微生物方法降低城市污泥的重金属含量研究进展

城市污泥 (简称污泥 )是城市污水净化处理过程中产生的沉积物 ,数量巨大 ,增长迅速 ,是亟待解决的城市固体废物 ,其处置方式主要有填埋、焚烧、倒海和农业利用等 .前 3种方式由于场地的限制、费用昂贵、造成二次污染等原因而难以为继或被禁止 .污泥通常含有丰富的Ｎ、Ｐ、Ｋ和有机质 ,是良好的有机肥料资源 .实践证明 ,农业利用是污泥最有前景的处置方法 ,有利于城市和农业的可持续发展[1 ] .虽然我国污泥的农用率较低(<10 % ) ,但英、美、法、荷兰和瑞士等国也仅为 6 0 %左右 ,主要是因为污泥中重金属的含量超标 .因此 ,解决污泥农业利用的…     

城市污泥重金属钝化试验研究

研究了城市污水厂污泥好氧堆肥过程中的重金属钝化规律.由蘑菇渣、磷矿粉、鸡粪、高温菌种与城市污泥组成的试验堆体在微生物作用下快速干化.经过30天的好氧堆肥,试验堆体稳定态铬的比例达到了67~80%,稳定态铜的比例达到了31~41%,稳定态镍的比例达到了49~57%,稳定态锌的比例达到了46~55%,稳定态锰的比例达到了56~64%,污泥重金属的生物活性和毒性减少.生成的复合有机肥施用于园林绿化.图5,表2,参5.     

微生物淋滤法去除城市污泥中重金属的效果

以广州市城市污泥作为培养介质,利用以硫代硫酸钠作为生长基质进行生命活动的氧化亚铁硫杆菌(T.f]和氧化硫硫杆菌(T.t)来淋滤去除污泥中的重金属,研究了不同底物含量及不同驯化污泥接菌量对重金属去除效果的影响.结果表明,在无驯化污泥接种的条件下,最佳基质投配率为10 g·L-1;驯化污泥接种培养可以缩短污泥的酸化周期,并且在相同投配比条件下,接种培养较不接种培养的去除效果明显提高.驯化污泥接种量为10%、投配比为7 g·L-1时,污泥中主要超标元素Cu、Zn、Cd和Ni的去除率分别达到67.2%,88.9%,82.4%,和68.4%.同时,处理后污泥中的重金属含量可满足污泥农用的国家标准.     

用幼苗法指示污泥和土壤中重金属的植物有效性

利用小麦幼苗与黑麦幼苗研究了污泥和土壤中重金属的植物有效性,并对二者进行了比较。结果表明, 在两种污灌区土壤、四种污泥以及一种污泥施用于两种清洁土壤中,黑麦和小麦测定的Cd,Pb,Cu,Zn,Ni五种重金属有效性的顺序,以及有效性大小的数量级上是一致的;除了在污泥中,二者的茎Pb,Ni及根Zn相关不显著,以及在Lou土中施用污泥后,两种植物各部位相关不好外,在污泥及污泥施于赤红壤各处理中黑麦与小麦相关均匀为极显著。上述结果表明,应用小麦幼苗可以替代黑麦幼苗指标土壤中重金属的植物有效性,但同时也应考虑不同植物间的差异。     

青岛城市污水厂污泥有机质、养分及重金属含量

对青岛市4个典型城市污水厂脱水污泥中有机质、养分及重金属指标进行了调查研究,结果表明,所调查的青岛市4个典型城市污水厂污泥中的有机质平均含量为48.58%,总氮、总磷、总钾平均含量分别为36 437.76 mg/kg、12 590.13 mg/kg2、791.55 mg/kg;青岛市4个典型城市污水厂脱水污泥中的重金属...     

