添加过磷酸钙和糠醛渣对好氧堆肥过程中氨气排放和氮素转化的影响

针对好氧堆肥过程中产生的二次污染问题,以牛粪和小麦秸秆为原料,探究了添加过磷酸钙(SP)和糠醛渣(FR)对户外条垛式好氧堆肥过程中氨气排放和氮素转化的影响.结果表明,添加过磷酸钙降低了堆体的pH,减少了19.65％的氨气排放量,但是其N2O排放量增加了20.8％;添加糠醛渣后堆肥的高温期延长了7 d,增加了69.59％...     

不同填充剂及复合微生物菌剂对蓝藻堆肥效果的影响

为了研究不同填充剂以及复合微生物菌剂对蓝藻堆肥效果的影响,本实验利用锯末、稻壳、麸皮和米糠为填充剂接种堆肥菌剂与蓝藻进行室内模拟堆肥,设置了稻壳、麸皮为填充剂不加菌剂作对照组,分析了pH值、总碳(TC)、总氮(TN)、碳氮比（C/N）、种子发芽指数(germination index,GI)的动态变化。堆肥结束时处理组麸皮的TC降低了90.43 g/kg,TN增加了1.85 g/kg,C/N降低到13.46,GI升高到73.98%,这都说明麸皮作为填充剂混合蓝藻堆肥的效果较好;添加复合微生物菌剂后,处理组稻壳(60.98%)、处理组麸皮(73.67%)的GI分别比相应的对照组升高了11.02、19.84个百分点,这说明复合微生物菌剂对蓝藻堆肥有促进作用。     

投加方式和通风速率对脱水污泥堆肥效果的影响

为了在降低能耗的前提下获得更高的污泥堆肥效率和提高堆肥产品质量,利用梨形筒式好氧堆肥反应器,设置2种物料投加方式和3种通风速率,研究堆肥过程中温度、含水率、总氮以及发芽指数（GI）的变化特性。结果表明,与间歇式堆肥相比,连续式堆肥可以显著提高堆体温度和堆体腐熟度,降低堆体含水率及缩短腐熟期,但氮素损失也显著增大（P-1的连续式堆肥,堆体维持高温时间最长,且最终温度稳定在较高温度47～48 ℃,堆末含水率最低,氮素损失处于三者的中间水平,腐熟期最短。综合分析,在通风速率为1.95 L·min-1的连续运行方式下,梨形筒式反应器用于污泥稳定高效堆肥是可行的。     

硝化抑制剂对农业废物好氧堆肥理化性质及反硝化功能基因的影响

以秸秆等农业废物为主要原料,添加硝化抑制剂双氰胺（dicyandiamide,DCD）进行静态好氧堆肥实验,设置相同堆肥条件不添加DCD作为空白对照,分析了堆肥过程中各个时期不同处理的pH值、NH4+-N浓度、NO3--N浓度和水溶性有机碳（WSC）理化参数的变化趋势,并应用定量聚合酶链式反应（real-time PCR）技术对参与反硝化过程的功能基因（nirK、nirS和nosZ）丰度随时间的变化情况进行了研究。结果表明,添加DCD明显地改变了堆肥过程的氮素转化,两组堆肥样品的pH值、NH4+-N浓度、NO3--N浓度有显著差异（pnirK基因的抑制效果最显著,同时nirS和nosZ基因因为理化参数的改变而受到了间接影响。     

焦化厂污染土壤堆肥修复过程的毒性变化

以北京某焦化厂污染土壤为研究对象,按照5∶1的比例添加锯末后加入5%的草炭进行好氧堆肥,通过对污染土壤堆肥处理过程中16种PAHs的降解率、CAT值、SOM值、土壤毒性、pH和TN值的变化规律进行比较,研究添加草炭好氧堆肥对实际有机污染土壤中PAHs的降解效果。研究结果表明,(1)添加草炭好氧堆肥能有效降解有机污染土壤中PAHs,堆肥49 d后,EPA优控的16种PAHs总值从1 085.42 mg/kg降低到71.10 mg/kg,总降解率为93.27%。(2)焦化厂土壤中PAHs浓度较高的分别为荧蒽、菲、芴、苯并(a)蒽、芘、蒽和苯并(k)荧蒽,它们的和占Σ16PAHs总量的73.56%,其中荧蒽的含量最高,浓度为186.913 mg/kg。这7种PAHs的经过49 d添加草炭堆肥后降解率分别为95.67%、93.52%、92.22%、93.12%、93.01%、95.19%和96.24%。(3)通过有机质值和Σ16PAHs总量作图发现,有机质值和Σ16PAHs总量有一定的相关性,这表明在堆肥过程中,微生物在PAHs降解过程中起到很大的作用。     

