微小双胸蚓处理城市污泥的试验研究

为满足城市污泥的资源化利用,采用微小双胸蚓( Bimastus parvus )直接处理脱水污泥,研究处理后蚯蚓生物量及污泥理化性质(pH值、电导率、灰分、总有机碳TOC)、营养物质(氮TN、磷TP、钾TK)和重金属(Cu、Zn、Pb、Cr)质量比的变化.结果表明,蚯蚓能很好地适应直接投加污泥的生存环境,各组蚯蚓平均日增重0.48 g,日产卵3.30个.随着处理时间的增加,污泥的理化性质、营养物质及重金属质量比均有显著变化.蚯蚓处理30 d后,污泥的pH值由7.83降低至6.20,电导率由0.46 S/m增至2.19 S/m,灰分由43.89%增至58.80%,TOC由32.32%降至22.89%;营养物质TN、TP和TK分别提高了35.38%、15.32%和32.02%.;重金属显著减少,降幅由大到小依次为Zn、Cu、Pb、Cr.研究表明,微小双胸蚓可直接处理城市生活污泥,处理后污泥的性质稳定,呈颗粒状,无臭味,不生蛆.     

不同接种密度蚯蚓堆肥处理有机垃圾混合剩余污泥的比较研究

为了探讨接种密度对蚯蚓的生物量及其堆肥效率的影响,按蚯蚓/基质比进行了1/5,1/10,1/20,1/40和1/80共5个接种密度蚯蚓堆肥处理有机垃圾混合剩余污泥的比较研究。结果表明,蚯蚓的生长和繁殖都与其接种密度呈显著的负相关关系,但蚯蚓堆肥效率只在高密度组(1/5,1/10)和低密度组(1/20,1/40和1/80)之间存在显著差异。从产业应用的角度,1/20可能是赤子爱胜蚓处理有机垃圾混合剩余污泥的最佳接种密度。     

利用蚯蚓处理城市污水厂剩余污泥的初步试验研究

采用城市污水处理厂的剩余污泥（滤泥）和牛粪直接配置养殖蚯蚓的饲料,按照不同比例的配料分组进行了饲养蚯蚓的试验研究。在适宜的环境条件下,经过21 d培养,大平二号蚯蚓的最少增重为54％,最高增重达100％;平均产卵茧的数量为0．687个／条蚯蚓。研究结果表明,滤泥不需经过发酵即可用于养殖蚯蚓,牛粪与滤泥配置的比例为1∶1或0．3：0．7时,有利于蚯蚓的代谢和繁殖,并可确保蚯蚓养殖的安全。     

酸去除剩余活性污泥重金属效果及农用安全性

污水处理厂剩余污泥中的重金属是污泥农用的潜在危害之一,因此如何有效去除污泥中的重金属以保证其农用安全性是当前迫切需要解决的问题。采集污水处理厂二沉池的活性污泥,比较不同物质的量比的盐酸和硝酸(1∶2、1∶1、2∶1)浸取污泥中重金属Pb、Zn、Cd、Cu和Mn的效果,采用Tessier连续提取方法定时检测污泥重金属相态分布,分析混合酸对污泥EPS结构和质量比的影响,并检验了处理后污泥对菠菜生长及重金属富集的影响。结果表明:1)盐酸/硝酸物质的量比为2∶1时效果最佳,重金属浸出率从高到低依次为Pb、Zn、Cd、Mn、Cu;2) Pb的可交换态和碳酸盐结合态比例最高,Cu的残渣态比例最大,可交换态、碳酸盐结合态和FeMn氧化物结合态比例越大,重金属的浸出率越高;3)酸浸试验期间EPS总量减少,黏液层和LB-EPS层易脱落;最后盆栽试验表明处理后污泥中重金属的潜在迁移性风险大大减弱,且污泥对菠菜生长有明显的促进作用。因此混合酸处理后污泥可以安全用于农业种植,且污泥与土壤干重比为1∶1时效果最佳。     