化学方法降低城市污泥的重金属含量及其前景分析

城市污泥含有丰富的氛、磷、河和有机质,农用前景广阔。但其中重金属含量常超标而受到限制。利用化学试剂如酸、有机物、表面活性剂等与污泥中的重金属发生作用,形成溶解性的金属离子或金属－试剂络合物,再通过淋滤．可以剔除污泥中大量的重金属,使其降低到符合农用标准。本文介绍了化学方法去除污泥事金属的原理和效果,分析了影响因素,包括重金属种类、污泥特性、操作方法、剔除时间等。并对该法的应用前景进行了讨论。     

城市污泥干燥研究进展

随着城市污水处理厂不断增加,城市污泥的产量也大幅度增长。减量化是城市污泥资源化的首要步骤,而干燥是城市污泥减量化最有效的方法之一。本文简述了城市污泥的干燥特性及各种干燥方法,并对各种方法的优缺点进行比较,得出利用太阳能和通过种植植物对污泥进行干燥是较为经济可行的污泥干燥方法。在提倡可持续发展理念及能源危机不断恶化的情况下,这两种方法在污泥干燥方面的应用将具有广泛前景。     

我国城市污泥的处置与利用

城市污水污泥产量巨大且成分复杂，如何对它进行合理利用已越来越受人们关注，若处置利用不当就不能够充分发挥其消除污染、保护环境的作用，也就明显地削弱了污水处理厂的净化功能。文章系统地综述了我国城市污泥处置与利用的现状和趋势，并重点讨论了污泥土地利用的可行性以及我国近年来的研究进展。认为将污泥进行稳定化、无害化、资源化处理并作为有机肥料或土壤改良剂进行土地利用是符合我国国情的，并将成为我国污泥处置与利用的一种有效途径。     

城市污泥好氧堆肥过程中重金属的形态转化

城市污泥是一种富含作物生长需要的多种养分的生物固体废弃物,但重金属问题又成为影响污泥农用的关键因素,而重金属的生物活性、迁移性及毒性不仅取决于总量,很大程度上取决于其存在的形态.该实验通过调节城市污泥的水分和C/N比,利用笔者所在课题组自行开发的好氧堆肥反应器进行城市污泥堆肥处理,经过为期20 d的好氧堆肥处理,研究堆肥前后污泥中的重金属总量和化学形态的变化.实验结果表明:堆肥处理由于添加能源调理剂等,使堆肥产品中的重金属含量低于原污泥,符合了农用污泥污染物控制标准;同时堆肥也改变了重金属的化学形态,降低了剧毒性的Cd的生物有效性.对污泥及堆肥的重金属形态研究发现:大部分重金属主要以残渣态形式存在,生物毒性很小,农用时的重金属污染度也很低.     

城市污水处理厂污泥处理处置的政策分析

简要介绍了城市污水处理厂污泥处理处置技术，提出污泥产业发展政策的建议，指出土地利用是符合我国国情的污泥处置的方向之一：污泥处理技术主要有减量化、浓缩、脱水、消化、堆肥等；污泥处置技术主要有焚烧、填埋、土地利用、建材利用等。污泥处理处置应按照减量化、稳定化、无害化原则，鼓励污泥资源化综合利用。合理确定污水处理厂污泥处理处置设施的布局和设计规模；鼓励对污泥处理处置给与税、费优惠政策，明确将污泥处理处置的运营费用列入污水排污收费范围，建立科学的价格补偿机制；政府在污泥产业发展中起着较为重要的作用，主要体现为服务与监督，包括承诺、保障和协调三个方面。     

城市污泥堆肥过程中微生物研究

采用平板计数法和最大概率法测定城市污泥堆肥干污泥中主要微生物类群的变化。结果表明,中、高温好氧菌在第6d达到最大值,分别为1.05×1015g-1、5.08×1012g-1;中、高温厌氧菌在第9d达到最大值5.50×105g-1和1.11×105g-1;中、高温好氧纤维素分解菌分别在第3d和第6d达到最大值,分别为2.66×104g-1、3.26×106g-1;整个堆肥过程中,高温厌氧纤维素分解菌数量不断增加;高温放线菌在第3d达到最大值,为1.12×106g-1;中温放线菌、真菌、中温厌氧纤维素分解菌、中温淀粉分解菌、蛋白质分解菌和油脂分解菌在发酵初期迅速下降至零;高温淀粉分解菌、蛋白质分解菌和油脂分解菌在发酵前6d数量上升,随后开始下降。发酵后期,好氧菌中兼性厌氧菌逐渐增多,严格好氧菌逐渐减少;厌氧菌中的兼性厌氧菌逐渐减少,严格厌氧菌逐渐增多。     

