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城市剩余污泥施用对黑麦草和油菜生长及土壤质量的影响

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城市剩余污泥施用对黑麦草和油菜生长及土壤质量的影响

作者：詹林川安徽农业大学

学位级别：硕士

自“水十条”发布以后,我国的污水处理行业得到了飞速的发展,污水处理厂的快速扩张所带来的严峻问题是城市剩余污泥的急剧增加,目前我国的污泥产生量已经位居全球第一,污泥的大量产生给城市环境、社会发展和人民日常生活带来了不利影响... 详细信息

自“水十条”发布以后,我国的污水处理行业得到了飞速的发展,污水处理厂的快速扩张所带来的严峻问题是城市剩余污泥的急剧增加,目前我国的污泥产生量已经位居全球第一,污泥的大量产生给城市环境、社会发展和人民日常生活带来了不利影响,如何资源化,减量化,合理化的处理处置城市剩余污泥成为国内外研究的热点。本文采用盆栽实验、土壤培养和淋溶实验相结合的方法,研究了城市剩余污泥两种产物(炭化污泥和干化污泥)施用于黄褐土中,对植物生长、土壤质量以及环境效应产生的影响。研究结果表明:(1)施用城市剩余污泥两种产物后,黑麦草和油菜种植下土壤中的有机质、全氮、全磷、全钾和碱解氮含量均不同程度的提升,两种污泥产物均在施加量在20～40 t/hm处效果较好。(2)施用城市剩余污泥可以促进黑麦草和油菜的生长,提高油菜和黑麦草的产量;其中,施加干化污泥增产效果显著,油菜和黑麦草产量分别提高106.18%～440.43%和4.47%～140.12%。(3)施用城市剩余污泥后,黑麦草和油菜种植下土壤中重金属(铜、镉、铬、砷、铅、镍和锌)未超过国家农用地污染风险管控标准值;黑麦草植株中重金属含量符合国家饲料卫生标准;在干化污泥施用量为40 t/hm处,油菜籽粒中Zn含量为50.96mg/kg,超过粮食及制品中八种元素限量(NY 861-2004),其余各处理重金属含量均符合我国农业部发布的粮食及制品中八种元素限量标准。(4)通过土壤培养实验,土壤中有机质、全氮和全磷含量均随着城市剩余污泥施用量的增加而增加,增加的范围分别为8.19%～82.65%,9.76%～86.58%,7.89%～107.89%;施用干化污泥可以降低土壤中的p H值,增加土壤速效磷含量,提高了土壤中无机磷含量及其占总磷的比例,从而增加土壤中磷的有效性,提高土壤肥力。(5)通过淋溶实验,淋滤液中总氮,总磷和氨氮的含量整体上随城市剩余污泥添加量的增加而增加,随淋洗次数的增加而逐步降低。

关键词：城市剩余污泥黑麦草油菜土壤淋溶重金属理化性质

我国应用生物技术资源化利用城市剩余污泥的研究进展

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化工进展 2008年第8期27卷 1137-1142页

作者：刘和堵国成陈坚江南大学环境与土木工程学院江苏无锡214122 江南大学工业生物技术教育部重点实验室江苏无锡214122

对我国近年来应用生物技术对城市剩余污泥进行厌氧发酵产沼气、厌氧发酵产氢气、厌氧发酵产生化产品以及污泥堆肥农用等四个领域的研究现状和进展进行了综述。分析发现,厌氧发酵产沼气和堆肥技术比较成熟,得到了比较广泛的应用,而污泥... 详细信息

对我国近年来应用生物技术对城市剩余污泥进行厌氧发酵产沼气、厌氧发酵产氢气、厌氧发酵产生化产品以及污泥堆肥农用等四个领域的研究现状和进展进行了综述。分析发现,厌氧发酵产沼气和堆肥技术比较成熟,得到了比较广泛的应用,而污泥产氢气还处于试验室和中试研究阶段,污泥产生化产品和微生物燃料电池则刚处于起步阶段,具有很大的发展前景。

关键词：城市剩余污泥生物技术资源化

黄孢原毛平革菌在城市剩余污泥中的培养条件优化研究

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安全与环境学报 2012年第2期12卷 84-87页

作者：高玉千续钊李凤娟徐淑霞张世敏赵继红吴坤河南农业大学农业部农业微生物酶工程重点实验室郑州450002 郑州轻工业学院河南省表界面科学重点实验室郑州450002

