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南京农业大学学报 2020年第5期43卷 781-789页

作者：余震周顺桂广东省生态环境技术研究所广东省农业环境综合治理重点实验室广东广州510650 福建农林大学资源与环境学院/福建省土壤环境健康与调控重点实验室福建福州350002

高温好氧发酵(堆肥化)技术是实现有机固体废物处理与资源化利用的重要手段。长期以来,发酵温度低、腐熟周期长、无害化不彻底等缺点严重制约传统堆肥工艺广泛应用。超高温堆肥(或称超高温好氧发酵)作为一种新颖的好氧发酵技术,已在工程... 详细信息

高温好氧发酵(堆肥化)技术是实现有机固体废物处理与资源化利用的重要手段。长期以来,发酵温度低、腐熟周期长、无害化不彻底等缺点严重制约传统堆肥工艺广泛应用。超高温堆肥(或称超高温好氧发酵)作为一种新颖的好氧发酵技术,已在工程实践中被证明能够克服传统高温堆肥的诸多缺点;该工艺利用外源添加的超高温好氧发酵菌剂,使堆体温度迅速上升至80℃以上,并能持续5~7 d,在促进堆肥快速腐熟和污染控制等方面展现出优越的技术性能。本文综述了超高温堆肥技术发展历程、核心技术特征以及在堆肥腐熟过程和二次污染控制机制等方面的最新研究进展,包括超高温堆肥快速腐殖化、氧化亚氮减排、抗生素抗性基因消减、微塑料降解、重金属钝化等多种污染物去除或控制机制等,以期为有机固体废物超高温堆肥处理与资源化利用工程实践提供科学依据。

关键词：超高温好氧发酵有机固体废物极端嗜热微生物腐殖质形成污染物去除

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超高温好氧发酵工艺加速污泥堆肥腐熟过程研究

超高温好氧发酵工艺加速污泥堆肥腐熟过程研究

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作者：周普雄福建农林大学

学位级别：硕士

随着我国城镇污水处理行业快速发展,污泥作为城市污水处理厂产生的副产物,其产量也急剧增加。污泥本身含有大量可生物降解的有机物,未经处理随意排放会造成严重的环境污染。传统好氧发酵工艺是城市污泥无害化、减量化、资源化处理的有... 详细信息

随着我国城镇污水处理行业快速发展,污泥作为城市污水处理厂产生的副产物,其产量也急剧增加。污泥本身含有大量可生物降解的有机物,未经处理随意排放会造成严重的环境污染。传统好氧发酵工艺是城市污泥无害化、减量化、资源化处理的有效方法,目前仍然存在发酵温度低、周期长等问题从而限制了其广泛应用。为了克服传统高温好氧发酵工艺的缺陷,本课题组前期开发出了一种全新的污泥超高温好氧发酵工艺,并建立了污泥处理规模为600 t/d的产业化示范工程。本文主要在工厂规模条件下开展了城市污泥超高温好氧发酵(HTC)和传统高温好氧发酵(TC)工艺特点的对比研究,重点分析HTC堆肥过程、微生物群落结构动态变化、堆肥中溶解性有机物(DOM)结构变化等,以期为HTC工艺的推广提供理论依据和技术支持。分析测定了 HTC和TC堆肥过程中温度、有机质、含水率等14项理化和生化参数,结果发现HTC工艺与TC存在显著差异。HTC能够快速进入≥80 ℃的超高温阶段(第Id升温至86℃)并持续9 d,堆体最高温度可达93.4℃(第3 d),整个堆肥过程中50℃以上的高温阶段持续了 21 d,明显促进了堆体中有机质降解和堆肥腐熟。当堆肥结束时,HTC中有机质和全氮含量分别减少了 21.2%和11.6%,而TC有机质和全氮含量分别减少了 15.9%和19.5%;HTC堆肥种子发芽指数(GI)达到102.7%(第24 d时为96.9%),而TC仅仅达到65.4%,表明HTC工艺能够显著提高堆体温度、加速有机物降解和促进堆肥腐熟,从而明显缩短堆肥周期,提高堆肥效率。和TC工艺相比,HTC体现出了显著的技术经济优势和广泛应用前景。利用16SrRNA高通量测序技术研究了 HTC和TC过程中微生物群落结构变化情况,并采用典范对应分析(CCA)研究了堆肥过程中理化参数与微生物群落结构的相互关系。微生物群落结构分析结果表明,HTC过程展现了与TC截然不同的细菌群落结构变化趋势,特别是在HTC的超高温和高温阶段,Thermaceae(相对丰度28.0～53.3%)和Thermoactinomycetaceae(相对丰度4.0～36.1%)成为了科水平上的优势细菌。CCA分析结果指出HTC超高温和高温阶段的微生物群落组成与堆体温度呈现显著正相关关系,表明Thermaceae和Thermoactinomycetaceae等嗜热微生物是导致HTC出现超高温并加速有机质降解和促进堆肥腐熟的主要原因。GI、pH和NH4+-N等参数与腐熟堆肥中的优势微生物群落存在显著相关性,这些指标都表明HTC工艺可以使污泥堆肥在24 d左右实现腐熟。采用紫外-可见光谱法(UV-Vis)、傅里叶红外光谱法(FTIR)和三维荧光光谱法(3D-EEM)等方法研究了 HTC和TC过程中DOM的结构特征及其变化规律。与TC相比,HTC过程中E253/E203、SUVA280和A240～400等6个UV-Vis光谱指标在0～24d变化显著,表明HTC堆体中DOM的芳香化和堆肥腐殖化程度逐渐增强。当堆肥结束时,FTIR结果表明堆肥结束时HTC堆体中的多糖、脂肪族和酰胺等成分的减少量及芳香结构成分增加量明显大于TC。3D-EEM光谱结合积分区域法(FRI)分析指出,HTC堆体中DOM的类蛋白物质在超高温阶段的0～6 d几乎完全被降解,腐殖酸和富里酸类物质在0～24 d大量形成,堆肥在高温阶段达到完全腐熟。平行因子(FARAFAC)分析进一步表明HTC工艺不仅可缩短堆肥周期,而且还可提高堆肥质量。上述DOM的光谱学表征结果与堆肥过程中理化参数、微生物群落组成等分析结果共同指出,HTC工艺可明显加快堆肥腐熟进程,缩短污泥发酵周期,在有机固废资源化领域具有极大的应用潜力。

