污泥热解残渣催化市政破膜污泥的热解作用

本文通过原子吸收分光光度计(AAS)对污泥热解残渣中金属化合物含量测定和扫描电镜(SEM)对污泥热解残渣的表面形态进行表征,采用热重分析(TGA)对印染污泥和市政污泥的热解残渣催化污泥热解作用进行了初步探讨.结果表明,两种污泥热解残渣对污泥热解均有催化作用,且印染污泥热解残渣催化效果优于市政污泥热解残渣;热解残渣中金属化合物种类和含量对其催化效果有一定影响,尤其是污泥热解残渣中铝、铁、锌化合物在污泥催化热解过程中起了重要作用.     

热解工艺参数和污泥理化性质对污泥残渣特性的影响

研究了热解工艺参数和污泥理化性质对热解残渣特性的影响,着重分析了不同热解工艺参数和污泥理化性质下,污泥热解残渣的吸附性能与内部孔结构.研究表明,当热解终温Tend在300℃—550℃之间,污泥热解残渣的碘值在450℃时最大,亚甲基蓝值在500℃时最小.热解残渣的碘值随着RT的延长先增大,当停留时间RT=75 min时达到最大值;亚甲基蓝值的最小值随着RT的延长逐渐往低温区移动.污泥热解残渣的碘值随着升温速率β的增大而减小,无论Tend的高低,亚甲基蓝值的最小值都出现在β=3℃.min-1.污泥热解残渣的比表面积随着颗粒粒径d的增大迅速减小,但d对残渣吸附性能的影响却不大.当含水率M=10%—40%,热解残渣的吸附性能基本不受M的影响;继续提高含水率,热解残渣的碘值迅速减小,而亚甲基蓝值却随M的增大而增大.Tend为450℃、RT为75 min和β为3℃.min-1是较佳的污泥热解工艺参数.     

活性炭污泥吸附剂的制备研究

以城市污水厂的剩余污泥为原料,采用不同活化方法制备活性炭吸附剂,并对影响活化产物吸附性能的因素进行了研究.结果表明,化学活化法制备的活性炭污泥吸附剂性能较好,其最佳制备条件为:活化剂ZnCl2与H2SO4的浓度均为5mol·1-1(ZnCl2与H2SO4的复配比例为2:1),活化温度550℃,固液比1:2.5,活化时间2h.活性炭污泥吸附剂的碘吸附值为488.02mg·g-1,收率为86.6%,与商品颗粒活性炭对比,活性炭污泥吸附剂的比表面积为144.47m2·g-1,孔径分布比较宽,以过渡孔结构为主,电镜分析结果与之吻合,金属元素含量较高.     

不同微波条件对活性炭微波再生效率的影响研究

研究了吸附药厂废水COD的粉末活性炭在不同微波条件下的微波再生。以碘吸附值为指标,通过单因素实验考查了微波功率、微波辐照时间对粉末活性炭性能恢复率、再生损耗率、综合恢复率的影响,结合实验拟合曲线特点,分析了呈现的规律和原因。实验结果表明,在微波功率为648W、辐照时间为180s时活性炭性能恢复率达到最大,为99.73%;在功率为464W、时间为180s时综合恢复率最佳,为96.81%。     

污水污泥微波辅助快速热裂解制生物油和合成气

利用实验室微波加热装置,研究了微波功率、椰壳活性炭(微波受体)添加量和反应气氛条件对污泥(含水率:76.8%)热解产物产量和特性的影响.结果表明,足够的微波辐照强度和7.5%以上的活性炭添加量可实现污泥的快速热裂解.污泥升温速率越快,生物油和合成气的产率越高.快速热裂解过程中生物油的产率超过8.5%,合成气的产率超过8.0%,并且合成气中H2和CO的体积之和超过总气体体积的50%.生物油主要生成于污泥150—250℃升温阶段,合成气主要生成于污泥150—400℃升温阶段.与通空气(少量O2存在条件)相比,氮气气氛更有利于污泥热解生成生物油,并可大幅度降低CO2的生成量,因此有利于合成气品质的提高.     

