调理剂对污泥堆肥的影响研究

调理剂对污泥堆肥的影响研究
随着我国经济不断快速发展,污水处理量急剧增加,污泥产量也随之增加,大批量的污泥如若不能合理处理会对环境造成严重污染。

污泥堆肥是处理污泥的理想途径,但是堆肥效果比较容易受到调理剂等因素影响,为了提高污泥堆肥效果,需要对污泥堆肥过程进行优化操作。

本研究旨在通过添加不同的调理剂,研究调理剂对污泥堆肥的影响,优化堆肥工艺参数以及提高堆肥效果。

为探讨污泥堆肥机理,本研究先将大坦沙、沥滘污水处理厂城市污泥以及印染污泥与锯末、蘑菇渣均按质量比10:3:1进行堆肥。

堆肥结束时,3个堆体均满足无害化要求,相比于印染污泥,城市污泥堆肥效果更好,其堆肥产品对植物生长具有明显的促进作用;利用高通量测序技术对三个堆体中微生物群落测序时发现在同一个阶段,不同堆体内微生物群落具有相似的变化规律,而对于同一个堆体,其在不同阶段的群落相似度较低。

为进一步提高污泥堆肥效果,本研究以秸秆和脱水污泥为原料制备秸秆-污泥基生物炭,通过X 射线衍射(XRD)、电子扫描显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)和比表面积测定(BET)等表征手段对其理化性质进行分析发现制备的生物炭富含有利于堆肥的孔结构及亲水官能团;在此基础上,以污泥、锯末和蘑菇渣作为堆肥原料进行污泥堆肥,通过测定有/无添加秸秆-污泥基生物炭堆体中温度、有机质、pH值及种子发芽指数等指标,比较两者堆肥效果。

堆肥结束后,相对于未添加秸秆-污泥基生物炭的堆体,添加秸秆-污泥基生物炭堆体的高温持续时间更长、有机质消耗更多以及种子发芽指数更高。

总体而言,秸秆-污泥基生物炭的添加有利于污泥堆肥,同时在制备生物炭的过程中消耗了大量污泥,可更大程度的脱水污泥的减量化及无害化。

为实现污泥的深度脱毒,本研究以污泥、锯末、蘑菇渣为堆肥原料进行污泥堆肥,通过测定有/无添加贵屿土壤堆体中温度、pH、有机质、含水率及种子发芽指数等,比较了两者的堆肥效果,同时考察了添加贵屿土壤对污泥中十溴联苯醚(BDE209)去除的影响。

分别将两个堆体堆料中的微生物富集培养,制成相应的微生物复合菌剂体系,研究了微生物的新陈代谢作用是否是堆体对BDE209降解的主要原因。

结果表明:两个堆体维持温度55℃以上时间分别为7 d和6 d,均已经达到堆体物料无害化要求;微生物接种剂的添加促进了堆肥物料的腐熟和BDE209的去除,使种子发芽指数从85.2%提高到102.3%、BDE209的残留率从86.2%下降到28.2%。

从添加贵屿土壤的堆体所提取的微生物复合菌剂对BDE209的降解率高达53.0%,而从未添加贵屿土壤堆体提取的微生物复合菌剂对BDE209的降解率仅为8.6%,表明生物降解可能是污泥好氧堆肥过程中BDE209的主要去除途径。