生活污泥发酵产物对水基钻屑土壤化利用的影响

为了探讨污泥发酵物对水基钻屑人工土壤形成的作用机制,设计了水基钻屑与污泥发酵物质量比分别为10∶1、10∶2、10∶4、10∶6、10∶8和水基钻屑对照(CK) 6个试验处理,采用紫穗槐种植试验对水基钻屑人工土壤的理化性质和重金属风险特征进行了研究。结果表明,污泥发酵物显著降低了人工土壤的pH值、电导率(EC),降低幅度分别为6. 82%～11. 36%、58. 18%～61. 39%;污泥发酵物显著增加了人工土壤的碱解氮、有效磷和有机质质量比,且随污泥发酵物增加呈上升趋势;污泥发酵物降低了人工土壤中Hg、As、Cr、Zn、Ni质量比,但增加了Cd、Pb、Cu质量比。重金属生态风险评价结果显示,所有处理的重金属均处于低等生态风险水平(RI=13. 57～31. 13 150),其中Cd、Hg对人工土壤重金属综合生态风险指数贡献率较大,Cd是污泥改良水基钻屑实施土壤化利用的重点控制因子。紫穗槐对Zn、Cu、Hg、Cd具有明显富集作用,但当水基钻屑与发酵物的质量比达到10∶8时会抑制紫穗槐茎的生长。综合研究表明,污泥发酵物可使水基钻屑人工土壤的pH值、EC、养分及重金属含量满足CJ/T 340—2016《绿化种植土壤》标准要求,建议污泥发酵物的适宜添加量为10%～20%。     

城市有机混合垃圾的蚯蚓堆制处理试验研究

为了探讨加速城市生活垃圾的堆制处理及其资源化利用的有效措施,以采自南京市水阁有机废弃物填埋场的垃圾为代表,加入秸秆或牛粪,调节m(C)/m(N)和水分含量,预堆制15 d后,接种赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)进行室内堆制处理.结果表明:30%牛粪+70%新鲜有机混合垃圾处理(NH处理)和20%秸秆+80%新鲜有机混合垃圾堆制处理(JH处理)的赤子爱胜蚓总体生长良好.蚯蚓堆制处理显著降低了有机混合垃圾堆制残留物干重,其中NH处理减少得最多.蚯蚓的接种显著降低了新鲜有机混合垃圾(HL)、堆制腐熟有机混合垃圾(DL)和JH处理的有机碳和全氮质量,提高了NH处理的有机碳和全氮质量.研究表明:城市有机混合垃圾在加入牛粪的基础上接种蚯蚓,其堆制效果较好,是处理有机混合垃圾的有效措施.     

超声强化好氧堆肥结合蚯蚓处理污泥过程中有机碳的动力学研究

有机碳的变化能反映好氧堆肥及蚯蚓处理这两个过程中污泥有机物的分解情况。将城镇污水处理厂剩余污泥通过超声强化10 min,研究4种不同的污泥混合比例,在蚯蚓放养密度为80 g/kg的条件下,好氧堆肥结合蚯蚓处理污泥过程中有机碳的变化规律。结果显示:经过超声强化的污泥,有机碳的分解率高于未经超声强化的污泥;有机碳随着反应时间的增加而逐步下降。好氧堆肥阶段的有机碳分解率高于蚯蚓处理阶段。经超声强化的实验组别有机碳平均分解率为43.36%,其平均降解速率常数k值为0.007 3 d-1。从有机碳的变化趋势来看,使用超声强化好氧堆肥结合蚯蚓处理剩余污泥系统,宜选择的工艺参数是,超声处理时间10min,蚯蚓放养密度是80 g/kg,混合超声强化污泥量60%。     

