基于文献计量学的剩余污泥高值化利用研究趋势分析

剩余污泥高值化利用作为污泥减量化和资源化的有效技术手段,是实现废弃物无害处理、高能回收目标的重要举措。通过文献计量学方法,对Web of Science核心数据库中2002—2021年收录的剩余污泥高值化利用相关文献进行研究现状及热点分析。结果表明,剩余污泥高值化利用领域的论文发表量总体递增,中国的年发表量和被引次数均占据主导地位,美国和澳大利亚次之。全球研究机构中,中国科学院发表量最多(424篇),同济大学的文章总被引次数最高(16 049次)。Bioresource Technology和Water Research期刊发表的相关研究性论文分别达到1 075篇和538篇,Journal of Hazardous Materials期刊的篇均被引次数最多,达到65.18次。剩余污泥厌氧消化回收甲烷是主要研究热点,而针对污泥复杂的理化性质以及能源回收方式与应用前景等方面,采用更加先进创新的手段探索新型高能值产物的研究,将引起越来越多的关注。     

COD/SO42-对青霉素菌渣厌氧消化影响

针对抗生素菌渣厌氧消化过程SO_4~(2-)的抑制问题,利用批试实验对不同COD/SO_4~(2-)比青霉素菌渣厌氧消化产气潜能以及产酸相物质利用特性进行了研究.结果表明,COD/SO_4~(2-)≥3时,微生物发生了适应性驯化,产气潜能在发酵10 d后逐渐恢复,累积产甲烷量(以TS计)超过208 m L·g-1,超过71%的COD转化为CH4;COD/SO_4~(2-)≤1.5时,产甲烷分别受到49%及完全抑制,有机物及SO_4~(2-)的去除率分别不足17%和5%,表明较高SO_4~(2-)负荷下产甲烷菌(MPB)及硫酸盐还原菌(SRB)同时发生抑制,COD平衡分析表明,转化为CH4的COD不足9.1%,而还原为SO_4~(2-)的COD保持在5.0%~9.0%,说明MPB比SRB对S2-的抑制更为敏感;S平衡分析表明,还原的SO_4~(2-)大部分以S2-的形式存在于发酵液中,少部分以H2S的形式存在于生物气中;产酸过程物质利用特性分析表明,溶解性蛋白质的甲烷化是在溶解性碳水化物甲烷化之后才开始.     

共接种瘤胃微生物和厌氧污泥的水稻秸秆中试厌氧消化系统性能评估

针对富含木质纤维素底物利用效率低的问题,通过在中试厌氧消化系统中共接种瘤胃微生物和厌氧污泥来改善水稻秸秆中木质纤维素的水解,采用逐步提升底物有机负荷(OLR)的方式,评估了接种后水稻秸秆的厌氧消化效率。结果表明,在反应体系底物有机负荷达到4.26 g·(L·d)-1(以VS计)时,系统表现出最佳的厌氧消化性能,此时沼气产率为528 mL·g-1 (以VS计),甲烷产率为287 mL·g-1,容积沼气生产强度达到2.20 L·(L·d)-1。在反应器有机负荷从1.05 g·(L·d)-1提升到4.26 g·(L·d)-1的运行过程中,系统的纤维素降解率稳定在(71±2)%,半纤维素降解率稳定在(92±4)%,木质素降解率稳定在(15±3)%。这种稳定性表明反应器的连续运行成功地形成了高效的木质纤维素降解体系,结果可为实际规模化应用提供参考。     

养猪粪污厌氧消化重金属变化特征及影响

对太湖流域某典型养猪区域粪污收集后集中厌氧消化处理,分析猪饲料、猪粪和沼肥中重金属总量和形态变化特征,探讨厌氧消化过程重金属形态变化及其影响因素。结果表明,不同养殖阶段中猪饲料重金属含量差异较大,仔猪饲料和猪粪中Cu、Zn和Cd含量较高,而Cr和Ni在生长肥育猪后期饲料和猪粪中含量最高。猪粪中Cu主要以有机结合态、Zn主要以Fe-Mn氧化物结合态、Pb和Cr主要以残渣态、Ni主要以Fe-Mn氧化物态和碳酸盐结合态赋存,沼液中Cu和Zn平均值为猪粪液中含量的1. 59和1. 40倍,沼渣中Cu和Zn平均值为调节池猪粪的1. 58和1. 37倍,厌氧消化后重金属存在"相对浓缩效应",pH值、DOC和OM为厌氧消化过程影响重金属变化的主要因素。     