城市剩余污泥中含有一定的营养物质,可作为微生物的培养基。以黄孢原毛平革菌为对象,从剩余污泥和马铃薯葡萄糖液体培养基（PDL）配比、接种量、摇床转速、培养温度和时间等方面进行试验研究。结果表明：在100mL培养体系中含30g剩余污泥... 详细信息

城市剩余污泥中含有一定的营养物质,可作为微生物的培养基。以黄孢原毛平革菌为对象,从剩余污泥和马铃薯葡萄糖液体培养基（PDL）配比、接种量、摇床转速、培养温度和时间等方面进行试验研究。结果表明：在100mL培养体系中含30g剩余污泥、40mLPDL或3g葡萄糖（pH=6.5）,接种1 mL含107mL-1黄孢原毛平革菌的孢子悬液,温度为28℃,转速为150 r/min,培养84 h,得到黄孢原毛平革菌生物量可达3.3 g,剩余活性污泥的生物学转化率为30%~50%。城市剩余污泥可以作为黄孢原毛平革菌生长的培养基,从而实现污泥的无害化和资源化的最终目标。

关键词：微生物学黄孢原毛平革菌城市剩余污泥

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石田螺处理城市剩余污泥试验

环境科学研究 2010年第9期23卷 1180-1184页

作者：梁敏陶虎春倪晋仁刘耀成李伟吴应超北京大学深圳研究生院环境与能源学院城市人居环境科学与技术重点实验室广东深圳518055 北京大学环境工程系水沙科学教育部重点实验室北京100871

应用石田螺(Sinotaia quadrata)摄食和消化城市剩余污泥,通过考察石田螺的最佳养殖密度、城市剩余污泥经石田螺处理前后性质的变化和重金属转移规律,对石田螺处理城市剩余污泥的可行性进行了研究.结果表明:石田螺在养殖密度为13～15kg/m... 详细信息

应用石田螺(Sinotaia quadrata)摄食和消化城市剩余污泥,通过考察石田螺的最佳养殖密度、城市剩余污泥经石田螺处理前后性质的变化和重金属转移规律,对石田螺处理城市剩余污泥的可行性进行了研究.结果表明:石田螺在养殖密度为13～15kg/m3时存活率较高;石田螺可将城市剩余污泥直接转化为颗粒螺粪,可有效去除污泥中的有机物,对VS和TOC去除率分别达到23%和37%.对城市剩余污泥经石田螺处理后得到的螺粪进行厌氧发酵产气试验,12d后的总产气量仅为0.5mL,可见螺粪的厌氧消化活性较低,这可在一定程度上避免污泥腐化发臭.石田螺对城市剩余污泥中Cr,Cu,Zn,Pb和Cd5种重金属的富集系数(BCF)分别为1.09,1.36,1.17,1.33和3.41;石田螺对Ni无富集作用.城市剩余污泥处理后得到的螺粪重金属质量分数符合国家《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284—84),在其他污染物项目达标的前提下,可用作为城市绿化用肥或土壤改良剂等,实现污泥的资源化利用.

关键词：城市剩余污泥石田螺稳定化重金属生物肥料

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城市剩余污泥处置与利用技术研究新进展

工业用水与废水 2019年第4期50卷 6-11页

作者：白妮王爱民王金玺孙志勇高雯雯陈碧榆林学院化学与化工学院陕西榆林719000 榆林学院能源工程学院陕西榆林719000 陕西省低变质煤洁净利用重点实验室陕西榆林719000

综述并讨论了城市剩余污泥常规处置与利用技术以及新技术最新进展,常规处置技术包括土地利用、填埋及焚烧,新技术包括建筑材料、合成燃料及吸附材料,最后对城市剩余污泥处置与利用技术前景进行展望,提出了厌氧消化与农用或热解相结合是... 详细信息

综述并讨论了城市剩余污泥常规处置与利用技术以及新技术最新进展,常规处置技术包括土地利用、填埋及焚烧,新技术包括建筑材料、合成燃料及吸附材料,最后对城市剩余污泥处置与利用技术前景进行展望,提出了厌氧消化与农用或热解相结合是一条可行的污泥处置途径。

关键词：城市剩余污泥处置利用厌氧消化农用热解

生物淋滤法去除城市剩余污泥中重金属的实验研究

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工业安全与环保 2013年第1期39卷 77-79页

作者：谢琴伍健东胡芳华南理工大学环境科学与工程学院广州510006 华南理工大学工业聚集区污染控制与生态修复教育部重点实验室广州510006

以广州市某污水处理厂剩余污泥为培养介质,分别利用单质硫(S)以及硫和硫酸亚铁配合物(S和FeSO4按一定比例混合)为底物来培养以氧化硫硫杆菌和氧化亚铁硫杆菌为优势的驯化污泥混合液,用其淋滤去除污泥中的重金属,在不同的污泥混合液接种... 详细信息

