沸石、膨润土和过磷酸钙对蚯蚓堆肥园林绿化废弃物腐熟效果的影响

为减少园林废弃物堆肥时间并提高堆肥产品腐熟质量,利用赤子爱胜蚯蚓(Eisenia fetida)对园林废弃物(GW)进行堆肥处理,研究沸石、膨润土、过磷酸钙添加剂对缩短堆肥时间和提高蚯蚓堆肥腐熟度的影响.试验共设4个处理:无添加剂(T_0),5%沸石(T_1)、5%膨润土(T_2)和5%过磷酸钙(T_3),共进行60d好氧-蚯蚓堆肥.堆肥过程对蚯蚓生长繁殖、pH值、可溶性有机碳、C/N、NH_4~+-N、NO_3~--N、NH_4~+-N/NO_3~--N和发芽指数等腐熟指数和生物指标变化进行分析.试验结果表明:相对于T_0,T_1～T_3处理提高蚯蚓存活率、蚯蚓生长和繁殖速度;T_1和T_2处理堆肥pH值高于对照,T_3处理pH值则低于对照.T_1～T_3处理DOC降解率、NO_3~--N含量、GI值较对照T_0处理分别提高7.25%～11.69%,17.81%～37.76%和16.11%～23.15%,而C/N降低23.16%～33.72%.T_1～T_3处理堆肥达到无毒害时间从60d缩短至50d.综合堆肥腐熟指标、堆肥腐熟周期,T_3处理极大地加速了GW降解,且堆肥腐熟度优于其他处理.因此,建议在利用好氧-蚯蚓堆肥处理绿化废弃物过程中添加5%过磷酸钙.     

脱水污泥堆肥过程中温室气体释放与检测及其减控措施

为研究保氮剂过磷酸钙(CS)对脱水污泥好氧堆肥过程中温室气体的减排影响,选取脱水污泥和小麦秸秆为原材料,研究了高温下不同剂量外添加剂CS对脱水污泥堆肥过程中温度、温室气体(甲烷和N_2O)、NH_3释放、铵态氮与硝态氮转化和腐熟指标的影响。实验结果表明:CS的存在能够有效减少甲烷、NH_3及N_2O的排放,并当CS剂量为3%时,甲烷、NH_3的最大排放速率分别为0.05和0.52 g/(kg·d),显著低于空白组。CS存在提高了种子发芽率,并且当CS剂量为3%,发芽指数(GI)GI达到最大值123.6%。CS有效减少污泥堆肥过程中氮元素损失并提高了磷元素含量,从而提高堆肥样品的肥效品质。     

微生物菌剂对城市污泥堆肥过程中氮素转化的影响研究

以稻草、木屑为填充料,分别添加EM原露、腐秆灵、金宝贝生物发酵剂、阿姆斯生物发酵剂和纤维素分解菌5种微生物菌剂,采用人工翻堆好氧堆肥工艺,进行城市污泥堆肥试验,通过测定堆肥过程中温度、pH值及NH_4~+-N、NO_3~--N和总氮含量,研究了5种微生物菌剂对城市污泥堆肥进程及氮素转化的影响,结果表明:添加微生物菌剂后堆体达到高温期和最高温度的时间较对照提前了1～2 d,降温阶段的降温速率提高了0.54～0.74℃/d,达到室温时间提前了5～6 d;各堆体50℃以上均保持了7 d以上,满足堆肥卫生学指标.添加微生物菌剂能促进有机氮的分解,促进硝化细菌的生长,有利于NH_4~+-N向NO_3~--N的转化和堆肥的腐熟进程.由于添加微生物菌剂提高了堆体升温速率、延长了高温期的维持时间和增加了堆体的pH值,导致更多的氮素损失.堆肥结束时,堆体氮含量降低39.8%～44.8%,较未添加微生物菌剂的堆体降低量多9.8%～14.8%.综合各项指标,金宝贝生物发酵剂和阿姆斯生物发酵剂具有较好的应用前景.     

