)~(-1)。     

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。     

污泥耐受性草本植物的筛选及其对重金属Cu、Zn的富集

为探索植物修复污泥中重金属污染的可行性,配制不同污泥含量的介质土开展盆栽实验,对从河南、云南和上海等地收集的抗逆性强的19种草本植物进行污泥适应性筛选;研究了植物对污泥的生理响应及其对重金属Cu、Zn的吸收和分布.结果表明,上海市浦东新区白龙港污水处理厂污泥农用是可行的,农用时污泥比例应控制在60％以下;筛选出三叶鬼针草、稗子、荆芥和金叶马兰4种污泥耐受性植物;三叶鬼针草具有修复重金属Cu、Zn污染土壤的潜力;稗子具有修复重金属Zn污染土壤的能力;金叶马兰具有修复重金属Cu、Zn污染土壤的能力.     

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.     

基于mcrA基因分析污泥干化芦苇床中产甲烷菌的多样性

基于mcr A基因探讨污泥干化芦苇床稳定污泥过程中的产甲烷菌多样性,利用PCR-DGGE技术分析不同时期、不同干化床污泥中产甲烷菌群落变化。DGGE图谱聚类分析发现,同一时期不同干化床污泥中产甲烷菌群落相似度较高;而同一干化床、不同时期污泥中的产甲烷菌群落有显著的差异。结果表明,污泥干化芦苇床中产甲烷菌的优势种属主要随芦苇生长时期和污泥稳定化时间的延长而改变。基于序列和系统发育树分析,干化床污泥样品中主要的产甲烷优势菌属是甲烷杆菌属(Methanobacterium),甲烷微菌属(Methanomicrobium),表明有通气结构的芦苇床更能有效抑制产甲烷菌的生长,进而有利于减少甲烷的排放。     

污泥堆肥施用于草坪草栽培：Zn和Cu的分布特征

为了探索污泥堆肥中重金属在土壤一植物系统中的积累与转移特性,通过温室盆栽实验,分析了污泥堆肥对草坪草高羊茅、黑麦草和白三叶生物量积累的情况,研究了污泥堆肥中Zn和Cu在植物和土壤中的分布特征。结果表明,污泥堆肥施用可以有效促进3种草坪草的积累生物量,在0～6kg／m2的污泥堆肥施用量范围内,草坪草的生物量积累随着施用量的增加而提高。土壤中Zn和Cu的含量随污泥堆肥施加量的增加而增大,85％以上的Zn和Cu残留在土壤中。污泥堆肥中的Zn和Cu均可以被植物吸收,随着污泥堆肥施用量的增加,草坪草对Zn和Cu的吸收量增大,但当污泥堆肥施用量超过一定阈值时,草坪草吸收zn和cu不再增加,甚至减少;对于不同的草坪草,这一阈值有所不同。植物对zn和cu的吸收量只占土壤中zn和cu减少量的5％左右。根据生物富集系数（BCF）的计算结果推测,污泥堆肥的施用对土壤环境的影响大于对植物体内累积zn和Cu的影响。     

金矿区高浓度砷污染土壤的稳定化处理

以粉煤灰、干化污泥、粉碎花生壳、硫酸亚铁(Fe_2SO_4)和磷酸二氢钾(KH_2PO_4)为稳定剂对矿区高浓度As污染土壤进行处理,通过土壤理化性质、重金属形态和浸出浓度变化等综合评估稳定剂对高浓度砷污染土壤的稳定化处理效果。结果表明,添加稳定剂可以提高土壤pH值、有机质含量和阳离子交换量。粉煤灰、干化污泥、粉碎花生壳、硫酸亚铁对土壤中的As有较好的稳定化作用,其中硫酸亚铁对土壤中As的稳定效果最好。同时添加10%粉煤灰、10%干化污泥和1%硫酸亚铁后,土壤中可交换态As、碳酸盐结合态As、铁锰氧化物结合态As、有机结合态As含量显著降低,降幅分别为62.3%、55.2%、29.6%、58.2%,残渣态As含量增加8.1%。添加粉煤灰、干化污泥、硫酸亚铁能显著降低土壤中As的浸出浓度,而添加KH_2PO_4会使土壤中As浸出浓度增加,移动性增强。当同时添加10%粉煤灰、10%干化污泥、1%粉碎花生壳和1%硫酸亚铁后,As浸出浓度最低(0.93 mg·L~(-1)),稳定效果最好,稳定化效率达到了74.8%。土壤中As的浸出浓度与可交换态As和碳酸盐结合态As呈显著正相关,与残渣态As呈显著负相关,可交换态As、碳酸盐结合态As和残渣态-As含量是影响土壤中As浸出浓度变化的主要因素。     