以广州市某污水处理厂剩余污泥为培养介质,分别利用单质硫(S)以及硫和硫酸亚铁配合物(S和FeSO4按一定比例混合)为底物来培养以氧化硫硫杆菌和氧化亚铁硫杆菌为优势的驯化污泥混合液,用其淋滤去除污泥中的重金属,在不同的污泥混合液接种量(5%、10%、20%)条件下,研究其对污泥中重金属的去除效果。随着接种量的增加,重金属Zn、Cd、Cu、Pb的去除率也随之增加,在接种量为5%时,Zn、Cd、Cu、Pb的去除率分别为46%、54.6%、13.9%和30.5%,而在接种量为20%时,它们的去除率分别达到了72%、79.6%、29%和65.4%。驯化培养出来的污泥混合液对重金属Zn、Cd和Cu的去除效果较好,而对Pb的去除率则较低,最高只有29%。

关键词：生物淋滤重金属城市剩余污泥

铁修饰污泥生物炭对城市剩余污泥调理-脱水-热解的影响研究

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铁修饰污泥生物炭对城市剩余污泥调理-脱水-热解的影响研究

作者：杨槟榕重庆三峡学院

学位级别：硕士

城市剩余污泥是城市污水处理厂用生物法处理城市污水过程中,从二次沉淀池排出系统外的活性污泥。含有大量的致病微生物、重金属,含水率高且不易脱水,有机物含量丰富。若不妥善处理,将会对水体、土壤、大气环境造成严重二次污染。目前的... 详细信息

城市剩余污泥是城市污水处理厂用生物法处理城市污水过程中,从二次沉淀池排出系统外的活性污泥。含有大量的致病微生物、重金属,含水率高且不易脱水,有机物含量丰富。若不妥善处理,将会对水体、土壤、大气环境造成严重二次污染。目前的研究中污泥的处理与处置脱节,本研究将城市剩余污泥的处理与处置相结合,运用了以污泥热解为目标的城市剩余污泥调理-脱水-热解工艺,工艺初始运行采用三氯化铁作为调理剂,对其单独调理城市剩余污泥-脱水-热解的工艺进行了优化,并将优化后工艺运行的固相产物——铁修饰污泥生物炭回用于工艺本身,作为调理剂与三氯化铁联合调理城市剩余污泥-脱水-热解工艺,再对联合调理工艺进行优化,并结合扫描电镜、X射线能谱、X射线荧光分析、热重分析等手段对铁修饰污泥生物炭调理城市剩余污泥-脱水-热解的机理进行研究,最后对重金属潜在环境风险进行分析。三氯化铁单独调理城市剩余污泥-脱水-热解的工艺优化结果表明,三氯化铁投加量128.21 g/kg DS、热解温度900℃、热解时间20 min、泥饼含水率31.53%,污泥热解产气效果最佳;三氯化铁与铁修饰污泥生物炭联合调理城市剩余污泥-脱水-热解的工艺优化结果表明,三氯化铁投加量64.10 g/kg DS、铁修饰污泥生物炭投加量90%DS、泥饼含水率79%(联合调理泥饼原含水率),污泥热解产气效果最佳。扫描电镜结果表明,铁修饰污泥生物炭在城市剩余污泥脱水过程中的作用,与稻壳粉等骨架颗粒相似,均能使污泥泥饼保持较好的渗透性,增加水分的脱除率,从而达到提高城市剩余污泥脱水性能的目的;X射线能谱结果表明,修饰污泥生物炭表面铁元素含量高,作为调理剂时,由于铁离子的加入能通过电荷中和作用来提高城市剩余污泥的脱水性能。热重分析结果表明,铁修饰污泥生物炭虽然其本身经过一次热解,不再发生热解产气反应,但是其能在高温作用下,促进三氯化铁和铁修饰污泥生物炭联合调理的污泥中属于原污泥颗粒的部分发生进一步地热解,从而提高污泥热解产气效果。X射线荧光分析结果表明,铁修饰污泥生物炭中含有丰富的金属元素(FeO、Si O、AlO、PO、Ca O、KO、Mg O、NaO等),这些金属元素可以作为催化剂,促进污泥中有机质的解聚和裂解,加速挥发物的释放和炭的生成,从而促进热解。重金属潜在环境风险分析结果表明,城市剩余污泥-脱水-热解工艺中加入铁修饰污泥生物炭后,中间产物——脱水后泥饼以及固相产物——泥饼热解生物炭中重金属的环境风险均低于三氯化铁(128.21 g/kg DS)单独调理城市剩余污泥-脱水-热解工艺。