莠去津对赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)体腔细胞DNA损伤的研究

为评价莠去津在土壤中的遗传毒性,以赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)为研究对象,以质量比为0 mg/kg、0.1 mg/kg、0.5 mg/kg、2.5mg/kg莠去津对蚯蚓进行暴露染毒,在第7 d、14 d、21 d、28 d、35 d,利用彗星实验技术,取其DNA尾长和尾部DNA百分数作为DNA损伤的指标,研究了莠去津对蚯蚓体腔细胞DNA的损伤.结果表明:1)0.1mg/kg及以上质量比莠去津持续暴露35 d均会对赤子爱胜蚓体腔细胞DNA产生影响,与对照组相比,暴露染毒组体腔细胞DNA均受到损伤且损伤存在显著性差异(P<0.01);2)在长期暴露条件下.0.1-2.5 mg/kg莠去津对赤子爱胜蚓体腔细胞DNA的影响具有明显的剂量-效应关系;3)同一质量比莠去津处理下,暴露时间的延长增加了蚯蚓体腔细胞DNA的损伤程度;4)相同处理时间下,不同质量比莠去津处理组间差异显著(p<0.01).     

污泥掺烧对焚烧后固体废物污染物排放的影响

在佛山某生活垃圾焚烧发电厂开展生活垃圾掺烧市政污泥工业试验,分析5%、10%、15%的市政污泥掺烧对电厂焚烧后固体废物中重金属和二噁英排放的影响。结果表明,掺烧污泥使Cd在飞灰中的分布提高了40%以上,但其他重金属的分布特征仍主要受各自沸点的影响。焚烧固废中重金属含量受污泥的引入影响普遍不显著,飞灰中Cu浸出质量浓度上升20%,Ni、Pb、Hg、Cr的浸出质量浓度波动下降;炉渣中重金属浸出质量浓度波动较大。焚烧飞灰中总二噁英含量与污泥掺烧比例成负相关,且与投料中的Cl质量分数成正相关,与S质量分数成负相关。因此,低于15%的污泥掺烧比例不会显著提升焚烧固废中污染物排放浓度。     

城市污泥用作水泥行业替代燃料的可行性分析

采用X射线荧光光谱仪、全自动数显量热仪和原子吸收分光光度计等检测手段测定3种不同来源的干化城市污泥及煤粉的成分、热值和重金属毒性,对比分析了污泥用作水泥工业部分替代燃料的可能性,通过热重(TG)试验研究了污泥掺比对混合燃料燃烧效果的影响。结果表明:3种干燥污泥发热量较高,最高可达16.02 MJ/kg,且主要成分与煤粉相似,均为CaO、SO_3、Al_2O_3和SiO_2,比例之和超过65%,可部分替代水泥生产燃料;污泥灼烧后,剩余灰分中重金属质量比满足GB 50295—2008《水泥工厂设计规范》标准限制,不会对水泥熟料产生影响;干燥污泥的加入可促进煤的燃尽,混合燃料TG曲线随污泥比例增加向低温段移动;部分混合燃料固定碳燃烧阶段放热量低于5 000 J/g,污泥掺量以不超过40%为宜。     

哈药污泥的化学组成及农田应用安全性研究

通过对哈药总厂污水处理车间排放的污泥进行化学成分及施入土壤后重金属元素在土壤及水稻子粒中残留的分析,探讨该污泥能否应用于农田及适宜的用量.试验结果表明,污泥中有机质含量高,达800mg/kg,全氮含量达7%左右.重金属元素含量均明显低于农用污泥中污染控制标准值.大剂量施入土壤后,子粒中重金属元素的残留量与常规施肥无明显差异.随污泥用量的增加,土壤中有机质的含量明显提高,重金属元素除汞和锌有较大幅度提高外,其他元素差异不大.     

硫化物对城市污泥中重金属的形态分布与生物有效性影响

以合肥市某污水处理厂污泥为研究对象,研究了Na_2S、(NH_4)_2S改良剂对污泥重金属形态、生物有效性的影响。结果表明:硫化物改良剂可以提高污泥pH值,添加Na_2S和(NH_4)_2S改良剂后的污泥pH值比对照pH值最大升高分别为3.1和1.0;改良剂对污泥中重金属Cu、Zn、Cd、As均有显著钝化作用,利用Tessier连续提取法分析污泥重金属化学形态,2种改良剂均有效降低了污泥中重金属可交换态的质量比,使其向碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态等稳定态转化,可交换态Zn、Cd比对照最大降低程度分别达98.8%和98.6%;硫化物处理显著降低了污泥中重金属有效态质量比,硫化物添加量越多,重金属有效态降低幅度越大,其中对有效态Cu、Cd的作用效果更为明显,Cu、Cd有效态最大降低幅度分别为87.3%、52.6%;T3型发光菌发光量试验表明,添加硫化物改良剂后污泥中重金属毒性降低;盆栽试验结果显示,硫化物钝化污泥后青菜地上部和根部重金属积累量大大降低,地上部As、Cd、Cu、Zn最大降低量分别为51.6%、31.2%、17.5%、20.7%,根部As、Cd最大降低程度分别为19.5%、58.1%。     

