生活污泥经蚯蚓处理后的特性变化及其资源化利用研究

摘要

城市生活污泥是污水处理过程中的主要副产物之一。生活污泥中不仅含有大量对植物生长有利的养分原料，还存在如病原菌、重金属等有毒有害物质，如果处置和应用不当，极易对自然环境造成严重的二次污染。本研究利用蚯蚓对生活污泥进行生物消解，分析处理前后污泥理化性质的变化特征，同时利用经蚯蚓处理后的污泥与土壤配比成不同比例的栽培基质，分析不同配比基质对白三叶草和彩叶草的生长影响，研究结果如下:
　　(1)经蚯蚓处理后的污泥干容重由0.95g/cm3下降为0.58 g/cm3，大小孔隙度比由0.32上升到1.12，二者在经蚯蚓处理后的值符合最适宜植物生长的容重范围（0.2～0.8 g/cm3）和的大小孔隙比范围(2～4)。同时污泥含水率、pH也有所下降。结果表明处理后污泥物理条件明显改善，为其资源化利用提供了有利条件。
　　(2)污泥在经蚯蚓处理后，重金属Pb和As下降率分别为80.3％和65.94％，与处理前相比显著降低，Hg和Zn在处理后均有不同程度的下降;聚丙烯酰胺含量比处理前下降了近25倍。结果表明处理后有害物质的大量减少为实现污泥的无害化利用提供了可靠保证。
　　(3)污泥中全氮、全磷、碱解氮和速效磷等养分在处理后有明显下降，但碱解氮占全氮的比例上升了7.17％，速效磷占全磷的比例增加1.54％，有机质和腐殖酸也有一定的下降，但其总量仍远高于一般的土壤。结果表明蚯蚓处理后的污泥中仍含有丰富的营养物质，这为污泥作为植物生长基质奠定了营养基础。
　　(4)蚯蚓处理后污泥配比成不同栽培基质种植三叶草试验中，基质含有处理后污泥量在75％(T3)时白三叶草种子的发芽率最高为84.0％，比全土对照(CK)高出16.7％，比100％未经蚯蚓处理(T5)高出76.8％;表明T3处理对白三叶草种子发芽有一定的促进作用，而T5对其种子有毒害作用。T4（100％蚯蚓处理后污泥）处理下白三叶草苗高、地上生物量和叶片大小最大;T2（50％蚯蚓处理后污泥）地下生物量最大，比T5和CK高出67.9％和29.1％; T1（25％蚯蚓处理后污泥）可溶性糖和淀粉含量均为最高;T3处理下白三叶草开花最多，叶绿素含量比CK和T5分别高出20.5％和31.1％。由此可见，配比适当蚯蚓处理后污泥的栽培基质有利于白三叶草的生长。
　　(5)蚯蚓处理后污泥配比不同栽培基质种植彩叶草试验中，T4（100％经蚯蚓处理后污泥）与CK（100％土壤）相比叶片中花青素含量增加了710.57 nmol/g，与T5（100％未经蚯蚓处理的污泥）相比花青素含量增加了5倍;T4处理下彩叶草冠幅比T5高出79.1％，比CK高出24.3％; T4地上鲜重比CK和T5分别高出28.4g和63.73g。同时，T4处理下的彩叶草根系活力最高，叶宽最大以及分枝分叶数也均为最多。结果表明，100％经蚯蚓处理后污泥作为彩叶草栽培基质对彩叶草栽培效果最佳。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 生活污泥概况

1．2．1 生活污泥基本性质

1．2．2 生活污泥处置现状

1．2．3 生活污泥资源化利用

1．3 小结

第二章 研究方案

2．1 研究目的和意义

2．2 研究内容

2．3 技术路线图

第三章 生活污泥经蚯蚓处理后的性质变化

3．1 材料与方法

3．1．1 材料

3．1．2 蚯蚓消解试验

3．1．3 测定内容与方法

3．1．4 数据分析

3．2 结果与分析

3．2．1 物理性质变化

3．2．2 生活污泥经蚯蚓处理后有害物质的变化

3．2．3 生活污泥经蚯蚓处理后养分含量的变化

3．3 讨论

第四章 蚯蚓处理后的污泥不同配比基质对白三叶草的影响

4．1 材料与方法

4．1．1 材料

4．1．2 试验设计

4．1．3 测定指标与方法

4．1．4 数据分析

4．2 结果与分析

4．2．1 不同配比基质酶活性

4．2．2 对白三叶草的生长发育的影响

4．2．3 对白三叶草生理特性的影响

4．3 讨论

第五章 蚯蚓处理后的污泥不同配比基质对彩叶草的影响

5．1 材料与方法

5．1．1 材料

5．1．2 试验设计

5．1．3 测定内容与方法

5．1．4 数据分析

5．2 结果与分析

5．2．1 不同配比基质酶活性

5．2．2 不同配比基质彩叶草的生长响应

5．2．3 对彩叶草生理特性的影响

5．3 讨论

第六章 结论

参考文献

致谢

作者在攻读硕士期间取得的研究成果