【摘要】：隨著我國污水處理能力及處理率的不斷提高,剩余污泥的產(chǎn)量也隨之逐年增加。污泥含水量高、成分復(fù)雜。大量的剩余污泥如果得不到合理的處理和處置,必然會引起環(huán)境二次污染。堆肥因?qū)Νh(huán)境危害小,又符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,是實現(xiàn)污泥資源化的有效途徑。本論文以污泥、鋸末、蘑菇渣為堆肥原料,通過對堆體中溫度、pH、有機質(zhì)、水溶性有機碳、含水率、總氮、NH_4~+-N、NO_3~--N、總磷、總鉀和種子發(fā)芽率等指標(biāo)的測定,分析調(diào)理劑添加比例對堆肥效果的影響,確定合理的物料配比。按較優(yōu)物料配比進行堆肥,并在堆肥過程中分階段添加高溫菌和白腐真菌,利用高通量測序技術(shù),研究污泥堆肥過程中細菌群落結(jié)構(gòu)變化及外接菌種對細菌群落的影響。利用BCR提取法分析外接菌種對堆肥過程重金屬轉(zhuǎn)化的影響。并對污泥和污泥堆肥產(chǎn)品中重金屬進行污染水平、潛在生態(tài)風(fēng)險和健康風(fēng)險評價。本文主要研究成果包括以下:(1)當(dāng)污泥、鋸末、蘑菇渣分別按質(zhì)量比10:2:1、10:3:1、10:3.5:1進行堆肥時,3個堆體均滿足無害化要求。質(zhì)量比為10:2:1的堆體升溫速率最快,溫度最高,最高溫度達68.10℃。堆肥結(jié)束后,與其它兩個堆體相比,質(zhì)量比為10:2:1堆體的含水率和有機質(zhì)含量降低的最多,其堆體中N、P、K的含量也最高。說明適量地增加污泥的添加比例有利于堆肥的進行,提高堆肥質(zhì)量,同時可以處理更多的污泥,減少調(diào)理劑的投加量,降低污泥的處理成本。(2)當(dāng)污泥、鋸末、蘑菇渣按質(zhì)量比10:2:1進行堆肥時,與不接菌相比,外接菌種可以提高堆體溫度,延長高溫持續(xù)時間,降低氮損失,加快堆體腐熟脫毒。在整個堆肥過程中,細菌群落結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大的演變,同一堆肥的不同階段的細菌群落結(jié)構(gòu)相似性較低,同一時期不同堆肥的細菌群落結(jié)構(gòu)相似性較高。外接菌種提高了堆體中細菌群落的豐富度,增加了高溫期優(yōu)勢菌的所占比例,但未改變優(yōu)勢菌的種類。典型對應(yīng)分析(CCA)表明pH對細菌群落結(jié)構(gòu)的影響最大,溫度主要與9個菌屬呈正相關(guān)關(guān)系。(3)當(dāng)污泥、鋸末、蘑菇渣按質(zhì)量比10:2:1進行堆肥時,污泥、不接菌和接菌堆體中重金屬濃度從高到低為ZnCuCrPbNiCd,6種重金屬在污泥中的濃度最高。到堆肥結(jié)束,與不接菌相比,接菌堆體中Cu的殘渣態(tài)比例增加的更多,外接菌種加強了Cu的穩(wěn)定化效果;對于Cr、Ni、Pb、Zn這4種重金屬,堆肥不利于它們的穩(wěn)定,但在堆肥過程添加菌劑利于Cr、Zn的穩(wěn)定,同時降低了Ni、Pb的殘渣態(tài)損失比例,使得這4種重金屬在接菌堆體中比在不接菌菌體中更穩(wěn)定。(4)重金屬污染評價表明污泥屬于輕度污染,堆肥產(chǎn)品屬于警戒限等級。重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險評價表明污泥和堆肥產(chǎn)品均處于低生態(tài)風(fēng)險水平,Cd對重金屬綜合潛在生態(tài)風(fēng)險的貢獻最大,堆肥將Cd的潛在生態(tài)風(fēng)險降低了一個等級。健康風(fēng)險評價表明污泥中重金屬對成人和兒童產(chǎn)生的非致癌綜合指數(shù)分別為0.22、1.02,對兒童構(gòu)成潛在的非致癌健康風(fēng)險。而接菌和不接菌的堆肥產(chǎn)品中重金屬對成人和兒童均不存在非致癌風(fēng)險。堆肥降低了污泥的重金屬污染水平、潛在生態(tài)風(fēng)險和健康風(fēng)險。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S141.4
【圖文】：

技術(shù)路線圖

圖 2-1 堆肥圖Fig. 2-1 Compost figure化指標(biāo)測定及方法采用多點監(jiān)測取平均值的方法每天監(jiān)測；新鮮堆樣用去后，濾液中的水溶性有機碳用 TOC 儀進行測定，pH 用 率儀進行測定；堆體含水率的測定采用恒重法；總碳和總樣經(jīng)KCl浸提后采用連續(xù)流動分析儀測定濾液中的NH4+消化法測定干樣中的總磷；干樣經(jīng) HCl-HNO3-HClO4-HF 對鉀進行測定；干樣經(jīng) NaHCO3浸提后用鉬銻抗分光光度提后用火焰光度法測速效鉀[49]；堆體有機質(zhì)含量通過馬弗爐子發(fā)芽指數(shù)（GI）的測定：新鮮堆樣用去離子水按照固液比注入到底部鋪有濾紙的 9 cm 培養(yǎng)皿中，并在培養(yǎng)皿中均

的變化堆體內(nèi)微生物活性變化的一個重要指標(biāo)，度在 50℃以上保持 10 d 或在 55℃以上保證堆肥衛(wèi)生指標(biāo)合格和堆體腐熟的重要條勢基本相同，先經(jīng)歷了升溫，到達最高溫至室溫并與室溫趨于一致。T1 和 T2 在第 在第 4 d 溫度最高，達 60.20℃。T1、T達到無害化要求。T1 和 T2 在第 12 d 開T2 和 T3 二次升溫的最高溫分別為 52.95溫速率高于 T2、T3，這可能是因為堆體中直接影響堆體中微生物的數(shù)量，3 個堆體于其它兩個堆體，而微生物數(shù)量的增加，

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