城市污水厂污泥高温好氧堆肥氮素转变行为研究

采用两段式高温好氧堆肥工艺，研究了污泥堆肥中氮素转变规律。研究表明，硝化作用受到温度和NH4^ -N含量的影响显著。一次发酵中，堆料平均温度高于40℃，硝化作用受到强烈抑制；二次发酵后期，由于NH4^ -N浓度降低，故硝化过程减缓。不同调理剂及操作条件对氮素损失影响较大，利用腐熟堆肥作为调理剂可以减少氮素损失。适当降低堆料温度、增加初始含水率及适当减少初始挥发份含量等措施均可在一定程度上减少氮素损失。     

厌氧消化和好氧堆肥对城市污泥中新污染物的削减

城镇污水处理规模的扩大使得城市污泥的产生量增加,而药物及个人护理品(PPCPs)、生物性污染物、微塑料(MPs)和雌激素等新污染物在污泥中的检出率也呈增加趋势。污泥厌氧消化制沼气、好氧堆肥制土壤改良剂具有削减污染物、回收有价值组分、降低环境风险等多重功效,然而它们对新污染物的削减效果尚待考察。以上述4种新污染物为例,比较了它们在不同国家城市污泥中的存在状况,综述了厌氧消化、好氧堆肥、厌氧消化和好氧堆肥结合以及与物化措施联合对新污染物的削减情况及存在的问题。针对污泥中多种新污染物并存的状况,提出未来应开发针对多种新污染物的去除技术,同时强化新污染物削减机制的研究,以保障城市污泥的安全利用。     

厨余垃圾好氧堆肥与污泥厌氧消化一体化处理

利用自行研制的城镇生活垃圾与污水厂污泥一体化处理反应器对厨余垃圾好氧堆肥和污水处理厂污泥厌氧消化进行了实验研究,结果表明,在环境温度8~17.2℃的条件下,垃圾仓温度范围为17.2~50℃,堆肥垃圾含水率由(91.0±1.8)%降为(85.1±5.2)%,pH维持在5.92~7.40之间,VS/TS由0.78±0.06降为0.60±0.12,垃圾蛋白酶活性在第15天后维持在153.5~347.5 U/g DW。污泥仓温度主要范围为25~35℃,排泥含水率由(99.2±0.3)%降为(96.0±1.5)%,pH维持在6.77~6.97之间,VS/TS由0.66±0.07下降为0.44±0.11。污泥仓日均产气量为(44.7±8.6)L,其中甲烷平均体积分数为(61.32±4.68)%,污泥蛋白酶活性在第4天后稳定在0.98~1.78 U/mL之间。一体化反应器实现了厨余垃圾与污水厂污泥在同一反应器中集中处理,并利用垃圾堆肥时产生的热量为污泥浓缩消化提供温度条件。     

污泥堆肥的通风及控制技术

污泥堆肥是处理和处置污水处理厂的副产物－污泥的一种有效手段,作为控制氧含量的通风系统在好氧堆肥过程中起着至关重要的作用,通风系统及其控制技术已成为堆肥工艺研究的主要内容之一     

固态微生物菌剂的制备及其在好氧堆肥中的应用

与液态微生物菌剂相比,固态菌剂的保藏时间长,菌种不易退化失活,且便于存储及运输,对降低菌剂运输及使用成本具有重要意义。在优化固态微生物菌剂制备关键影响因素的基础上,通过3因素3水平正交实验获得了最佳制备方法,即以腐熟物料作为载体,投加4%的海藻糖,含水率为15%。将所得固态微生物菌剂保存一定时间后,以食品厂污水处理剩余污泥和玉米秸秆的混合物为堆肥原料进行好氧堆肥,发现不同保存时间的固态微生物菌剂的堆肥效果相近,均可使堆体在18 h左右进入55 ℃以上的高温期,高温持续时间长,所得堆肥产品的理化性质也相差不大,且均符合我国生物有机肥标准(NY 884-2012)中的相关要求,所得固态菌剂的制备方法具有重要的实际价值。     

SBR处理生活污水好氧颗粒污泥的培养研究

采用SBR,以生活污水为进水,在常温条件下,接种苏州某污水厂活性污泥,对好氧颗粒污泥进行培养,并对反应器的运行效能进行了研究。研究表明,经100多天的运行,培养出粒径在4~8 mm间,结构松散,外观灰白色的好氧颗粒污泥;用城市生活污水培养的颗粒污泥对污染物的去除效果不好,无明显的脱氮除磷能力。     

投加方式和通风速率对脱水污泥堆肥效果的影响

为了在降低能耗的前提下获得更高的污泥堆肥效率和提高堆肥产品质量,利用梨形筒式好氧堆肥反应器,设置2种物料投加方式和3种通风速率,研究堆肥过程中温度、含水率、总氮以及发芽指数（GI）的变化特性。结果表明,与间歇式堆肥相比,连续式堆肥可以显著提高堆体温度和堆体腐熟度,降低堆体含水率及缩短腐熟期,但氮素损失也显著增大（P-1的连续式堆肥,堆体维持高温时间最长,且最终温度稳定在较高温度47～48 ℃,堆末含水率最低,氮素损失处于三者的中间水平,腐熟期最短。综合分析,在通风速率为1.95 L·min-1的连续运行方式下,梨形筒式反应器用于污泥稳定高效堆肥是可行的。     

