循环消化液组成对固体废物厌氧水解的影响

蔬菜花卉类废物的两相厌氧消化过程中,为加速固相有机物的水解,通过调节循环消化液中水解液与甲烷化出水的流量比(分别为0:1,1:3,1:1,3:1)改变循环消化液的组成,比较了不同流量比下循环消化液组成对固体废物厌氧水解过程的影响.结果表明,流量比为1:3 时,水解效率最高.工艺运行9d 后,TOC 和TN 的溶出量分别为162.45 和15.21mg/g, TS、VS、C、纤维素和木质素的减量率分别达到60.66%、62.88%、58.35%、49.12%和43.43%;流量比会影响厌氧酸化代谢类型,低比例促进丙酸和乳酸生成,高比例促进丁酸生成.     

垃圾填埋场覆土层Ⅱ型甲烷氧化菌的群落结构

采用基于16S rDNA 的变性凝胶梯度电泳(DGGE)技术研究了生活垃圾卫生填埋场和生物反应器填埋场覆土中Ⅱ型甲烷氧化菌群落结构,比较了不同填埋操作方式对Ⅱ型甲烷氧化菌的影响.结果表明,覆土铺有HDPE 膜、无填埋气体渗入的填埋覆土中未发现Ⅱ型甲烷氧化菌;而有填埋气体渗入时,进行渗滤液亚表面灌溉的生物反应器填埋场,无论是否同时进行层内回灌,其覆土中均检测到甲烷孢囊菌(Methylocystis).卫生填埋场填埋龄长达5a 的填埋覆土中发现了甲基弯菌(Methylosinus),填埋龄较低的填埋场覆土中未发现II 型甲烷氧化菌.渗滤液亚表面灌溉及长时间填埋气体驯化能促进Ⅱ型甲烷氧化菌的生长.有机质等营养物质丰富而NH4+-N浓度较低的填埋覆土有利于Ⅱ型甲烷氧化菌的生长.     

pH值对易腐有机垃圾厌氧发酵产物分布的影响

易腐有机垃圾的厌氧发酵(水解和酸化)程度和发酵类型受pH值的影响.批式实验结果表明:发酵液pH=7时有利于微生物的生长繁殖,从而促进碳水化合物的水解和酸化过程,还能促进可溶性蛋白的酸化过程.在不同pH值条件下,易腐有机垃圾的基本发酵类型为:pH=7时主要进行丁酸发酵;pH=8时丁酸发酵类型逐渐占优势;而pH=5时丙酸发酵类型逐渐占优势.乳酸是酸化初期的主要产物,但在发酵液的pH=5和pH=7条件下,乳酸可被微生物进一步代谢,而pH=8时乳酸却未能被代谢.在酸化初期醇的产生量大于挥发性脂肪酸,酸化后期pH=5和pH=7时挥发性脂肪酸与醇产生量比值为1.2～1.5∶1,而pH=8时两者比值为1.6～2.5∶1.pH为5、7和8三者的水解速率常数k_h分别为0.000 8 h^-1、0.000 9 h^-1和0.000 2h^-1.pH=7在反应时间t>100 h以后,发酵液中可溶态总有机碳全部由酸化产物组成,酸化完全;而pH=5和pH=8达到酸化完全的反应时间分别为t>300 h和t>600 h.     

餐厨垃圾生物发酵液对黄土丘陵区土壤质量的影响试验

黄土广泛分布于我国西北地区,因气候干旱和暴雨侵蚀等因素,土壤养分贫瘠、微生物量稀缺且盐碱化严重,限制了土壤生态承载力,是区域土地荒漠化主要成因之一.餐厨垃圾发酵产生的生物发酵液含有大量的有机酸和氮、磷等营养元素,并且可工业化生产和配施,有望成为一种针对黄土特性的土壤调理剂.以我国黄土高原代表性的甘肃兰州地区黄土为研究对象,采集不同发酵液配施后的黄土进行理化性质和微生物分析,发现施用发酵液后,黄土中全氮、有效磷、速效钾和有机质含量分别提升363%、577%、308%和204%;结合白茎盐生草和苜蓿等植被种植后,土壤综合肥力进一步提升,土壤全盐含量年均分别下降2.3 g·kg^-1和1.2 g·kg^-1;黄土的结构得到改善;发酵液能够促进部分微生物生长,细菌和古菌生物量提升了22倍,真菌生物量提升了8.3倍,有利于进一步形成植物-微生物共生体系.餐厨垃圾生物发酵液结合耐盐碱植物种植,能够有效提升黄土地区生态环境质量.     

