污水厂剩余污泥好氧堆肥控制因素及微生物特性的研究

发布时间：2018-01-26 18:47

本文关键词： 污泥堆肥调理剂腐熟料低温条件微生物　出处：《吉林建筑大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：采用好氧堆肥工艺,对污水厂剩余污泥和调理剂进行好氧堆肥处理。分别研究了调理剂的添加量对污泥堆肥效果的影响、腐熟料回流量对污泥堆肥效果的影响和低温环境下污泥堆肥强化措施。分析了堆肥过程中物理、化学和生物指标的变化规律以及微生物的多样性及群落结构。在研究调理剂添加量对污泥堆肥效果影响的过程中,设置2个堆体,1号堆体内污泥与填充料的质量配比为污泥:稻壳:秸秆=12:1:1;2号堆体为污泥:稻壳:秸秆=15:1:1,通风量均为5m3·h-1·t-1。结果表明,这两个堆体均可顺利升温,并在50℃以上保持5天左右,均满足《粪便无害化卫生标准》(GB7959-2012)所规定的温度条件。在堆肥结束时,两个堆体的含水率为60%左右,有机质为40%左右。1号和2号堆体的p H值与NH4+-N含量均先上升后下降。二者总磷含量分别上升了37.11%和20.18%。堆肥完成后,1号和2号堆体的GI值分别为125.57%和112.51%,对种子发芽均有促进作用,前者促进作用更加明显。二者的养分指标、污染物指标和毒性指标均满足《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》(GB/T 23486-2009)的要求,1号和2号堆体的堆肥腐熟料在干化后可应用于中性和碱性土壤。在研究腐熟料的回流量对污泥堆肥效果影响的过程中,设置3个堆体,1号堆体内污泥与调理剂的质量比为污泥:稻壳:秸秆=12:1:1;2号堆体为污泥:稻壳:秸秆:腐熟料=12:1:1:4;3号堆体为污泥:稻壳:秸秆:腐熟料=12:1:1:6;通风量均为5m3·h-1·t-1。研究结果表明,2号堆体温度状况最好,其次为1号堆体,3号堆体没有达到标准要求。腐熟料回流量对堆体的含水率、有机质和电导率的影响作用不明显,p H值的变化幅度随腐熟料回流量的增加而减小。加入回流腐熟料可以降低堆体中氨氮的含量。堆肥结束后,1号、2号和3号堆体的种子发芽指数分别为110.55%、105.97%和109.97%,三者对种子发芽均具有促进作用。当用于园林绿化的肥料时,1号、2号腐熟堆肥样品养分指标、污染物指标和毒性指标均满足《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》(GB/T 23486-2009)要求,在做干化处理和调整p H值后可应用于园林绿化。采用高通量测序技术分析堆肥过程中微生物多样性极群落结构发现,各阶段的堆肥样品在门水平主要分布在34个类群,其中Proteobacteria门为最优势菌群。在纲水平的分析发现,在1号和2号堆体中,Nitrospira、Bacilli、Clostridia、Actinobacteria、Sphingobacteria、Verrucomicrobiae等微生物呈规律性变化。添加回流腐熟料对堆体内的微生物组成和含量有一定影响,但是对微生物在不同堆肥阶段的变化趋势的影响不明显。在研究低温条件下污泥好氧堆肥强化措施的过程中,设置3个堆体,1号堆体内污泥与调理剂的质量配比为污泥:稻壳:秸秆=12:1:1,加30℃水浴,通风量为5m3·h-1·t-1;2号堆体为污泥:稻壳:秸秆=12:1:1,通风量为5m3·h-1·t-1;3号堆体为污泥:稻壳:秸秆=6:1:1,通风量10 m3·h-1·t-1。堆肥过程中,1号在40℃以上维持了一段时间;2号堆体和3号堆体的温度都比较低。1号堆体含水率、有机质、p H值和电导率的变化比2号和3号堆体明显。堆肥结束时,1号、2号和3号堆体氨氮含量分别为1.564mg/g、0.634mg/g和0.630mg/g,种子发芽指数分别为79.53%、79.10%和77.60%.温水浴对堆肥效果有一定的改善作用,而增加调理剂的比例和通风量没有起到改善堆肥效果的作用。采用高通量测序技术分析堆肥过程中微生物的多样性极其群落结构发现。各阶段的堆肥样品在门水平主要分布在34个类群,其中Proteobacteria门为最优势菌群。在纲水平的分析发现,在2号和3号堆体中,Nitrospira、Bacilli、Clostridia、Actinobacteria、Verrucomicrobiae、Sphingobacteria等微生物呈规律性变化。在低温条件下,通过改变堆体内调理剂的添加比例和通风量对堆体内的微生物组成和含量有一定影响。
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【学位授予单位】：吉林建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X703;S141.4

【参考文献】