【摘要】：隨著城鎮(zhèn)污水處理率的提升,城市脫水污泥產(chǎn)量快速增加,由此帶來(lái)的二次污染問(wèn)題日益突出。好氧堆肥能夠殺死病原微生物、養(yǎng)分循環(huán)利用以及成本低,已成為近年廣泛應(yīng)用的生物處理技術(shù)之一。目前污泥堆肥中常用的稻殼、鋸末、秸稈等活性調(diào)理劑存在性質(zhì)波動(dòng)大、易被壓實(shí)、來(lái)源受限等缺點(diǎn),導(dǎo)致堆肥工程難以穩(wěn)定運(yùn)行。本文以無(wú)機(jī)材料浮石替代傳統(tǒng)活性調(diào)理劑,進(jìn)行浮石不同添加比例、不同碳源類型投加、不同環(huán)境溫度及恒溫加熱條件下污泥好氧堆肥試驗(yàn),考察了堆肥過(guò)程中堆體理化性質(zhì)變化和對(duì)有機(jī)物降解的影響,探究了不同氮素形態(tài)之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律,并在此基礎(chǔ)上分析堆肥過(guò)程中酶活性的變化特征。研究結(jié)果表明:(1)浮石與污泥濕重比為0.5:1和0.6:1的堆體最高溫度分別只有26.6℃和24.1℃,沒(méi)有達(dá)到滅活病原微生物的目的;VS降解率分別為15.20%和11.65%;堆肥15d后,種子發(fā)芽指數(shù)(GI)分別為76.52%和73.87%,均未達(dá)到腐熟要求;兩種配比下有機(jī)氮和有機(jī)磷的礦化速率慢;配比0.5:1的脫氫酶、脲酶和蛋白酶酶活性均極顯著高于0.6:1同期酶活性(P0.01)。因此,從堆肥效果和堆肥成本角度確定浮石與污泥濕重比為0.5:1。(2)投加蔗糖和大豆油的堆體最高溫度分別為39.9℃和33.2℃,較未投加碳源的對(duì)照處理(CK)分別提高了13.3℃和6.6℃;堆末含水率分別降低了5.45%和3.88%;VS的降解率分別為31.31%和19.12%;蔗糖處理GI在第10d達(dá)到85%以上,大豆油處理堆末GI值為84.11%,未達(dá)到85%;投加蔗糖能極顯著促進(jìn)氨化作用,抑制硝化作用(P0.01);TP含量大小為CK大豆油處理蔗糖處理;投加蔗糖和大豆油均能極顯著提高脫氫酶和蛋白酶活性(P0.01),不同碳源類型間這兩種酶活性無(wú)顯著性差異(P0.05);投加蔗糖能極顯著提高脲酶活性(P0.01),而投加大豆油對(duì)脲酶活性有一定抑制作用。因此,投加易降解蔗糖對(duì)污泥中有機(jī)物降解具有明顯的促進(jìn)作用。(3)與環(huán)境溫度為25℃和20℃相比,環(huán)境溫度為30℃時(shí)堆體的升溫速率最快,最高溫度最高;堆肥5d時(shí),VS降解率最大,為27.85%;NH_4~+-N含量極顯著增大(P0.01),NO_3~--N含量無(wú)明顯變化;DTN含量與NH_4~+-N含量變化趨勢(shì)相似,TP含量最大,為0.580mg/g;環(huán)境溫度為30℃的脫氫酶活性在高溫結(jié)束后顯著降低(P0.05),脲酶和蛋白酶活性呈先降低后升高的變化趨勢(shì),表明有機(jī)質(zhì)的碳化分解主要發(fā)生在升溫和高溫階段,而含氮有機(jī)物的分解較為滯后,高溫結(jié)束時(shí)含氮有機(jī)物分解不徹底。(4)35℃恒溫條件下,堆體在2.25d達(dá)最高溫度53.3℃,50℃以上高溫時(shí)間維持2d;堆肥結(jié)束時(shí),堆體含水率降低了13.14%,pH穩(wěn)定在7.91;EC為983.60us/cm,GI值為88.21%,已完全腐熟;VS降解率為35.06%;堆肥前3d,硝化細(xì)菌活性較低,之后活性增強(qiáng),不斷促進(jìn)NH_4~+-N向NO_3~--N轉(zhuǎn)化;TP含量呈先波動(dòng)升高后下降的趨勢(shì);恒溫加熱條件下的脫氫酶、脲酶和蛋白酶活性變化與環(huán)境溫度為30℃時(shí)的變化規(guī)律相似。
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S141.4;X703
【圖文】：

術(shù)是將城市污泥經(jīng)過(guò)脫水、干化等處理后實(shí)現(xiàn)污程[17]。污泥處理方法主要有調(diào)理、濃縮、厭氧消污泥處置技術(shù)指污泥的最終消納及利用方式，主要和建材利用等。理處置現(xiàn)狀瑞士和德國(guó)等出臺(tái)的相關(guān)法律規(guī)定中，含污水廠廢棄物中有機(jī)質(zhì)含量必須逐年遞減[20,21]，且在不 1997 年到 2003 年期間，污泥填埋占比下降了 3而污泥焚燒占比上升了 25%，有 10%的污泥用于建。近年來(lái)隨著部分歐洲國(guó)家對(duì)土地利用的再一次步減少，污泥土地利用占比進(jìn)一步增大，在德國(guó)已達(dá)到 40%、60%和 60%。相對(duì)而言，歐洲國(guó)家回收利用資源，具體占比如圖 1.1 所示[22]。

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文示，美國(guó)每年產(chǎn)生的污泥（干重）中約 60%經(jīng)厭氧，17%填埋處理，20%焚燒，剩余的 3%用于礦山止 2012 年 3 月末，城市污水廠和凈化槽產(chǎn)生的污有 15%左右得污泥用于綠化和農(nóng)田回用；而農(nóng)村污綠化和農(nóng)田回用的占 52%。由于農(nóng)村污水處理設(shè)施比較小，因此日本污泥的循環(huán)利用仍以焚燒灰的有利用[23]。處理處置現(xiàn)狀顯示，我國(guó)城鎮(zhèn)污泥在 2008~2014 年年均增長(zhǎng)率為01.47 萬(wàn)噸。然而截至 2014 年底，全國(guó)污水處理廠56%。

圖 2.1 梨形筒式好氧堆肥反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖有效容積 18L；筒體連接有超靜音氣泵和用于尾氣收集的錐收集處理，尾氣先后通入 2 個(gè)分別裝有 H2SO4和 NaOH 溶4溶液用于吸收 NH3等堿性氣體，NaOH 溶液用于吸收 H2靜音氣泵用于通風(fēng)供氧，通風(fēng)方式為連續(xù)通風(fēng)，通風(fēng)速率制筒體的轉(zhuǎn)速、正反轉(zhuǎn)時(shí)間、停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間以及氣泵啟動(dòng)0r/min,正轉(zhuǎn) 5min、停止 55min、反轉(zhuǎn) 5min、停止 55min，實(shí)物圖如圖 2.2 所示。

【參考文獻(xiàn)】

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1 水落元之;久山哲雄;小柳秀明;杭世s

本文編號(hào)：2754106