生活垃圾收运过程中恶臭暴露的健康风险评估

通过现场采样检测,研究了生活垃圾收运链中氨、硫化物、萜烯化合物、芳香烃、醇类化合物、挥发性有机酸、醛酮类化合物等7类恶臭物质的组成特征;分析了收运链不同环节中恶臭污染物的分布特征及操作方式对其影响;依据恶臭污染物的分布特征,评估了生活垃圾转运场所职业暴露人员的致癌和非致癌风险,并对结果进行了不确定分析.结果表明,收运过程中,末端垃圾码头的恶臭污染物比前端的垃圾箱房高1个数量级以上,与生活垃圾在收运过程中降解程度逐渐提高相对应;不同类别恶臭污染物中,醇类化合物随收运链的延伸而稳定上升,挥发性有机酸(VFAs)和芳香烃化合物则呈阶跃增加,分别在集装箱码头和散装码头处达到峰值(分别为131, 711μg/m3).收运链前端,垃圾箱房的主要致臭化合物为醛酮类化合物;收运链末端,垃圾码头的主要致臭化合物为硫化物和挥发性有机酸.生活垃圾散装运输操作方式,对作业人员和周边人群可能造成较大健康影响.散装码头处恶臭污染导致的致癌和非致癌风险值最高,致癌风险值LCR总为2.64×10-5,超过生活垃圾收运链中的其它作业点,存在较大的健康风险;非致癌风险值HI总为3.01,集装箱码头处的HI总为1.22,超过了USEPA推荐的可接受范围,其余作业点的非致癌风险值HI总<1,在可接受的范围内.     

废食用油脂作生物柴油原料的可行性分析

分析了各国废食用油脂的产生、回收和法规管理现状.重点通过分析废食用油脂物化性质,评价利用废食用油脂制造生物柴油的工艺特征和技术可行性.探讨了利用废食用油脂制造的生物柴油产品的品质和环境效益以及使用要求.同时分析了利用废食用油脂制造生物柴油的经济成本和存在的问题.     

pH值对有机垃圾厌氧水解和酸化速率的影响

通过易腐性有机垃圾的批式厌氧发酵实验,比较不同的发酵液pH值对水解和酸化速率的影响.结果表明,发酵液的pH值为5～7时有利于颗粒态有机物的水解;在pH值不控制及pH值为5,6,7,8条件下,微生物处于静止生长期时,水解速率常数K分别为6.81×10^-5,6.57×10^-4,3.51×10^-4,7.55×10^-4,2.47×10^-4h-1.发酵液pH=7时最有利于微生物的合成代谢,从而促进碳水化合物和蛋白质的水解过程和酸化过程,表现为代谢产物如乙醇、乙酸、丁酸和氨氮的大量生成,以及其他代谢产物种类的增加;pH=5和pH=6时,反应后期能促进酸化过程;pH=8时,会抑制酸化过程;对pH值不控制时,严重抑制水解和酸化过程.     

生活垃圾填埋场恶臭污染的时空变化与膜阻隔效果

为探究生活垃圾填埋场恶臭污染的源特征和时空变化规律,采样分析了东部沿海某填埋场不同暴露状态填埋区域冬夏两季的昼夜间气体样品.定量检测到的各种恶臭物质合计浓度最高可达60000 μg·m^-3,夏季检出的恶臭物质种类多于冬季,且各采样点平均浓度高于冬季30~300倍,其中,硫系物高于冬季4.7~136.7倍.含氧化合物是物质浓度最高的恶臭组分,各采样点硫系物合计浓度不足恶臭物质合计浓度的10%,但换算的理论恶臭浓度贡献率超过理论恶臭合计浓度的90%,甲硫醇和丙硫醇等硫系物是填埋场恶臭污染的关键物质.填埋单元覆膜后堆体表层恶臭物质浓度和理论恶臭浓度随时间呈现出一定的上升趋势,说明覆膜具有一定的恶臭阻隔效果,但填埋单元仍有较大的恶臭释放潜力.相似度分析显示,作业后临时覆盖和未抽气区盖膜单元内累积的恶臭气体可以通过膜搭接缝隙和膜破裂位置等处释放至环境,导致填埋场周边夜间恶臭污染高于白天.     

剩余污泥热水溶性有机物的提取方法优化研究

热水溶性有机物含量和组成是表征剩余污泥(简称为污泥)中有机质生物可利用性的重要手段.分析了不同热水淬时间(1～24 h)和不同ρ(污泥)(0.7～36.0 g/L)对热水溶性蛋白质和碳水化合物等溶出的影响,据此对剩余污泥中热水溶性有机物的提取方法进行了优化.结果表明:污泥在60℃水淬8 h时,水溶性蛋白质和碳水化合物的溶出率达到最大,分别为34.6%和36.1%;但是,随着水淬时间的延长,部分蛋白质被转化成氨氮,部分碳水化合物也发生了转化和降解,致使二者的浓度降低.考虑测试分析的时间效率和溶出率稳定性,污泥热水溶性有机物最优水淬时间建议设置为5 h.研究结果表明,热水溶性有机物的溶出率随ρ(污泥)降低呈升高趋势,当ρ(污泥)为0.7 g/L时,热水淬5 h后蛋白质和碳水化合物的溶出率最大,二者分别为52.9%和36.6%.     

重金属在环境中的化学形态分析研究进展

重金属在环境中的形态与迁移转化决定了其污染风险和生物有效性.本文从影响重金属形态的主要环境条件和结合物特性出发,分析了重金属在环境中与有机物、无机矿物质等的交互作用机理,对目前重金属形态分析的主要研究方法(化学提取、电化学、分子尺度仪器检测技术、模型计算等)展开综述与讨论.