聚丙烯酸钠作为调理剂对好氧堆肥的保氮影响

实验以污泥、锯末、猪粪为原料,以聚丙烯酸钠（PAAS）为调理剂,利用自制好氧堆肥反应器,研究了PAAS在污泥好氧堆肥中的保氮效果。实验显示,PAAS会提高堆体的pH水平,抑制氨氮的生成,从而减少NH3的挥发源,在PAAS对水溶性氨的吸附作用下,堆肥产品的最终氨氮水平依然得到提高;PAAS对硝化反应有一定的促进作用,添加PAAS的堆体在堆肥周期内的硝氮平均增幅可达到未添加PAAS的空白堆体的4.64倍;添加PAAS的堆体在堆肥周期内全氮平均降幅只有空白堆体的52.24%。PAAS做为堆肥调理剂起到了较为明显的保氮效果。     

通风对微小型密闭好氧堆肥过程的影响

为探究适于未来星球基地长期载人航天任务应用的微小型密闭好氧堆肥装置的运行条件,以小麦秸秆和模拟粪便的混合物为实验材料,开展了4种通风速率对堆肥过程的影响研究。结果表明,0.025、0.050、0.075和0.100 m³·(m³·min)⁻¹处理组高温期分别维持了125、125、43和24 h,0.050 m³·(m³·min)⁻¹的O₂消耗速率和CO₂产率为4个处理组最大。CH₄和N₂O主要产生于堆肥初期,累积排放量以0.100 m³·(m³·min)⁻¹处理组的最高,分别为296.50和169.16 mg·kg⁻¹。从堆体氨氮指标测试结果来看,0.050 m³·(m³·min)⁻¹处理组含量最高,其保氮效果最好。4个处理组的GI分别为64.09%、97.26%、72.95%和66.07%。综合各种指标分析认为,适于未来星球基地任务应用的微小型密闭好氧堆肥装置通风速率可以设置为0.050 m³·(m³·min)⁻¹,该通风速率既能确保堆肥过程中微生物对氧气的需求,又能减少热量的损失,产生的污染气体量相对较少,所得的堆肥产品质量最佳。     

好氧堆肥反应器对人粪便堆肥中温降解的中试研究

控制温度为（35±2）℃,以新鲜锯末为空白载体,在控制含水率为55%~60%和强制通风的好氧条件下,进行为期15 d的实验,进行了人粪便好氧堆肥的中试研究,重点分析了在堆肥过程中有机物的降解、氮素的迁移转化规律及生物量的变化。结果表明,粪便中有机物含量在前2天稍微上升,然后迅速下降,最终去除率为71.82%;随着NH₃-N释放量的增加,堆料中N_tot含量从第4天开始减少,最终损失 22.61%,其中N_org损失占74.35%,NH₃-N占23.52%;所损失的氮素有91.66%以氨氮的形式释放。粪便中的有机物和氮的含量能在8~10 d后达到稳定,且堆体无臭味;粪便中溶解性有机物为微生物的生长提供营养物质,因此生物量变化的过程与有机物降解的有着紧密的联系;病原菌在堆肥过程中得到有效去除,表明该反应器堆肥的无害化。     

温度与秸秆比例对牛粪好氧堆肥的影响

为了研究不同C／N比值在不同温度条件下牛粪堆肥30d时的全量养分和有机质的含量情况,提出了以新鲜牛粪和苜蓿秸秆混合物为堆料,在添加1％的生物腐熟剂的基础上,对堆肥温度及C／N比进行调控,并进行交叉实验。结果表明,（1）采用培养箱进行好氧发酵时,在温度为30℃和45℃的环境下堆肥最佳,温度过低或过高都会影响堆肥。（2）牛粪高温好氧堆肥时,添加一定比例的苜蓿秸秆可以调节堆料的C／N比值、含水量,缩短堆肥时间,其中牛粪与秸秆比例为1：l混合堆肥效果较好。（3）堆肥30d时,堆料的TN、TP和TK含量较堆肥初期都有所增加,有机质含量有所降低是因为矿化和释放养分造成的,且各含量均符合国家有机肥标准。     

