污水厂污泥经自然渗滤消化后与蚯蚓+秸秆（芦苇）混合堆制土壤改良剂技术研究

【摘要】：随着城市城镇污水处理能力的提高,污泥处置对城市建设发展及生态环境保护需求具有重要意义。污泥堆制土壤改良剂实现污泥资源化的有效途径之一。本文通过静态仓式堆制试验装置处理镇江市征润州污泥处理厂强化渗滤消化污泥,考察了蚯蚓与秸秆混合污泥制土壤改良剂效果,分析污泥各成分含量指标的变化关系,对该土壤改良剂产品进行综合性评价。研究结果表明: ①经过低温环境下80天生物干化处理后,自然状态下生物干化,由于环境温度较低,生物干化过程中堆体含水率变化率较小,其生物干化产物含水率下降至55%左右;氮素损失较少,三个堆体TN含量降低幅度分别是34.57%,10.24%,25.40%;TP含量分别降低幅度分别是76.81%,76.88%,76.34%。至堆制结束时,C/N比分别从14.54,20.26,20.44稳定至12.74,8.55,9.94,种子发芽指数为(88±3)%,达到腐熟相关的标准。 ②经过夏秋季堆制60天处理,堆体高温持续时间短,氮素损失较少,三个堆体TN含量的降低幅度分别是17.4%、16.0%和16.8%;当堆体温度 32℃后,氨氮开始转化为硝态氮,转化率分别为44.4%、41.9%、35.9%。三个堆体TP含量分别稳定至32.6,31.6,32.6 g.kg~(-1);有效磷含量从初始值482.8,387.9,476.2mg.kg~(-1),至制肥末期结束时,含量分别增至616.3,620.6,674.1mg.kg~(-1),增幅分别为27.7%、60.0%和41.5%,至堆制结束时,种子发芽指数为(90±3)%,达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18948-2002)用泥标准要求。 ③经过2次蚯蚓、秸秆与强化渗滤污泥堆制处理后,重金属除汞、铬、砷外,其它种类重金属含量在土壤改良剂中出现一定程度的富集,但都没超过国家标准规定的限值。而投加蚯蚓的反应堆体比没有投加蚯蚓的堆体中,重金属含量明显降低,说明蚯蚓能够有效的降低堆体中重金属浓度。同时产品重金属浓度低于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18948-2002)所规定的阈值,为后期堆制产品的城市园林绿化或沙土改良,提供利用条件。 ④该堆制方式可满足征润州污水处理厂的污泥处理需求,污泥经过蚯蚓、秸秆混合自然堆制,蚯蚓投放密度5.6kg/m3,污泥与秸秆质量比为12.5:1处理后氮、磷养分含量较高,最大限度的保留了原有的污泥利用价值,是一种高效、生态环保的污泥处理方式。 【关键词】：消化污泥 蚯蚓堆制 秸秆 氮形态 磷形态
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：X703;X53
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 绪论9-19
• 1.1 城市污水厂污泥处置技术及发展趋势9-11
• 1.1.1 污泥处理处置典型技术及发展趋势10-11
• 1.2 堆制工艺及影响因素11-13
• 1.2.1 好氧堆制工艺12-13
• 1.2.2 影响堆制的主要因素13
• 1.3 常见的堆制系统13-14
• 1.3.1 条垛式系统13
• 1.3.2 强制通风静态垛系统13-14
• 1.3.3 反应器系统（发酵仓系统）14
• 1.4 蚯蚓堆制处理污泥技术国内外发展现状14-15
• 1.5 课题研究的目的及意义15-19
• 1.5.1 课题背景15-16
• 1.5.2 研究目的16
• 1.5.3 研究意义16-17
• 1.5.4 研究内容17
• 1.5.5 技术路线17-19
• 2 研究材料与方法19-24
• 2.1 试验区自然条件19
• 2.1.1 地理条件19
• 2.1.2 光照和气温19
• 2.1.3 降水19
• 2.2 试验装置与方法19-21
• 2.2.1 试验装置19-20
• 2.2.2 供试材料20-21
• 2.3 堆制土壤改良剂试验设计21-23
• 2.3.1 试验原理21-22
• 2.3.2 试验安排22-23
• 2.4 分析方法23-24
• 3 基于强化渗滤消化污泥蚯蚓堆制土壤改良剂试验研究24-27
• 3.1 堆制土壤改良剂试验设计24
• 3.1.1 试验安排24
• 3.2 结果与分析24-26
• 3.2.1 含水率24-25
• 3.2.2 有机质含量25
• 3.2.3 污泥总氮含量的变化25-26
• 3.3 小结26-27
• 4 低温环境下自然堆制土壤改良剂组分变化研究27-36
• 4.1 堆制试验设计27
• 4.2 结果与讨论27-34
• 4.2.1 堆体温度的变化27-28
• 4.2.2 含水率变化28-29
• 4.2.3 pH、电导率的变化29-30
• 4.2.4 TN 含量变化30-31
• 4.2.5 C/N 比变化31-32
• 4.2.6 铵含量变化32
• 4.2.7 硝酸盐氮变化32-33
• 4.2.8 碱解氮含量的变化33-34
• 4.2.9 总磷含量变化34
• 4.2.10 有效P 含量变化34
• 4.2.11 堆制产品安全性评价34
• 4.3 小结34-36
• 5 夏秋季高温环境下自然堆制土壤改良剂组分变化的影响36-47
• 5.1 堆制试验设计36
• 5.2 结果与讨论36-46
• 5.2.1 温度的变化37
• 5.2.2 含水率37-38
• 5.2.3 pH 值、电导率变化38-39
• 5.2.4 TN 含量变化39-40
• 5.2.5 C/N 含量的变化40-41
• 5.2.6 硝态氮含量变化41
• 5.2.7 氨氮含量变化41-42
• 5.2.8 碱解氮含量变化42-44
• 5.2.9 TP 含量变化44-45
• 5.2.10 速效P 含量变化45-46
• 5.2.11 堆制产品安全性评价46
• 5.3 小结46-47
• 6 蚯蚓与堆制产品之间的相互影响47-53
• 6.1 蚯蚓对堆体菌群的影响47-48
• 6.2 蚯蚓对污泥重金属的富集48-50
• 6.3 堆制产品对大平2 号蚯蚓的影响50-52
• 6.4 小结52-53
• 7 土壤改良剂利用及其影响分析53-63
• 7.1 氮、磷元素对土地利用的影响53-55
• 7.1.1 氮元素对土壤的影响53-54
• 7.1.2 磷元素对土壤的影响54-55
• 7.2 污泥重金属对土壤的影响55-57
• 7.2.1 不同重金属对人体的危害55-56
• 7.2.2 土壤重金属的主要影响因素56-57
• 7.3 堆制产品的利用57-63
• 7.3.1 农田利用57
• 7.3.2 园林绿化57-58
• 7.3.3 林地利用58
• 7.3.4 退化土地的修复58-59
• 7.3.5 土壤改良剂的合理投加59-62
• 7.3.6 污泥堆制产品土地利用展望62-63
• 8 结论及建议63-65
• 8.1 结论63-64
• 8.2 建议64-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-70
• 附录70
• A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录70
• B. 作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目和工程实践70

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