污泥好氧堆肥预处理混合破碎机实验研究

针对污泥高温好氧堆肥技术对粒径和含水率的要求,研制开发出了污泥混合破碎机。该破碎机采用螺旋式布置弯刀,实现污泥和辅料(包括熟料和平菇渣)的混合、破碎和输送三重功能,并能连续作业。实验表明:通过调节污泥与辅料的混合比,可以满足堆肥所需的混合料粒径(20 mm)和含水率(60%左右)要求;采用V熟:V平=1∶1作辅料,破碎机污泥处理量小于7 t/h时,满足粒径和含水率要求所需的污泥/辅料体积比R为1∶(2.5~3.5);分别采用平菇渣和熟料作辅料,结果表明,与污泥混合后都可以满足堆肥要求;平菇渣起到膨松作用,需要的量相对少。     

聚丙烯酸钠作为调理剂对好氧堆肥的保氮影响

实验以污泥、锯末、猪粪为原料,以聚丙烯酸钠（PAAS）为调理剂,利用自制好氧堆肥反应器,研究了PAAS在污泥好氧堆肥中的保氮效果。实验显示,PAAS会提高堆体的pH水平,抑制氨氮的生成,从而减少NH3的挥发源,在PAAS对水溶性氨的吸附作用下,堆肥产品的最终氨氮水平依然得到提高;PAAS对硝化反应有一定的促进作用,添加PAAS的堆体在堆肥周期内的硝氮平均增幅可达到未添加PAAS的空白堆体的4.64倍;添加PAAS的堆体在堆肥周期内全氮平均降幅只有空白堆体的52.24%。PAAS做为堆肥调理剂起到了较为明显的保氮效果。     

一种新型可控堆肥反应器系统的快速好氧堆肥实验

研究自制可控堆肥反应器对城市污泥进行快速好氧堆肥的工艺效能。实验结果表明:新型堆肥反应器的可控性强。当初始入料堆体温度控制在40℃左右,含水率控制在50%左右时,堆体温度能在第3天就升至55℃以上,并维持5 d以上。含水率、pH、电导率、种子发芽指数(G I)和可挥发性固体(VS)等指标均具有良好的变化规律,均可作为堆肥腐熟度的表征和评价参数。反应器13 d即可完成一个堆肥周期,且堆肥产品的腐熟程度极高。     

生物表面活性剂在城市污泥静态强制通风好氧堆肥中的作用

采用静态强制通风好氧堆肥模式对城市剩余污泥进行堆肥降解,并研究了生物表面活性剂鼠李糖脂对堆肥过程的作用。结果表明,堆肥过程中,添加了质量分数为0.015%鼠李糖脂溶液堆制处理和空白对照堆制处理的堆温变化都明显呈现出中温期0～5 d、高温期6～12 d和降温期13～28 d 3个阶段。实验组比空白组的堆体升温快、高温期持续时间长、堆体的含水率高。鼠李糖脂的添加,使实验组的微生物数量高于空白组。添加鼠李糖脂的堆体和空白堆体的种子发芽指数(GI)在堆肥结束时分别为53.70%和50.80%,说明鼠李糖脂促进了堆肥的腐熟,但由于相对浓缩效应,堆肥产品的重金属含量略高于空白堆体。生物表面活性剂的介入促进了堆肥中木质纤维素的初步降解。研究表明,添加鼠李糖脂能够改善堆肥处理的微环境,促进有机质降解和堆肥的腐熟。     

氨三乙酸对好氧堆肥过程中氮素保存效果的影响

以食品厂污水处理剩余污泥和玉米秸秆为堆肥原料,研究了氨三乙酸(NTA)在好氧堆肥过程中的保氮效果.结果表明,添加NTA可以提高好氧堆肥过程中氮素的保存和有机物的降解效率,当NTA的添加量为2.5％时,3d内堆体即可到达高温期,高温期持续时间为9 d.与空白对照相比,堆肥结束时,NH3累积挥发量减少了15.20％,铵态氮...     

好氧堆肥反应器对人粪便堆肥中温降解的中试研究

控制温度为（35±2）℃,以新鲜锯末为空白载体,在控制含水率为55%~60%和强制通风的好氧条件下,进行为期15 d的实验,进行了人粪便好氧堆肥的中试研究,重点分析了在堆肥过程中有机物的降解、氮素的迁移转化规律及生物量的变化。结果表明,粪便中有机物含量在前2天稍微上升,然后迅速下降,最终去除率为71.82%;随着NH₃-N释放量的增加,堆料中N_tot含量从第4天开始减少,最终损失 22.61%,其中N_org损失占74.35%,NH₃-N占23.52%;所损失的氮素有91.66%以氨氮的形式释放。粪便中的有机物和氮的含量能在8~10 d后达到稳定,且堆体无臭味;粪便中溶解性有机物为微生物的生长提供营养物质,因此生物量变化的过程与有机物降解的有着紧密的联系;病原菌在堆肥过程中得到有效去除,表明该反应器堆肥的无害化。     

自来水污泥堆肥化研究

研究了自来水污泥脱水防粘预处理技术、高温好氧堆肥技术及其应用于园林种植效果。机械组成测定和电镜扫描结果表明,调理剂QS可以显著改善自来水污泥的粘结性及脱水性能;堆肥实验结果表明,预处理的自来水污泥与枯枝落叶按体积比3∶7混匀,加入尿素调节碳氮比,27 d后,可达腐熟,EM菌可以加快堆肥物料腐熟,19 d后,即可达腐熟要求;桉树盆栽实验结果表明,自来水污泥经堆肥化处理后,保水性提高,促进桉树生长,而且堆肥过程中添加EM菌可以进一步促进桉树生长。