污泥与葡萄糖不同配比联合厌氧消化对污泥中多环芳烃去除效能及细菌群落的影响

为分析污泥与葡萄糖不同配比进行联合厌氧消化对污泥中多环芳烃(PAHs)去除效能及细菌群落的影响,在中温(35±1)℃条件下,以未添加葡萄糖的污泥厌氧消化为对照(CK),研究了活性污泥与葡萄糖按不同有机质含量(挥发性固体(VS)质量比)分别为1∶0.1、1∶0.3和1∶0.5对PAHs去除效能及细菌群落的影响。结果表明,葡萄糖添加量的增加并未进一步提高PAHs的降解能力。P1实验组(VS_(污泥)∶VS_(葡萄糖)=1∶0.1)对消化污泥中∑PAHs的去除能力最强;降解速率可达到(60.56±8.10)%;且高分子质量PAHs(≥4环)的降解速率显著高于低分子质量PAHs(2～3环)(P0.05)。苯并(a)蒽、?、苯并(b)荧蒽和苯并(k)荧蒽的平均降解速率均大于62%;而苯并(a)芘的降解速率达到(59.60±14.05)%。此外,使用16S r RNA技术,检测消化污泥中细菌群落发现,向污泥中添加葡萄糖,可能通过促进Actinobacteria、 Bacteroidetes_vadin HA17、 Spirochaetes、 Planctomycetes和norank_f_Anaerolineaceae菌群的生长,从而提高污泥中PAHs的去除能力。     

超声波处理剩余活性污泥促进厌氧消化

用超声波处理剩余活性污泥(简称污泥),考察了污泥絮体结构、污泥中溶解性化学需氧量(SCOD)的变化规律及超声波处理对污泥厌氧消化的影响。实验结果表明,声强大于1 040W/m2时,用超声波处理污泥30m in以上,污泥絮体被打碎,污泥絮体结构遭到严重破坏,污泥中SCOD迅速增加,加速了污泥中有机质的水解反应;声强为2 000W/m2时,用超声波处理污泥60m in,中温((37±1)℃)厌氧消化10d,COD去除率为41%;厌氧消化25d的总产气量比未经超声波处理的污泥总产气量提高了53%;将发酵罐容积放大10倍,经超声波处理的污泥25d累积的总产气量比未经超声波处理的污泥总产气量提高了约25%。     

剩余活性污泥和厨余垃圾续批式混合中温消化试验研究

将加碱水解和未水解剩余活性污泥与厨余垃圾混合后进行序批式中温厌氧消化,对生化产甲烷势(BMP)进行了测定.剩余活性污泥的水解通过添加NaOH进行,合理的NaOH投量为40 mmol/L,在25 ℃和35 ℃下经过6 h的水解后SCOD水解率分别提高27.4%和31.1%.厨余垃圾、25℃和35℃下水解污泥的最终甲烷产量分别为607、284、312 mL/g(VS),两种水解污泥比未水解污泥分别高出43%、57.6%,水解污泥和厨余垃圾混合消化的可降解能力要优于未水解污泥和厨余垃圾的混合进料.     

市政污水处理厂工艺运行探讨

目的在于探讨影响市政污水处理厂运行效果的工艺因素,提出可行的调控措施。通过对某市政污水处理厂2年的运行结果分析表明,有机物和悬浮物(SS)受水质和工艺等因素的影响较小,出水一般可以达标;NH3-N、TN去除效率偏低的原因除生物处理池水力停留时间(HRT)过短、有机负荷率偏高、好氧段曝气不均匀外,还与污泥消化上清液直接进入污水处理系统等有关;同样,TP和PO43--P的去除效率受污泥消化上清液和剩余污泥回流的影响也较大。研究认为,污水厂的二沉池富磷剩余污泥不宜直接回到初沉池浓缩处理,污泥消化和脱水上清液应除磷后再回到污水处理系统。     

南京绿化废弃物不再一埋了之

南京首个城市园林废弃物资源化利用与示范工程,今年10月启动建设,明年6月将试运行,可填补该市绿化垃圾资源化利用空白。在12日举行的南京首届园林新技术新成果新材料推介会上,承担该项目的南京登博生物科技有限公司总经理蒋明透露,工程投产后,年消化利用2000t绿化废弃物。