市政污泥掺烧对生活垃圾焚烧设施烟气中污染物排放的影响

与生活垃圾协同焚烧是污泥处置中最有前景的处置方式,但其对焚烧烟气污染物排放的影响尚未明确。利用生活垃圾焚烧炉开展生活垃圾协同处置市政污泥的试验,研究掺烧5%、10%和15%的市政污泥时焚烧烟气中酸性气体、烟尘、重金属和二噁英等的排放特征。结果表明:与单独焚烧生活垃圾的对照组相比,在各掺烧比例下,烟气中SO_2、HCl、NO_x及烟尘有一定程度的增加,但均未超过GB18485—2014《生活垃圾焚烧污染控制标准》限值;Cu、Hg排放质量浓度明显下降,Cr、Cd波动下降,Pb在高掺烧比时仍远低于限值,Ni增长幅度小于15%;二噁英总量升高,但仍符合标准限值。因此,在掺烧比例不超过15%的情况下,焚烧烟气中污染物排放仍在安全可控范围。     

城市污水处理中典型重金属离子去除与迁移规律研究

为了揭示典型重金属离子在污水处理过程中的去除与迁移规律,以某城市污水厂二级处理流程为对象,进行了各处理单元出水和沉泥的定期采样,分析了水相和泥相中6种重金属离子的含量.结果表明,以生活污水为主的城市污水受重金属离子污染不严重,且二级处理工艺能很好地去除水中的Cu、Hg和As,去除率分别为77.1%、85.8%和97.0%,而对Mn、Zn和Cr的去除率相对偏低,分别为40.0%、33.3%和30.8%.在污水处理过程中,多数金属离子有逐渐从水相迁移到泥相的趋势.通过离心分离法对水中的金属离子按溶解态和颗粒态进行了分类,发现各种金属离子在生物处理单元中有从溶解态转化为颗粒态的趋势,但在二沉池中某些金属离子又有从颗粒态转化为溶解态的现象.污水处理厂出水中Cu、Hg、As主要以颗粒态为主,而Mn、Zn、Cr主要以溶解态为主.颗粒态金属的溶出可能是这3种金属离子去除率较低的原因.     

城市污水厂污泥浓缩新技术的应用

分析了新型污泥浓缩设备的技术经济优点,现行污泥浓缩池的缺点、城市污水处理新工艺对浓缩的要求,介绍了2类污泥浓缩机在城市污水厂的选用和运行实例.     

磁粉活性污泥法处理城市生活污水的反应动力学特征

磁粉活性污泥法是在传统活性污泥法中加入磁性粉末(Fe3O4)的废水生物处理方法。在最佳运行状况下,对磁粉活性污泥法基质降解动力学进行了研究。磁粉活性污泥法基质降解符合一级反应规律,利用Monod方程对试验数据进行拟合,确定了其动力学参数,半速率常数Ks、有机底物的最大比降解速率vmax分别为10.39 mg/L和0.804 d-1。     

生活垃圾焚烧发电厂烟尘中重金属沉降对土壤环境影响分析

本文以一日处理生活垃圾2250t的生活垃圾焚烧发电厂为例,根据其重金属的排放量,预测重金属随大气扩散、迁移,最终通过自然降水和自然沉降进入土壤后,对土壤环境的影响。结果表明,项目建成后的20年内,大气评价范围内土壤中重金属的累计值满足《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》 (GB36600-2018)表1中第二类用地筛选值要求。