畜禽粪便堆肥化过程中氮素损失的控制

本研究是通过猪粪,鸡粪和玉米秸秆混合堆肥,跟踪研究堆肥过程中加过磷酸钙和未作处理的堆肥在堆置过程中堆料的各种理化性质的变化规律。后期试验中,主要研究不同堆肥方式对堆料中添加过磷酸钙的氮素控制率的影响,以期为堆肥化的发展提供可靠的堆肥控制方案。研究得到以下结论：添加过磷酸钙能够调节堆体的pH值,使得堆体能满足发酵时最适的pH值条件,并使得C/N比下降的幅度加大;与常规堆肥方式相比,添加过磷酸钙之后,更有利于控制氮素的损失。使堆体中NH4＋-N的含量较高,氮元素向NO3--N的转化更容易;畜禽粪便堆肥化过程中添加过磷酸钙之后堆料的C/N比控制在25-30之间保氮效果最好;不同鼓风方式的堆肥处理中,间歇鼓风的保氮效率最高,连续鼓风次之,人工翻堆的方式对方保氮效率最低。     

生物炭添加对污泥堆肥腐殖化和氨气排放的影响

近年来,市政污泥产量及无害化处置量均呈增加趋势,污泥堆肥技术成为研究与关注的热点,但传统堆肥中存在许多问题。为提高市政污泥堆肥腐殖化程度并减少氮素损失,通过好氧堆肥方法研究了添加生物炭对市政污泥堆肥腐殖质组分及氨气排放的影响。结果表明,在37 d堆肥中,对照（C1）、添加5%生物炭（C2）、添加10%生物炭（C3）3个处理均达到腐熟标准。与对照相比,生物炭添加延长了堆体高温时间1~4 d,提高了堆体pH和EC,对总有机碳、水溶性有机碳、富里酸分解更彻底;堆肥结束时,C2堆体腐殖化指数、胡敏酸占有率和胡富比均高于对照,腐殖化效果最好。氨气释放主要在高温期,累计释放量C1（178.43 g/m2）＞C3（151.28 g/m2）＞C2（134.97 g/m2）,堆肥结束C1、C2和C3总氮含量分别为11.67 g/kg 、13.48 g/kg和13.03 g/kg,添加生物炭有利于氮素保留。可见,生物炭在提高堆肥腐殖质稳定和减少氨气排放中具有良好效果,且5%添加量优于10%。     

白腐菌对小麦秸秆腐熟的增效作用

采用室内堆肥试验,考察白腐菌对小麦秸秆的腐熟作用.结果表明：添加白腐菌的各处理均明显好于对照处理.与自然发酵的CK1相比,腐熟时间由30天,缩短为14天.与加了腐熟剂的CK2比较,发酵时间提前2-4天.腐熟剂处理木质素降解率为21.1％,添加白腐菌的T3处理降解率可达64.5％,较单独腐熟剂的对照处理降解率高43.5％.且综合考察秸秆腐熟效果,初步确定白腐菌添加量为10ml/750g.     

秸秆与污泥混合堆肥研究

采用强制通风堆肥技术将干化池污泥与秸秆混合进行好氧堆肥处理．对堆肥过程中温度变化与通风量的关系进行了研究，测定了水分、耗氧速率、微生物含量及腐熟度指标中的NH4^ -N、NO3^- -N含量的变化情况及堆肥结束和腐熟时期的种子发芽率，并测试了堆肥肥效指标．堆肥处理可以实现顺利升温并在50～55℃维持5d以上，达到杀灭致病菌要求的条件，使污泥生物稳定化，作为生物有机肥使用．又通过模拟实验考察了利用堆肥过程降解模拟增塑剂污染物的情况．结果表明堆肥处理可使该增塑剂发生显著的降解，其生物修复作用可以用于消除污染物．     