改性污泥活性炭对苯乙烯的吸附

以城市污泥为原料制备活性炭,对其进行改性,研究了改性前后的比表面积、表面酸碱基团、对苯乙烯的静态吸附容量、吸附穿透曲线、脱附活化能等吸附性能.结果表明,硫酸铜溶液浸渍改性后可使污泥活性炭比表面积明显提高,其中0.1 mol.L-1硫酸铜溶液浸渍改性的污泥活性炭较改性前的比表面积提高了32%(达704.7 m.2g-1).硫酸铝溶液和硫酸铜溶液浸渍改性可以使污泥活性炭表面酸性基团含量提高、表面碱性基团含量减少;对苯乙烯的静态吸附容量提高到改性前的两倍以上(分别达211.4 mg.g-1和178.8 mg.g-1)、对苯乙烯的动态吸附穿透时间由2 min提高到10 min以上、脱附活化能由2.94 kJ.mol-1提高到6 kJ.mol-1以上.改性后活性污泥炭的吸附性能得到明显提高.     

温度对污泥热解产物及特性的影响

温度是污泥热解产物及产物分布状况的主要影响因素之一。为了确定最优的热解温度,为不同的热解工艺提供参考,用直径为200mm的外热式固定床反应器,以唐山西郊污水处理厂剩余污泥为实验物料,在终温为250～700℃并在初期通以氮气的情况下,对污泥的热解产物分布及特性进行了研究。实验表明:在物料成分和其它条件不变的情况下,热解反应所需时间随着热解终温的升高而缩短;热解气和热解焦油的质量分数增大;焦炭质量分数减小。热解焦炭的工业分析表明,随热解终温的升高挥发分减少、固定碳和灰分增加。热解焦油的热值在10～43MJ·kg-1之间;焦炭的热值10～24MJ·kg-1之间。     

油田含油污泥的低温热解

在石油开采、集输和炼制过程中产生了大量的含油污泥,如果处置不当,将造成严重的环境污染.因此,研究含油污泥的无害化和资源化处理新技术是当务之急.含油污泥热解技术具有处置彻底、二次污染少等优点,是一种应用前景广阔的处理方法[1].本文制备了掺杂钯的钛氧化物介孔分子筛催化剂MCM41,利用真空管式热解炉对延长油田含油污泥进行低温热解,重点研究了热解条件和催化剂MCM41对油回收率和回收油中组分分布的影响.     

污泥制备活性炭的活化剂及活化机制研究进展

为探讨不同活化剂对污泥活性炭结构的影响,介绍了污泥制备活性炭过程中所用物理活化剂、化学活化剂和化学物理活化剂的研究现状,分别探讨了它们的活化机制和性能.从传统活性炭制备工艺的角度,提出了污泥活性炭的研究趋势和应用前景.分析认为利用剩余污泥制备活性炭,并将其用于污水厂恶臭气体的去除是避免造成二次污染、使之资源化利用的重要...     

不同深度脱水污泥的热解特性及动力学分析

选用4种利于深度脱水的复合调理剂(FeCl3/CaO、FeCl3/CaO/煤粉、芬顿试剂(Fe2+和H2O2组成体系)/CaO、芬顿试剂CaO/煤粉)来改善污泥的脱水性能,所得泥饼的含水率为43.7%—56.1%,满足深度脱水的要求.CaO和煤粉的添加能改变污泥的灰分和挥发分含量.与传统聚丙烯酰胺(PAM)脱水污泥的热重分析对比结果表明,由于复合调理剂对EPS的破坏溶解作用,因此对污泥热解性质有较大影响,不仅能前移水分失重峰,还使得热重主要反应阶段峰个数变少.热解动力学计算表明,反应级数在1—2范围内.表观活化能差异表明4种复合调理剂处理后脱水污泥更容易发生热解反应.     