施用城市污泥对土壤生态系统影响的研究进展

城市污泥的合理处置已成为目前环境科学研究领域中的重要课题。因污泥富含有机质和有效营养成分,对土壤改良有积极的促进作用,所以污泥的土地利用普遍被认为是一种积极、有效的处置方式。鉴于此,本文就国内外施用城市污泥对土壤生态系统的．影响及相关的过程和机理进行了综述。结果显示,施用污泥可改善土壤理化性质,提高土壤有机质和氮、磷等养分元素的含量,其改良作用因污泥类型而异。污泥对土壤重金属的积累有所影响,特别是在酸雨频发地区或者长期施用污泥,可能会带来重金属Gu污染的环境风险。污泥普遍有利于提高土壤酶活性,譬如土壤淀粉酶、脲酶和蔗糖酶活性,但污泥施用过量或时间延长,则会抑制多酚氧化酶和磷酸酶的活性,而污泥对过氧化氢酶的影响则不大。污泥对土壤微生物特性短期内有积极的影响,但长期则有负面作用。施用污泥可导致土壤动物活性的增加,但也会对一些土壤动物产生毒性,譬如异壳介虫属和弹尾目昆虫,而且污泥毒性不仅取决于污泥用量,土壤类型也起着重要作用。基于上述分析和评述,提出了未来研究展望如下：（1）针对污泥施用后土壤生态系统生物、物理和化学过程和机理进行系统、综合的基础研究;（2）对污泥土地利用进行长期的系统定位试验和环境监测,并对之进行环境风险评价;（3）对污泥稳定化处理技术的创新及其应用研究。     

城市污泥农用对生菜理化指标和品质的影响

通过盆栽试验研究了城市污泥农用时对生菜(lactucae)生理特性和品质的影响.实验结果表明,随着污泥施用量的增加,生菜的蒸腾速率呈现明显的上升趋势,当施用量为8 g·kg-1时蒸腾速率达到极大值,当施用量大于8 g·kg-1时生菜蒸腾速率开始减小.随着污泥施用量的增加,叶绿素a、叶绿素b含量呈现一定的波动变化,基本表现为在施用量为4 g·kg-1达到极大值,大于4 g·kg-1以后,基本呈降低趋势.随着施用量的增加,生菜中类黄酮,呈现先急剧增加然后逐渐减少的趋势,极大值出现在施用量为6 g·kg-1时.品质研究结果表明,可溶性糖的含量呈波动形变化,并且可溶性糖的含量的变化略微滞后于叶绿素含量的变化,极大值在施用量为6 g·kg-1时.含水量、可溶性蛋白和抗坏血酸的含量呈现先急剧增加然后逐渐减少的趋势,极大值分别出现在施用量为12 g·kg-1、6 g·kg-1和8 g·kg-1.生菜中硝酸盐的含量随施用量的增加呈现先降低然后逐渐增加的趋势,最佳量为10 g·kg-1.说明施加适量的污泥促进生菜的生长,有利于生菜品质的提高;而施加过量的污泥抑制生菜的生长并不利于品质的提高.对于生菜而言,有利于生长和品质提高的最佳施用范围为:6～10 g·kg-1.     

不同干燥处理对城市污泥物理性质和农业利用的影响

城市污泥农用正在成为世界各国处置污泥的主要方式之一,但干燥后的污泥通常结块程度高,硬度大,较难粉碎,对污泥的后续利用产生影响.试验设置了露天、棚内浇水和棚内不浇水等三个不同的污泥干燥处理,试验结果表明,露天状态处理干燥后的污泥要明显松散,结块程度较低;露天状态处理干燥后,粒径在5～10 mm和小于5 mm的污泥颗粒含量要显著高于棚内浇水和棚内不浇水处理,且露天处理干燥后污泥中水稳性团聚体所占比例最大,小于0.001 mm的粒级(粘粒)所占比例最小,不易造成土壤板结.因此,露天处理干燥后的城市污泥对农用较为有利.     