添加不同比例玉米生物炭的堆肥腐殖质光谱学表征

对于当今污泥量剧增的趋势,添加生物炭的污泥堆肥是处理污泥较好的办法。本文基于理化性质和光谱学表征来研究添加不同比例玉米生物炭的堆肥腐殖质,结果发现生物炭能延长堆肥高温期1-2天;pH、电导率（electrical conductivity,EC）、有机质含量（organic matter content,OM）等指标均表明四组堆肥效果得到提升且实验组数值优于对照组。在紫外-可见光谱和傅里叶红外光谱可以看出S2、S3组有更多的类腐殖质物质生成,芳香族化合物增多,腐殖化程度提高,说明添加10%和15%玉米生物炭有更好的堆肥效果。在三维荧光光谱分析中,经堆肥后四个处理组可溶性微生物副产品逐渐转化为类腐殖质,且添加生物炭能促进其转移效果,有更高的荧光峰值。从胡敏酸平行因子分析中可以得到添加生物炭可以使堆肥腐殖质含量增多,但各处理组胡敏酸的各组分含量变化有所差异。     

人工湿地净化尾水效果的研究

采用种有美人蕉(Canna indica)的水平流和垂直流人工湿地对污水处理厂尾水进行处理,通过检测COD、TN、NO_(3-)-N、NH_(4+)-N、TP等指标分析探讨温度、pH和进水指标等因素对湿地系统净化能力的影响。COD、NH_(4+)-N、NO_(3-)-N、和TN去除率可分别高达66%、98%、62%和79%,其中NH_(4+)-N经湿地系统处理后可达到《地表水环境质量标准》(GB 18918-2002) I类标准。TN、NH_(4+)-N、TP在垂直流湿地系统中的去除率均高于水平流湿地系统,COD在水平流湿地系统中的平均去除率(53. 5%)却高于垂直流湿地系统(47. 3%)。通过对水平流和垂直流湿地净化尾水效果的分析比较,表明垂直流湿地系统比水平流湿地系统在净化尾水方面更具优势。此外,Pearson相关性分析表明人工湿地系统中进水NH_(4+)-N浓度和气温对TN、NO_(3-)-N和NH_(4+)-N的去除有显著影响。上述研究结果能为高效运用人工湿地处理污水处理厂尾水提供科学依据和技术指导。     

复合基质添加腐熟小麦秸秆对黄瓜幼苗生长的影响

为了研究添加腐熟小麦秸秆的复合基质对黄瓜育苗效果的影响，将腐熟小麦秸秆、椰糠、蛭石以不同比例进行复配得到6种基质，以椰糠∶蛭石=5∶5（体积比）为对照，以‘津早198黄瓜’为试材，通过分析幼苗表型性状、生物量积累、生理指标，采用主成分分析法进行综合评价，筛选出适宜的复合基质配方。结果表明：添加腐熟小麦秸秆显著提高黄瓜幼苗的生长，但不同添加量间差异明显，表现为低添加量优于中、高添加量。其中，T6（腐熟小麦秸秆∶椰糠∶蛭石=1∶3∶5）处理黄瓜幼苗的出苗率最高，达到98.67%，比对照高4.77%；茎粗、下胚轴长、最大根长等表型性状表现最优；生物量积累最高，壮苗指数最高，达到0.15，较对照高出50%；叶绿素值、根系活力、叶片可溶性蛋白质、可溶性糖显著高于对照，分别提高了6.68%、41.70%、6.69%、15.38%，蔗糖磷酸合成酶、蔗糖合成酶、硝酸还原酶活性显著优于其他处理；各处理不同评价指标的综合排序为T6>T5>T3>T4>T2>T1>CK。综上所述，T6（腐熟小麦秸秆∶椰糠∶蛭石=1∶3∶5）处理显著促进黄瓜幼苗生长，可作为黄瓜穴盘育苗的最佳...     