初始温度对人粪便好氧堆肥过程的影响

温度是好氧堆肥过程中需要控制的一个重要因素。不同的初始温度直接影响了堆肥过程中微生物活性及有机物的降解。为了研究初始温度对粪便好氧堆肥过程的影响,采用序批式好氧堆肥反应器,以新鲜锯末为载体,控制含水率在55%~60%的范围左右并强制通风的好氧条件下,进行了初始温度分别为25、35、45和55℃,20 d为一个周期好氧堆肥实验,研究了不同初始温度条件下堆肥过程有机物降解、氮的迁移转化及种子发芽指数的变化。结果表明,初始的高温度会抑制堆肥反应的进行,但初始温度越高,水解效果越显著;初始的高温有利于COD的去除,最终COD的去除率分别为88.2%、89.3%、92.0%和89.9%。初始高温对种子发芽率有抑制作用,同时延迟了堆肥的腐熟期。     

生物合成聚合硫酸铁混凝-厢式压滤组合工艺对富藻水脱水效果的影响研究

针对湖泊蓝藻爆发期间经物理作业产生的富藻水含水率高、不易脱水、难于后续处置的问题,尝试采用生物合成聚合硫酸铁（BPFS）混凝-厢式压滤机组合工艺对富藻水进行脱水处理,并探讨了投加BPFS、BPFS与石灰复合药剂及采用不同滤布对富藻水压滤后滤液水质及蓝藻脱水性能的影响。结果表明,富藻水中加入3.30 g/L石灰与0.17...     

微生物生理群在猪粪秸秆高温堆肥碳氮转化中的作用

在自制的强制通风静态堆肥反应箱中,猪粪与秸秆以鲜重7∶1的比例进行了堆肥化实验,在堆制的23 d里根据堆温变化分阶段采集堆肥样品,利用MPN法测定了堆料中纤维素分解菌和氮素微生物生理群的数量变化,同时测定了相应的碳、氮含量。结果表明,纤维素分解菌在稳定腐熟阶段较多,对于后期有机碳的降解和腐殖质含量的增大起了很大的作用,在堆制的23 d里,腐殖质增加了2.4%。整个堆制过程中,氨化细菌的数量最大且与氨气释放浓度和铵态氮含量呈显著正相关,都在高温期增加,降温期后减少,氨化细菌的数量在高温期的增加率远高于降温期后的减少率,而铵态氮在高温期的增加率远低于在降温后期的减少率,铵态氮总体上减少了74.1%;亚硝化细菌数量与硝态氮呈正相关;反硝化细菌数量在降温期上升幅度较大,堆制结束时为堆制初期的13倍,且与堆肥中硝态氮含量呈正相关;硝态氮含量增加了87.5%;堆肥后期硝态氮的增加可能与堆肥中存在能进行硝化作用的反硝化细菌有关。固氮菌数量在堆制结束时达堆制初期的2.61倍,主要在降温期增加较多,对堆肥中有机氮的形成起很大作用。     

调理剂和通风方式对污泥生物干化效果的影响

采用了自主设计的污泥生物干化实验室模拟系统,研究了调理剂、物料配比和通风方式等实验条件对脱水污泥生物干化的影响效果。研究结果表明,与锯末相比,秸秆有利于反应物料温度的上升,含水率下降程度更大;利用秸秆调节污泥初始含水率在60%和65%的实验条件下时,物料的平均含水率分别下降了7%和6%,当初始含水率65%时,生物堆体的温度和含水率没有明显的变化;与连续通风相比较,间歇通风的实验条件有利于生物堆体的温度的升高和干化效果;在该实验中,最佳的生物干化条件是以秸秆为调理剂,初始含水率调至65%以下,以间歇方式进行通风。     

氨三乙酸对好氧堆肥过程中氮素保存效果的影响

以食品厂污水处理剩余污泥和玉米秸秆为堆肥原料,研究了氨三乙酸(NTA)在好氧堆肥过程中的保氮效果.结果表明,添加NTA可以提高好氧堆肥过程中氮素的保存和有机物的降解效率,当NTA的添加量为2.5％时,3d内堆体即可到达高温期,高温期持续时间为9 d.与空白对照相比,堆肥结束时,NH3累积挥发量减少了15.20％,铵态氮...     