关键词：污泥超高温好氧发酵堆肥腐熟度微生物群落结构溶解性有机物

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深度脱水藕合超高温好氧发酵处理市政污泥的应用

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广东化工 2023年第14期50卷 146-147,128页

作者：陶光朝北京中电加美环保科技有限公司北京100083

随城镇化和经济发展,城市排水量不断增加,处理中伴生产物污泥量也逐年增加,并需要妥善处理。深度脱水藕合超高温好氧发酵是通过化学、物理、生物等技术手段将污泥中的水分去除,病原微生物灭活,有机质稳定,实现污泥减量化、资源化、无害... 详细信息

随城镇化和经济发展,城市排水量不断增加,处理中伴生产物污泥量也逐年增加,并需要妥善处理。深度脱水藕合超高温好氧发酵是通过化学、物理、生物等技术手段将污泥中的水分去除,病原微生物灭活,有机质稳定,实现污泥减量化、资源化、无害化的一种重要处理技术。围绕深度脱水藕合超高温好氧发酵技术及对比试验,对发酵过程、控制参数、应用效果进行总结,以期促进市政污泥处理技术的应用创新。

关键词：深度脱水超高温好氧发酵市政污泥发酵槽含水率

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鸡粪超高温好氧发酵过程中重金属钝化研究

鸡粪超高温好氧发酵过程中重金属钝化研究

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中国环境科学学会2022年科学技术年会

作者：赵超越王志鹏马峰姚赛李菲朱彤东北大学机械工程与自动化学院

超高温好氧发酵具有发酵温度高、周期短、产物腐熟程度高等特点而适用于固体废弃物资源化处理。为探究超高温好氧发酵过程中重金属形态变化及钝化效果,进行了一组对照实验,以传统好氧发酵作为对照,重点比较了两组发酵过程中pH、种子发... 详细信息

超高温好氧发酵具有发酵温度高、周期短、产物腐熟程度高等特点而适用于固体废弃物资源化处理。为探究超高温好氧发酵过程中重金属形态变化及钝化效果,进行了一组对照实验,以传统好氧发酵作为对照,重点比较了两组发酵过程中pH、种子发芽率和重金属Cu、Zn、Cr的含量及形态变化。结果表明:超高温与传统发酵的周期分别为13天、30天;发酵的最高温度分别为84℃、65℃;产物的种子发芽率分别为106.17%、98.35%;重金属钝化率分别为24.8%～27.6%、23.4%～28.6%,其中Zn的钝化率较传统好氧发酵高2.6%。说明超高温好氧发酵技术能够在短周期内达到与传统好氧发酵的相同的重金属钝化效果,甚至在Zn的钝化上效果更优,初步分析其重金属快速钝化与腐殖质的快速形成和较高的pH有关。

关键词：超高温好氧发酵重金属钝化鸡粪腐殖质

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一种固态堆肥接种剂在污泥处理中的应用

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中国石油和化工标准与质量 2019年第1期39卷 128-129页

作者：任君焘东营市环境监测站山东东营257091

添加一种固态堆肥接种剂,采用超高温好氧发酵的工艺对污泥进行堆肥处理,探讨了在接种后污泥的温度、pH、含水率、有机质、DOC以及氮素含量等指标的变化趋势。结果表明,污泥堆肥温度高达90℃,发酵周期缩短至20d以内,含水率降至32.5%,污... 详细信息

添加一种固态堆肥接种剂,采用超高温好氧发酵的工艺对污泥进行堆肥处理,探讨了在接种后污泥的温度、pH、含水率、有机质、DOC以及氮素含量等指标的变化趋势。结果表明,污泥堆肥温度高达90℃,发酵周期缩短至20d以内,含水率降至32.5%,污泥减量化显著,腐熟度进一步提高。固态接种剂的使用与研究为超高温好氧发酵工艺的优化提供了依据。

关键词：污泥固态接种剂超高温好氧发酵

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