污泥有机碳在林地土壤中的分解动态

采用室内培养试验研究了不同温度及污泥施入量的条件下土壤后有机碳的降解动态规律。结果表明,污泥有机碳的矿化速度在前期较快(前3周)。在整个培养过程中,污泥有机碳的累积分解率和周分解率变化规律为12%>6%≥24%;结果还表明,污泥有机碳的分解受温度和污泥施用量的影响。在前3周,50℃培养条件下,有机碳的平均累积矿化量分别比30℃和15℃高出52%和71%。此外,随污泥施用量的增加,有机碳的矿化量增加,而矿化率则呈下降趋势。     

Degradation of ammonium dinitramide (ADN) in digested sewage sludge under strict anaerobic conditions

The biodegradation of one popular nitramine energetics, ammonium dinitramide (ADN) by mixture of denitrifying bacterial species was investigated. ADN was observed to be effectively mineralized in the anaerobic mixed culture. The initial ADN concentration of 250 mg/L was reduced to non‐detectable levels (> 99% removal efficiency) in 5 days of incubation under anaerobic conditions. Final products generated from anaerobic degradation of nitramine energetics by anaerobic metabolism were NH₄ ⁺, CH₄, and CO₂ that were released to the environment with the denitrifiers’ growth. In addition, it was found that the activity of denitrifiers was inhibited by high concentration of ammonia generated through the degradation reactions of energetic nitrites.     

城市污泥堆肥过程中微生物研究

采用平板计数法和最大概率法测定城市污泥堆肥干污泥中主要微生物类群的变化。结果表明,中、高温好氧菌在第6d达到最大值,分别为1.05×1015g-1、5.08×1012g-1;中、高温厌氧菌在第9d达到最大值5.50×105g-1和1.11×105g-1;中、高温好氧纤维素分解菌分别在第3d和第6d达到最大值,分别为2.66×104g-1、3.26×106g-1;整个堆肥过程中,高温厌氧纤维素分解菌数量不断增加;高温放线菌在第3d达到最大值,为1.12×106g-1;中温放线菌、真菌、中温厌氧纤维素分解菌、中温淀粉分解菌、蛋白质分解菌和油脂分解菌在发酵初期迅速下降至零;高温淀粉分解菌、蛋白质分解菌和油脂分解菌在发酵前6d数量上升,随后开始下降。发酵后期,好氧菌中兼性厌氧菌逐渐增多,严格好氧菌逐渐减少;厌氧菌中的兼性厌氧菌逐渐减少,严格厌氧菌逐渐增多。     

微波诱导改性活性炭催化处理低浓度抗生素废水

通过采用负载FeSO4活性炭、CuSO4活性炭和一般活性炭作为微波催化剂处理抗生素废水的对比实验,研究不同负载方法对抗生素制药废水COD去除的差别,结果表明,负载FeSO4的活性炭作为催化剂的微波处理系统对COD的去除率最高.以微波诱导负载FeSO4的活性炭为催化剂对抗生素制药废水进行处理,结果表明,增大负载FeSO4活性炭质量,微波辐射时间和微波功率,均有利于抗生素废水中COD的去除,但各影响因素的取值并不是越大越好.对微波诱导负载FeSO4活性炭催化工艺处理抗生素废水进行反应动力学分析,结果显示,过程近似一级反应,其动力学方程为:lnC0/C=0.1413t+5.4121,r=0.9876.反应动力学常数为0.1413 min-1.     

城市污泥中重金属镉对苏云金杆菌发酵的影响机制

为揭示苏云金杆菌（Bacillus thuringiensis,简称Bt）富集重金属的可行性,考察重金属对Bt发酵的影响,以生物毒性较大的重金属镉（Cd）为研究对象,以城市污泥为培养基,研究了添加Cd（II）对Bt生长和晶体蛋白合成的影响,分析了Bt发酵过程中Cd有效态质量浓度的变化,利用傅立叶红外光谱（FTIR）和X线光电子能谱（XPS）初步探讨了Cd（II）在Bt表面吸附的作用机制。结果表明：培养基中外加Cd（II）对Bt生长的影响主要取决于Cd有效态质量浓度,污泥培养基在支持Bt生长和降低重金属有效态质量浓度上均明显优于常规培养基;Bt对Cd（II）有较好的耐受性,当Cd有效态质量浓度在20 mg.L-1以下时,Bt能较好地完成生长代谢过程;光谱学分析表明Bt对Cd（II）有少量吸附,吸附位点主要为羟基,少量C=O基团也可与吸附反应,可有效降低重金属的生物有效性。     

