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《西安建筑科技大学》 2018年
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以浮石为调理剂的脱水污泥好氧堆肥效果研究

张凤  
【摘要】:随着城镇污水处理率的提升,城市脱水污泥产量快速增加,由此带来的二次污染问题日益突出。好氧堆肥能够杀死病原微生物、养分循环利用以及成本低,已成为近年广泛应用的生物处理技术之一。目前污泥堆肥中常用的稻壳、锯末、秸秆等活性调理剂存在性质波动大、易被压实、来源受限等缺点,导致堆肥工程难以稳定运行。本文以无机材料浮石替代传统活性调理剂,进行浮石不同添加比例、不同碳源类型投加、不同环境温度及恒温加热条件下污泥好氧堆肥试验,考察了堆肥过程中堆体理化性质变化和对有机物降解的影响,探究了不同氮素形态之间的转化规律,并在此基础上分析堆肥过程中酶活性的变化特征。研究结果表明:(1)浮石与污泥湿重比为0.5:1和0.6:1的堆体最高温度分别只有26.6℃和24.1℃,没有达到灭活病原微生物的目的;VS降解率分别为15.20%和11.65%;堆肥15d后,种子发芽指数(GI)分别为76.52%和73.87%,均未达到腐熟要求;两种配比下有机氮和有机磷的矿化速率慢;配比0.5:1的脱氢酶、脲酶和蛋白酶酶活性均极显著高于0.6:1同期酶活性(P0.01)。因此,从堆肥效果和堆肥成本角度确定浮石与污泥湿重比为0.5:1。(2)投加蔗糖和大豆油的堆体最高温度分别为39.9℃和33.2℃,较未投加碳源的对照处理(CK)分别提高了13.3℃和6.6℃;堆末含水率分别降低了5.45%和3.88%;VS的降解率分别为31.31%和19.12%;蔗糖处理GI在第10d达到85%以上,大豆油处理堆末GI值为84.11%,未达到85%;投加蔗糖能极显著促进氨化作用,抑制硝化作用(P0.01);TP含量大小为CK大豆油处理蔗糖处理;投加蔗糖和大豆油均能极显著提高脱氢酶和蛋白酶活性(P0.01),不同碳源类型间这两种酶活性无显著性差异(P0.05);投加蔗糖能极显著提高脲酶活性(P0.01),而投加大豆油对脲酶活性有一定抑制作用。因此,投加易降解蔗糖对污泥中有机物降解具有明显的促进作用。(3)与环境温度为25℃和20℃相比,环境温度为30℃时堆体的升温速率最快,最高温度最高;堆肥5d时,VS降解率最大,为27.85%;NH_4~+-N含量极显著增大(P0.01),NO_3~--N含量无明显变化;DTN含量与NH_4~+-N含量变化趋势相似,TP含量最大,为0.580mg/g;环境温度为30℃的脱氢酶活性在高温结束后显著降低(P0.05),脲酶和蛋白酶活性呈先降低后升高的变化趋势,表明有机质的碳化分解主要发生在升温和高温阶段,而含氮有机物的分解较为滞后,高温结束时含氮有机物分解不彻底。(4)35℃恒温条件下,堆体在2.25d达最高温度53.3℃,50℃以上高温时间维持2d;堆肥结束时,堆体含水率降低了13.14%,pH稳定在7.91;EC为983.60us/cm,GI值为88.21%,已完全腐熟;VS降解率为35.06%;堆肥前3d,硝化细菌活性较低,之后活性增强,不断促进NH_4~+-N向NO_3~--N转化;TP含量呈先波动升高后下降的趋势;恒温加热条件下的脱氢酶、脲酶和蛋白酶活性变化与环境温度为30℃时的变化规律相似。
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:S141.4;X703

【参考文献】
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