脱水污泥与园林废物混合堆肥中通风技术研究

摘要

将脱水污泥堆肥化处理后，进行资源化利用，使其纳入生态的良性循环之中，可减少污水处理过程中脱水污泥对环境的二次污染，避免城市生态环境污染，同时结合园林废物可资源化利用的特点，将脱水污泥与园林废弃物混合堆肥，堆肥产品回用到园林绿化中，实现园林区内物质生态循环、污染物“零”排放。研究两种物料共堆肥的关键技术参数，开发适合园林废物和污泥特点的高效、安全的共堆肥技术，为实现污泥和园林废物的资源化提供技术支持。
　　 课题选取城市污水处理厂污泥脱水间脱水后的生污泥以及园林废物青草作为研究对象，在实验室内进行脱水后的生污泥与园林废物青草混合物的静态高温好氧快速堆肥试验研究。研究了不同通风控制方式以及通风量状态下堆肥过程中堆体温度、PH值、含水率、氮素、有机碳及种子发芽指数(GI值)等性质指标的变化。
　　 以污泥和青草按湿基比8:1的比例混合作为堆肥原料，采用通风量为0.2m3/(minn·m3)及通风时间为40min、停20min的间歇通风方式进行好氧堆肥试验，研究时间控制及时间+温度联合控制两种通风控制方式下污泥各指标随时间变化的特征。结果表明：时间+温度联合控制的通风方式下脱水污泥堆肥的效果较好，时间+温度联合控制的堆肥腐熟周期确定为12天，时间控制的堆肥腐熟度周期为14天。污泥堆肥通过时间+温度的联合控制使堆体温度在第12天基本降至室温，比时间控制提前2天结束堆肥；两种状态下PH值变化不大，一直保持在6～8之间，符合堆肥条件，但堆肥后含水率保持在60％左右，下降幅度较小，去除效果不理想；堆体NH4+-N浓度在第13天降至0.37 mg/g，已基本达到堆肥腐熟(≤0.43mg/g)的要求，将GI值≥80％作为试验腐熟度的判定标准，时间+温度联合控制的堆肥在第11天时，GI值升至88.02％，比时间控制的堆肥提前2天进入腐熟状态。
　　 以污泥和青草按湿基比8:1的比例混合作为堆肥原料，采用时间+温度联合控制及通风时间为40min、停20min的间歇通风方式进行好氧堆肥试验，研究通风量为0.2m3/(min·m3)、0.25m3/(min·m3)及0.3m3/(min·m3)下污泥各指标随时间变化的特征。结果表明：以通风量为0.25m3/(min·m3)时，时间+温度联合控制间歇通风方式对污泥堆肥处理的效果最好，其腐熟周期为10天，通风量为0.2m3/(min·m3)及0.3m3/(min·m3)时的腐熟周期为12天和13天。污泥堆肥在通风量0.25m3/(min·m3)时，堆肥>50℃持续时间为6天，≥60℃为2天，提供了较为适宜的温度条件，同时堆体温度在第12天已基本稳定；三种通风量下PH值一直保持在6～8之间，符合堆肥条件，而含水率下降较为明显，通风量0.3m3/(min·m3)时含水率下降最快；通风量0.25m3/(min·m3)时堆体NH4+-N浓度在第11天降至0.37 mg/g，已基本达到堆肥腐熟(≤0.43mg/g)的要求，通风量为0.25m3/(min·m3)的氮损失率最小，为41.16％，同时TOC处理效果最好，降解率为53.43％，GI值在第10天升至80％以上，进入腐熟状态。因此，推荐污泥和青草按质量比8:1的比例混合后堆肥的最佳控制条件为：采用时间+温度联合控制及通风时间为40min、停20min的间歇通风方式，通风量为0.25m3/(min·m3)，腐熟周期为10天。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 城市污水污泥来源及性质

1.1.1 概述

1.1.2 污泥的特性

1.1.3 污泥的危害

1.2 城市污水污泥处理处置方法及现状

1.3 城市污水污泥好氧堆肥技术

1.3.1 堆肥化的定义

1.3.2 堆肥化技术的发展

1.3.3 堆肥化技术的原理及过程

1.3.4 堆肥化技术的影响因素

1.4 堆肥腐熟度的评价

1.5 城市绿化废弃物堆肥化技术的利用

1.5.1 城市绿化废弃物的来源及现状

1.5.2 城市绿化废弃物堆肥化技术的应用

1.6 课题研究的目的及意义

1.6.1 课题的来源和依据

1.6.2 课题研究的目的和意义

1.7 课题的研究内容

第2章 试验装置与试验方法

2.1 试验材料

2.2 试验装置

2.3 试验设计

2.4 试验检测指标分析方法

2.4.1 样品采集

2.4.2 指标分析方法

第3章 通风控制方式对污泥混合堆肥过程的影响

3.1 试验方法

3.2 结果与讨论

3.2.1 不同通风控制方式下堆体温度的变化

3.2.2 不同通风控制方式下堆体PH值的变化

3.2.3 不同通风控制方式下堆体含水率的变化

3.2.4 不同通风控制方式下堆体氮元素的变化

3.2.5 不同通风控制方式下堆体总有机碳(TOC)的变化

3.2.6 不同通风控制方式下C/N的变化

3.2.7 不同通风控制方式下种子发芽指数(GI)的变化

3.2.8 不同通风控制方式下堆肥产品的肥效

3.3 小结

第4章 通风量对污泥混合堆肥过程的影响

4.1 试验方法

4.2 结果与讨论

4.2.1 不同通风量下堆体温度的变化

4.2.2 不同通风量下堆体PH值的变化

4.2.3 不同通风量下堆体含水率的变化

4.2.4 不同通风量下堆体氮元素的变化

4.2.5 不同通风量下堆体总有机碳(TOC)的变化

4.2.6 不同通风量下堆体C/N的变化

4.2.7 不同通风量下种子发芽指数(GI)的变化

4.2.8 不同通风量下堆肥产品的肥效

4.3 小结

第5章 结论与建议

5.1 结论

5.2 建议

参考文献

后记

攻读硕士学位期间论文发表及科研情况