厨余垃圾添加量对鸡粪与小麦秸秆混合堆肥过程的影响

为探究厨余垃圾添加比例对鸡粪与小麦秸秆混合堆肥过程的影响,在鸡粪与小麦秸秆干重比为1∶5的混合体系中添加不同比例的厨余垃圾(0.05、1、2、4),采用强制间歇式通风好氧堆肥装置进行试验。结果表明：厨余垃圾添加比例为0.05、1时,堆体较其他处理优先达到高温期(>50℃)且维持8 d,有机质去除率分别为13.35%、18.20%,种子发芽指数为116.3%、120.6%。厨余垃圾添加比例高于1时,堆体达到高温期延后且维持时间短,堆体pH与电导率值降低,但有机质去除率提高(13.35%～20.63%),秸秆表面腐蚀程度较其他堆体明显。RDA(redundancy analysis)分析表明pH、锌、电导率是影响种子发芽指数和有机质去除率的关键环境因子且pH的影响程度最大。因此,适量添加厨余垃圾有利于促进鸡粪与小麦秸秆混合堆肥腐熟化。     

前置混凝分离匹配生物接触氧化处理污水研究

研究前置混凝分离过程中混凝剂铁铝比、碱化度(B)等对不同形态有机物、氨氮(NH_3-N)、总氮(TN)和总磷(TP)去除效果,以及前置混凝分离对后续生物接触氧化阶段处理效果的影响。结果表明,前置混凝分离段,铁铝复合混凝剂比单独铁盐、铝盐混凝效果好,其中铁含量的增加利于有机物的去除,特别是过膜有机物的去除;铁铝复合混凝剂碱化度对化学需氧量(COD)、TN、TP的去除率影响较小。前置混凝分离可以有效地提高生物处理过程中的脱氮除磷效果;经前置混凝分离-生物接触氧化处理的出水与只经生物接触氧化处理的出水相比,COD、NH_3-N和TN的去除率都得到明显提高。但Fe-Al复合混凝剂(FACC,Fe/Al=1∶2,B=1)与AlCl_3混凝剂相比,因去除较多的过膜有机物导致生物脱氮效果较低。通过使用适当铁铝比、碱化度的混凝剂对模拟生活污水进行前置混凝分离,可有效地降低生物处理负荷,实现前置分离和生物处理之间的良性匹配。     

一种纤维素降解复合菌剂在羊粪堆肥中的应用效果评价

为进一步提高堆肥物料中纤维素的降解效率,缩短堆肥时间,研究将前期复配的纤维素降解复合菌剂M(M)接种羊粪和秸秆混合物,并开展好氧堆肥发酵试验,分析菌剂M羊粪堆肥发酵的效果.结果表明,添加菌剂M发酵后,与空白对照组(CK)相比,堆体的升温(50℃)时间缩短了1 d,高温阶段延长了2 d,腐熟周期缩短了4 d.堆肥结束(25 d)时,添加菌剂M处理组的碳氮比(12.77)显著低于CK组(16.44)(p0.05),而且种子发芽指数(98.20%)、全氮(23.37 g·kg~(-1))、P2O5(13.13 g·kg~(-1))、K2O(51.12 g·kg~(-1))、纤维素降解率(28.33%)和半纤维素降解率(38.32%)均显著高于CK处理组(p0.05),总养分(8.76%)达到国家有机肥料标准(≥5%).酶活测定表明,堆肥过程中,添加菌剂M处理组的滤纸酶(FPase)、羧甲基纤维素酶(CMCase)和β-葡萄糖苷酶(β-Gase)均显著高于CK处理组的(p0.05).其中,在发酵高温阶段(4～8 d)时的酶活最高,分别为57.80、10.41 U·mL~(-1)和75.77 U·mL~(-1).将菌剂M与市售促腐菌剂R(菌剂R)混合的菌剂MR堆肥,各项指标均优于菌剂M和菌剂R单一处理组的.除纤维素降解率外,菌剂M和菌剂R处理组的其它各项指标之间无显著差异(p0.05).试验利用复合菌剂M进行羊粪堆肥发酵可以明显降低堆体物料的纤维素和半纤维素,提高堆肥营养,缩短堆肥时间,发酵后的有机肥可用于农业生产.     