城市污水厂混合污泥的生态稳定处理

城市污水厂初沉池和二沉池混合污泥利用由蚯蚓和微生物共同组成的人工生态系统进行稳定处理。蚯蚓生态床可集污泥浓缩、调理、脱水、稳定、处置和综合利用等多种功能于一身：(1)蚯蚓和微生物将污泥作为生长营养源，对其进行分解和吸收；(2)蚯蚓生理代谢产生的蚓粪是高效农肥和土壤改良剂；(3)在生态床中增殖的蚯蚓具有重要的饲料和药用价值。污泥物质经蚯蚓污泥稳定床处理后，可全部被生态系统吸收利用和转化，具有流程简单、管理方便、无二次污染、造价和运行费用低廉、副产物具有经济利用价值等特点，为解决污泥的最终处置问题提供了生态利用的新途径。     

污泥堆肥施用于草坪草栽培:Zn和Cu的分布特征简

为了探索污泥堆肥中重金属在土壤-植物系统中的积累与转移特性,通过温室盆栽实验,分析了污泥堆肥对草坪草高羊茅、黑麦草和白三叶生物量积累的情况,研究了污泥堆肥中Zn和Cu在植物和土壤中的分布特征。结果表明,污泥堆肥施用可以有效促进3种草坪草的积累生物量,在0~6 kg/m²的污泥堆肥施用量范围内,草坪草的生物量积累随着施用量的增加而提高。土壤中Zn和Cu的含量随污泥堆肥施加量的增加而增大,85%以上的Zn和Cu残留在土壤中。污泥堆肥中的Zn和Cu均可以被植物吸收,随着污泥堆肥施用量的增加,草坪草对Zn和Cu的吸收量增大,但当污泥堆肥施用量超过一定阈值时,草坪草吸收Zn和Cu不再增加,甚至减少;对于不同的草坪草,这一阈值有所不同。植物对Zn和Cu的吸收量只占土壤中Zn和Cu减少量的5%左右。根据生物富集系数（BCF）的计算结果推测,污泥堆肥的施用对土壤环境的影响大于对植物体内累积Zn和Cu的影响。     

观赏植物与驯化污泥联合修复垃圾渗滤液污染土壤

垃圾填埋场渗滤液污染土壤具有重金属-有机物复合污染的特性。研究了观赏植物广东万年青、白掌、孔雀竹芋和经垃圾渗滤液驯化的污泥对该污染土壤的修复效果,结果表明:采用单一植物修复时,广东万年青较白掌和孔雀竹芋对土壤污染物具有更强耐性,能在污染土壤中生长良好,对重金属Cd和Pb的富集能力也更强;驯化污泥能明显提高污染土壤中有机污染物的降解率,并使重金属Cd和Pb稳定态比例分别提高了34.7%和36.6%,降低了重金属的生物有效性。当采用广东万年青和驯化污泥联合修复时,污泥能促进植物的生长,且当污泥添加量为480 mg·kg~(-1)时,联合修复对土壤中Cd、Pb及有机污染物的去除率分别较不加污泥的对照提高了51.7%、25.5%和40.2%。     