污泥施用对林地土壤基本性质及酶活性的影响

以无锡卢村污水处理厂厌氧消化的脱水污泥为有机肥源,采用土培盆栽试验的方法,研究了不同用量污泥施用后土壤基本性质的变化及对土壤酶活性的影响。试验设计5种处理,污泥施用量和占土质量的比例分别为0（不施污泥的对照处理,CK）,30（3%）,60（6%）,120（12%）和240（24%）g·kg^-1。结果表明,污泥使用提高了土壤中养分元素和有机质的含量;黄棕壤中过氧化氢酶的活性平均比潮土中的高5.2%,随污泥用量的增加潮土中过氧化氢酶活性提高,而黄棕壤中的无明显变化;与对照相比,土壤脲酶活性在两种土壤上分别增加55.6%～122%（黄棕壤）和46.2%～67.5%（潮土）,且与土壤全氮、全磷、水解氮、速效磷和有机质（黄棕壤）和土壤全氮、水解氮和有机质（潮土）呈正相关;结果还显示污泥使用增加了土壤蔗糖酶活性,但不同污泥用量之间无明显差异。     

Reclamation with phytoremediation of area affected by sewage sludge at the Thessaloniki Wastewater Treatment Plant in Sindos (Greece)

The present research focused on the experimental investigation of phytoreclamation of areas affected by sewage sludge disposal and improving the quality of the sludge. It was conducted in two stages: laboratory and pilot applications. This paper reports on the first stage, which tested, under greenhouse conditions, the possibility of using various species of plants cultivated in the sludge from the Thessaloniki Wastewater Treatment Plant (ThWWTP, Greece) with different amendments. The results of the 30-day experiment showed that the quality of the output sludge material varied significantly in comparison to the input sludge material. These variations were considered as positive, as the output sludge obtained texture and structure, aeration conditions were improved, and the content of some trace metals, excess nutrients (e.g., P), and salts (of Na) were reduced. These were all influenced by both the type of treatment and the plant species used. In conclusion, the best treatments, T1, T3, and T4 (soil/sludge mixture 70%/30%, soil/sludge/gravel mixture 50%/25%/25%, and soil/sludge/gravel mixture 45%/45%/10%, respectively), and the best suited plant species, Helianthus annuus L. and Zea mays L., were proposed to be used in the pilot application (in situ) at the site within the ThWWTP.     

污泥堆肥利用中AM对稗草生长及Cu、Pb吸收的影响

在滨海盐渍土中分别混加质量分数为0%、20%、40%和60%的污泥堆肥,作为盆栽基质,研究摩西球囊霉（Glomusmosseae）和根内球囊霉（Glomus intraradices）2种AM真菌对稗草（Echinochloa crusgalli）生长及其吸收Cu、Pb的影响,分别以不接种AM真菌的处理为各自的对照。结果显示：添加污泥堆肥处理中稗草接种苗菌根侵染率均显著高于纯盐泽土处理。同时,随着盐渍土中污泥堆肥含量增加稗草生物量上升,其中在含有40%和60%污泥堆肥处理中接种AM真菌稗草的地上及地下部生物量显著高于未接种苗。接种AM真菌显著提高了稗草Cu、Pb富集总量;接种AM真菌显著提高了稗草地下部Cu富集量,却降低了地下部Pb累积量,提高了Pb向地上部的转运,增加了地上部Pb累积量。这些结果表明污泥堆肥中接种AM真菌可以促进稗草的生长和提高对重金属Cu、Pb的富集能力。