不同生物有机肥对老压砂地西瓜生长及产量的影响

通过田间实验研究不同生物有机肥对老压砂地(种植时间超过50a)西瓜生长、产量、品质和光合特性的影响.结果表明,与不施生物有机肥相比,施用生物有机肥的西瓜产量提高了19%~44%,水分利用效率提高了17%~58%.在EM发酵堆肥、酵素菌发酵堆肥、EM发酵堆肥-枯草芽孢杆菌、EM发酵堆肥-三色源菌剂和EM发酵堆肥-5406菌5种生物有机肥中,EM发酵堆肥-三色源菌剂和EM发酵堆肥-5406菌处理能显著促进西瓜的生长发育,同时EM发酵堆肥-三色源菌剂处理还提高西瓜中可溶性固形物的含量,从而提高西瓜的品质.EM发酵堆肥-枯草杆菌处理提高西瓜植株叶片的光合速率和水分利用效率.EM发酵堆肥-三色源菌剂是一种适宜老压砂地上施用的生物有机肥.     

CIBR处理模拟生活污水的效果及菌群分析

实验采用连续流一体化生物反应器(CIBR)处理模拟生活污水。考察CIBR对污水的处理效果,并采用高通量测序分析取自污水处理厂的接种污泥与驯化完后CIBR中活性污泥的菌群组成结构。结果表明,CIBR能高效处理模拟生活污水,COD、NH_4~+-N、TN和TP的去除率分别达到90.9%、94.9%、83.1%和71.2%;在门级菌群中,接种污泥和CIBR活性污泥中的优势菌种均为Proteobacteria和Bacteroidetes,但在属水平上,两个生物系统中好氧菌、兼性菌、反硝化菌、氨氧化菌、亚硝氮氧化菌和聚磷菌在种类和相对丰度上存在明显差异,这可能与运行工况和进水水质不同有关。     

生物炭添加对土壤冻融过程中温室气体排放的影响

【目的】研究模拟生物炭添加对土壤冻融过程中二氧化碳(CO₂)、甲烷(CH₄)和氧化亚氮(N₂O)排放的影响,为冻融期土壤温室气体的减排提供参考。【方法】以伊犁河谷典型农田为研究对象,野外采集原状土柱,并在室内模拟不同幅度的冻融过程(+5 ℃、-5 ℃～ +5 ℃和-10 ℃ ～ +10 ℃),探求冻融过程中土壤CO₂、CH₄和N₂O排放对生物炭添加(0、20和40 t/hm²)的响应特征。【结果】与不添加生物炭的处理相比,添加生物炭会使冻融过程中的土壤CO₂排放量提高1.1～1.4倍,但该影响远小于冻融作用对土壤CO₂排放的促进作用(为CK的1.5～3.2倍); 虽然冻融作用未显著(P > 0.05)影响土壤CH₄的累积排放量,但生物炭的添加显著(P < 0.05)促进了45.5%～81.8%的CH₄吸收量; 冻融作用使土壤N₂O的累积排放量提高了1.3～3.0倍,生物炭降低了冻融过程中10.2%～30.9%的土壤N₂O排放量,但在多数情况下这种减小并不显著(P > 0.05)。【结论】模拟生物炭添加会增加土壤冻融过程中CO₂的排放,也会促进CH₄的吸收和N₂O的减排。     

生物炭修复技术在铅污染土壤及植物生长中的应用研究

为了探讨生物炭对铅污染土壤的修复效果,以耕作农田土壤为供试土壤,分别向其中加入200mg·L~(-1)与1 000mg·L~(-1)铅溶液进行人为污染,采用1%、5%生物炭修复剂BC400(中药渣生物炭与花生壳生物炭1:1)进行修复处理,分析测定了印度芥菜(Brassica juncea)生长前后土壤pH值、土壤铅含量、种子萌发率以及植物体内铅含量的变化.研究结果发现,人为加铅污染后,土壤pH值下降、NH_4NO_3浸提态铅含量上升、植物株高、茎粗均下降,植物体内重金属含量上升.加入生物炭修复剂后,可有效改善土壤pH值,提高种子萌发率及植株的高度和茎的粗度,显著降低NH_4NO_3浸提态铅含量、植物铅含量,且5%生物炭修复剂的改善效果优于1%.生物炭应用可铅污染土壤,有效降低重金属对植物生胁迫作用,可用于重金属污染土壤的生物修复.     