拉萨污水处理厂污泥对沙化土壤改良效果

以西藏雅鲁藏布江流域沙化土壤为研究对象,采用拉萨污水处理厂脱水污泥进行添加处理,测定了不同污泥掺混量下土壤基本理化性质变化趋势,并与当地农田、草地生态系统土壤进行了比较。结果表明:随着污泥掺混量的增加,沙化土壤的孔隙度逐渐提升(P0.001),土壤密度及容重逐渐降低,在掺混量大于10%时,改良效果趋于减缓;土壤氮、磷、有机质含量呈增加趋势,在掺混量为10%~15%时与对照土壤氮、磷含量相近,在掺混量为20%~30%时,有机质含量与对照相近;土壤最大持水量呈增加趋势,在掺混量为5%~10%时即与对照土壤相近;拉萨污水处理厂污泥重金属含量远低于国家农田土壤标准,且含有一定的植物生长必需元素,是一种理想的沙化土壤改良剂。     

苏州污水处理厂污泥干化工艺方案的比选

污泥处理及其处置所面临的重要问题之一,就是如何对城市污水处理厂产生的污泥进行有效减容,尽量降低对外部能源的需求。文中在掌握国内外污泥干化主要工艺技术的基础上,针对某城市污水处理厂的污泥干化工程,拟对采用燃煤烟气干燥、污泥消化一干化一体化、太阳能热泵干燥等三种不同污泥干化工艺进行物料、能量工艺核算。并在此基础上,计算初期投资与15年的运行费用总和。通过对燃料价格、环保和安全等影响因素的研究,分析比较了五种供热系统,以太阳能热泵供热系统为最优,值得大力推广和应用。     

鼓泡床锅炉富氧焚烧含油污泥技术

提出了一种新型的含油污泥焚烧近零排放处理方式,即利用富氧燃烧技术焚烧含油污泥,油泥无需干化,并可以回收烟气中的CO_2直接用于油田驱油,可以实现CO_2的近零排放。以日焚烧200 t含油污泥为研究对象,构建了鼓泡床富氧燃烧含油污泥锅炉原则性热力系统,并分别从炉膛内密相区埋管、稀相区受热面和尾部对流受热面等方面进行了概念设计,根据鼓泡床锅炉的设计原则并结合富氧燃烧技术特点,设计了一台富氧燃烧含油污泥鼓泡床锅炉。详细介绍了鼓泡床焚烧锅炉的设计参数、结构布置,结果表明:鼓泡床富氧焚烧含油污泥系统的锅炉效率可达92.59%,富氧燃烧工况下炉膛内的换热量远远大于对流换热量。     

污水处理厂污泥干化焚烧处理可行性分析

以绍兴污水处理厂脱水污泥为研究对象,通过实验分析了污泥进行干化焚烧处理的可行性。对污泥泥质进行分析,采用桨叶式污泥干化机对污泥的热干化特性、干化过程污染排放特性进行研究,使用流化床污泥焚烧试验装置对污泥焚烧工况及焚烧过程中污染物的排放特征进行研究,结果表明,绍兴污水处理厂脱水污泥的泥质特征与大多数污水污泥类似,灰分较高、发热量较低,需干化后才可实现稳定燃烧;污泥在小型桨叶式污泥干化机内的干化速率最高达到0.6kg/(m2·min),并随污泥干化的进行而逐渐降低;干化过程产生的常规污染气体中氨气浓度最高,可达170 mg/Nm3;污泥干化冷凝水的COD高达820 mg/L,氨氮等指标也很高。污泥干化系统的设计需充分考虑污泥热干化过程中气体和液体污染物的排放,设置相应的处理设施。污泥干化至含水率30%时,可在不投加辅助燃料的情况下实现流化床焚烧炉内的焚烧处理,干化污泥焚烧时需关注烟气中常规污染气体和重金属的控制,焚烧灰渣浸出毒性未超过国标限值。