关键词：城市剩余污泥污泥调理污泥热解铁修饰污泥生物炭重金属

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餐厨垃圾与城市剩余污泥混合厌氧发酵研究

餐厨垃圾与城市剩余污泥混合厌氧发酵研究

作者：葛元西北农林科技大学

学位级别：硕士

餐厨垃圾单独发酵存在容易酸化及高盐导致的发酵抑制,城市剩余污泥单独发酵存在较硬结构难以水解酸化的问题。而把餐厨垃圾与城市剩余污泥进行混合发酵可以克服各自理化特性的缺点,从而提高有机物质降解效率且大幅度提高发酵系统稳定性... 详细信息

餐厨垃圾单独发酵存在容易酸化及高盐导致的发酵抑制,城市剩余污泥单独发酵存在较硬结构难以水解酸化的问题。而把餐厨垃圾与城市剩余污泥进行混合发酵可以克服各自理化特性的缺点,从而提高有机物质降解效率且大幅度提高发酵系统稳定性及产气特性。为此,本研究利用批次试验方法,对餐厨垃圾与城市剩余污泥混合厌氧发酵的效果进行了试验研究,取得的主要结果如下:(1)餐厨垃圾与城市剩余污泥混合比例对厌氧发酵产甲烷具有显著影响,累积产甲烷量随着餐厨垃圾所占比例的增加而增加,依次为餐厨垃圾占比为80%>60%>50%>40%>20%。其中餐厨垃圾占比为60%的处理组未发生酸化且具有最大产甲烷潜能,所以为最优混合比例。(2)餐厨垃圾与城市剩余污泥混合比例对于厌氧发酵产氢也具有重要影响,当餐厨垃圾占比在20%0%之间时,累积产氢量随着餐厨垃圾占比增加而增加,累积产氢量变化关系依次为60%>50%>40%>20%。其中餐厨垃圾占比为60%时整个产氢阶段挥发性有机酸都在累积,且以乙酸和正丁酸为主,产氢过程属于典型的丁酸型发酵。(3)餐厨垃圾与城市剩余污泥混合发酵氢-甲烷联产时,产甲烷过程主要是乙酸型和丁酸型发酵。餐厨垃圾的加入可提高剩余污泥的水解速率,加快反应进行。餐厨垃圾占比60%是最佳的基质混合比。两相发酵是一种有效的回收能源方式,既可有效提高厌氧发酵累积产甲烷量和甲烷回收率,又可以回收氢能源。综上,餐厨垃圾与城市剩余污泥混合厌氧发酵的最佳混合比例为餐厨垃圾(FW):剩余污泥(SS)为3:2,当餐厨垃圾所占比例在20%0%之间时,累积产氢量随着餐厨垃圾所占比例的增加而增加。当餐厨垃圾加入量超过40%,酸化就成了反应的限速步骤。两相发酵是一种有效的回收能源方式,不仅可以有效的提高厌氧发酵产甲烷率,使甲烷回收率提高,还可以回收氢能源。

关键词：厌氧消化餐厨垃圾城市剩余污泥

具有太阳能加热的城市剩余污泥共厌氧处理系统

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可再生能源 2008年第5期26卷 109-111页

作者：高军林台明青李斌胜陈杰瑢河南职业技术学院河南南阳473009 西安交通大学生命科学与技术学院陕西西安710049

城市剩余污泥的妥善处理是十分必要的。为提高污泥的碳氮比,增加污泥降解程度,采用在污泥中添加其它成分进行混合共厌氧消化的工艺。为解决城市剩余污泥处理系统能量消耗大、成本高的问题,设计了以太阳能作为热源的自动加热恒温系统,满... 详细信息

城市剩余污泥的妥善处理是十分必要的。为提高污泥的碳氮比,增加污泥降解程度,采用在污泥中添加其它成分进行混合共厌氧消化的工艺。为解决城市剩余污泥处理系统能量消耗大、成本高的问题,设计了以太阳能作为热源的自动加热恒温系统,满足了共厌氧反应装置高效运行的需要。文章介绍了具有太阳能加热的城市剩余污泥共厌氧处理的实验室系统以及城市污泥处理的实验。

关键词：太阳能城市剩余污泥酒精糟液共厌氧恒温自动控制