填埋方式对生活垃圾填埋处理产物及稳定性的影响

为研究填埋方式对生活垃圾填埋处理产物及稳定性的影响,采用模拟试验方法研究好氧生物反应器、厌氧生物反应器、准好氧填埋和传统厌氧填埋等工况下垃圾固相(挥发性固体质量百分比VS、生物可降解度BDM、纤维素质量百分比、纤维素与木质素质量比C/L)、渗滤液(化学需氧量CODcr质量浓度、生物需氧量BOD5质量浓度、BOD5与CODcr质量浓度比B/C、总氮质量浓度TN、氨氮质量浓度NH3-N)和填埋气(甲烷CH4、二氧化碳CO2)等参数随时间变化。结果表明:生物反应器填埋(好氧或厌氧)能提高垃圾降解速率、加速垃圾稳定化。好氧生物反应器填埋对垃圾固相VS、BDM、纤维素的降解率分别达到57.5%、71.4%和93%,稳定化时间较厌氧生物反应器填埋缩短60%以上;渗滤液回灌加速降解渗滤液中小分子有机物:好氧生物反应器(189d)和厌氧生物反应器(596d)中CODcr和BOD5的降解率分别达到96%和99%,而且好氧生物反应器中TN和NH3-N的去除率分别达到96%和99%;厌氧生物反应器填埋利于甲烷气体集中产生和提高甲烷产率,好氧生物反应器和准好氧填埋能大大削减温室气体排放。     

聚苯胺/Fe-N-还原石墨烯改性导电膜耦合膜生物反应器/微生物燃料电池污水处理研究

针对膜技术处理污水时存在膜污染严重及能耗高的问题,采用层层组装法改性聚酯滤布,制备了含聚苯胺(PANI)和Fe-N-功能化还原石墨烯(Fe-N-r GO)催化剂的导电膜,并用该膜耦合膜生物反应器/微生物燃料电池系统(MBR/MFC)处理模拟生活污水.结果表明,MBR/MFC耦合系统处理污水时,系统开路电势达到0.5 V,体系产电最大功率密度达117 m W·m~(-3).体系对COD去除率约为93%,NH_4~+-N去除率为62%,并且去除的NH_4~+-N直接转化为N_2排出系统.经过层层改性,导电膜的表观电阻由最初的完全绝缘提高到58Ωcm~(-1),实验成功地将绝缘材料的聚酯滤布改性为导电膜.该MBR/MFC耦合系统将为节能高效的水处理技术开发提供新思路.     

氯甲基吡啶与NBPT配比对石灰性土壤氮素转化的影响

为了筛选适宜的脲酶抑制剂与硝化抑制剂组合,本试验通过在室内模拟培养条件下,研究不同浓度的NBPT与Nitrapyrin配比对石灰性土壤氮素转化的影响。结果表明:尿素施入土壤1 d后80%已迅速水解,在5 d后已完全水解。在1-14 d不同浓度的NBPT均可显著抑制尿素水解(P0.05),且10%o NBPT可高效作用14 d,其脲酶抑制率为51%。添加抑制剂延缓了铵态氮的转化过程,各施肥处理土壤NH_4~+-N含量分别在第7、14、21天达到峰值,而各抑制剂处理NO_3~--N含量呈线性缓慢上升趋势。添加抑制剂各处理均降低了土壤氮素损失,相比单施尿素处理分别降低14%、22%、26%、28%(P0.05)。NBPT 5‰+Nitrapyrin可有效抑制尿素水解,减缓氮素转化过程,减少石灰性土壤氮素损失。