施用城市污泥对杨树土壤化学特性及金属含量的影响

采用温室盆栽方法,研究城市污泥对杨树土壤化学特性、金属含量的影响。实验设置6个处理：4个不同用量的污泥处理：30（S1）、60（S2）、90（S3）和120 t.hm-2（S4）,以及对照（Control：不施加污泥和肥料）和无机复合肥处理（F：1.5 t.hm-2）。结果表明,施用污泥后,土壤有机质、全氮及全磷均提高,且随污泥施用量的增加而增加。S1~S4处理的土壤有机质、全氮及全磷较Control处理分别提高了32.50%~52.05%、32.00%~95.30%及75.43%~236.25%;较F处理分别提高了47.60%~69.37%、35.04%~99.70%及77.10%~239.46%。但污泥施用降低土壤pH和全钾质量分数,土壤pH较Control和F处理分别下降了0.11~0.42和0.01~0.32,但仍呈弱碱性;土壤全钾质量分数较Control和F处理分别降低了1.65%~21.51%和1.19%~21.14%。随污泥施用量的增加,土壤Cu、Zn、Ca和Na质量分数呈增加趋势,而Mn、Fe、Al、Mg质量分数呈降低趋势,其中Cu和Zn增加明显,并较Control处理分别增加了31.89%~104.36%和38.93%~358.02%,较F处理分别增加了23.10%~90.75%和37.88%~354.55%。总体而言,污泥施用于杨树后,可明显改善土壤的化学特性,但污泥施用量越大,土壤重金属Cu和Zn的质量分数残留越多。     

Bioaerosolization behavior along sewage sludge biostabilization

• Aerosolization behavior during a lab-scale sludge biostabilization was determined. • Many pathogenic species were identified to be preferentially aerosolized. • Bioaerosol concentration along the biostabilization ranged from 160 to 1440 cell/m³. • Sludge aerosolization behavior was different with that of other biowaste. Biostabilization is a cost-effective method for the beneficial utilization of sewage sludge. However, during the operation of sludge biostabilization, some microbial species could be released into the atmospheric environment from the solid-phase of sludge easily and present a high risk to human health. This study aimed to evaluate the risk of bioaerosol during sludge biostabilization. We found a total of nine bacterial phyla, one archaeal phylum, and two fungal phyla in the bioaerosol samples. Among them, Proteobacteria, Actinobacteria, Bacteroidetes, and Ascomycota were the dominant phyla. In addition, the bioaerosolization indexes (BI) of prokaryotic phyla and fungal phyla ranged 0–45 and 0–487, respectively. Massilia, Pseudarthrobacter, Pseudomonas, Tremellales spp., and Fusarium were the preferentially aerosolized microbial genera with maximum bioaerosolization indexes of 19962, 10360, 1802, 3055, and 7398. The bioaerosol concentration during the biostabilization ranged from 160 to 1440 cell/m³, and we identified species such as Stenotrophomonas rhizophila and Fusarium graminerum with high bioaerosolization indexes that could be threats to human health. Euryachaeota, which belongs to archaeal phyla, had the highest biostabilization index in our study. We also found that Pseudarthrobacter was the easiest to aerosolize during the sludge biostabilization process.     

污泥超声破解效应及厌氧消化性能研究

针对超声破解污泥的可行性进行了实验研究,重点考察了超声频率、比能耗、作用时间等因素对破解效应的影响,探讨了破解污泥的厌氧消化性能。结果表明,超声作用的施加可使污泥固体有效破解,污泥细胞内的活性有机物被释放至水相并形成溶解性有机物,表现为SCODCr的显著增加;采用低频、高比能耗及延长作用时间有利于获取高的SCODCr增加值;污泥在频率25kHz、比能耗2.0W/mL、作用时间30min条件下破解,其厌氧消化累计产气量可从破解前的268mL提高到473mL,相应TCODCr去除率、VS去除率分别从39.1%、33.5%提高至54.3%、61.7%。研究结果表明采用超声破解技术提高污泥的厌氧消化性是可行的。