初始含水率对人粪污好氧堆肥腐熟及微生物群落结构变化的影响

为探究人粪污好氧堆肥最佳工艺参数,探究初始含水率对人粪污好氧堆肥腐熟及微生物群落结构变化的影响。以人粪污为原料,玉米秸秆为调理剂,设置初始含水率55% (MC55) 、60% (MC60) 和65% (MC65) 3个处理组,在60 L的密闭发酵罐中堆肥30 d。结果表明,在不同初始含水率条件下,堆肥产品均可达到腐熟标准,堆肥产物没有作物毒性 (GI>80%) 。MC60和MC65处理堆肥产物均已达到无害化卫生标准,MC55处理堆肥产物未达到无害化卫生标准,其粪大肠菌群数依然高于10² MPN·g⁻¹。3组处理中,细菌丰度均高于真菌,MC65有助于提高堆肥过程中细菌丰富度与多样性,但MC60可提高真菌多样性。3组处理间主要细菌门和真菌门组成一致,MC65处理增加了腐熟期拟杆菌门和担子菌门的相对丰度。升温期和高温期3个处理优势细菌属具有明显差异;腐熟期MC60和MC65处理细菌属组成具有相似性,MC55和MC65处理真菌属随时间的变化具有相似性。MC65处理增加了高温期Bacillus和Meyerozyma的相对丰度,增加了腐熟期uncultured_bictureium和Coprinopsis的相对丰度。MC对真菌演替的影响大于细菌,随着堆肥的进行,MC对微生物群落结构的影响逐渐减小。MC65处理高温期持续时间最长,堆肥产物粪大肠菌群数最低,增加了腐熟期木质素降解菌的相对丰度,是人粪污好氧堆肥最佳初始含水率。本研究结果可为优化人粪污好氧堆肥工艺参数提供参考。     

温度与秸秆比例对牛粪好氧堆肥的影响简

为了研究不同C/N比值在不同温度条件下牛粪堆肥30 d时的全量养分和有机质的含量情况,提出了以新鲜牛粪和苜蓿秸秆混合物为堆料,在添加1%的生物腐熟剂的基础上,对堆肥温度及C/N比进行调控,并进行交叉实验。结果表明,（1）采用培养箱进行好氧发酵时,在温度为30℃和45℃的环境下堆肥最佳,温度过低或过高都会影响堆肥。（2）牛粪高温好氧堆肥时,添加一定比例的苜蓿秸秆可以调节堆料的C/N比值、含水量,缩短堆肥时间,其中牛粪与秸秆比例为1：1混合堆肥效果较好。（3）堆肥30 d时,堆料的TN、TP和TK含量较堆肥初期都有所增加,有机质含量有所降低是因为矿化和释放养分造成的,且各含量均符合国家有机肥标准。     

调理剂对堆肥产品重金属生物有效性的影响

城市污泥中重金属含量及其生物有效性是限制污泥农用的主要因素,因此,研究污泥堆肥化处理过程中重金属生物有效性,对污泥的农用具有重要意义。实验以城市污泥为原料,以菌菇渣和秸秆为调理剂,设置4个处理:A(污泥∶菌菇渣∶秸秆=1∶0.4∶0.025)、B(污泥∶菌菇渣∶秸秆=1∶0.3∶0.025)、C(污泥∶秸秆=1∶0.12)和D(污泥∶秸秆=1∶0.09),进行好氧堆肥实验,采用BCR顺序提取法测定各种形态的重金属,研究堆肥前后重金属形态的变化规律。结果表明,城市污泥中Cu、Ni、Pb和Cr主要以可氧化态及残渣态存在,生物有效性较低,而Zn和Cd主要以酸溶态和可还原态存在,生物有效性较高;堆肥过程显著降低了Cu、Zn、Ni和Pb的生物有效性,并改变了Cu、Zn、Ni、Pb、Cr和Cd的形态分布,使污泥中的Cu、Zn、Ni、Pb和Cd向着更稳定的可氧化态或残渣态转变;污泥经过堆肥处理后,Cu、Zn和Ni 3种重金属生物有效性关系为:ABCD,与其他处理相比,处理A残渣态的Pb和Cr增加比例较多,综合来看,处理A对重金属生物有效性的降低最为明显,重金属钝化效果最佳。