中药渣与城市生活污泥发酵无害化处理及物料降解机理研究

摘要

随着我国现代化道路的高速发展及中医药事业的不断进步，城市污泥与中药渣年产量日益增多，两大固体有机废弃物对环境形成了巨大压力。简单的填埋、焚烧处理不但效率低下，对环境的破坏及资源的浪费均较大，因此解决城市污泥与药渣的污染问题十分必要。将二者以一定物料配比混合，在外源菌剂发酵作用下，通过好氧发酵方式，生产优质有机肥，达到无害化处理是解决污泥与中药渣环境污染的主流技术之一。　　本研究以不同外源菌剂、不同物料配比进行高温好氧堆肥发酵，以期明确不同外源菌剂和不同物料配比对堆肥发酵的影响。通过探究堆肥发酵过程中温度、电导率、pH值、养分含量等各项理化指标的变化规律，明确最佳发酵工艺路线、筛选出对发酵促进作用最大的优势菌剂和最为合理的物料配比；通过探究发酵前后重金属总含量变化及形态变化，明确发酵作用对重金属的钝化机制，为污泥与药渣生产有机肥施以农用提供理论依据；通过对发酵物料显微结构的观测及微生物多种酶活性测定，明确物料发酵过程的降解机制。总体上取得了以下成果：　　1. 3种外源菌剂均能不同程度促进发酵反应进行，加快有机物质的分解，提高总养分含量。发酵时间为49 d，高温期超过7 d，1号与3号菌剂升温速率快，发酵产物总养分含量多，可作为生产有机肥及有机无机复合肥的原料。　　2. 污泥与药渣质量配比为4:6能快速升温发酵，发酵周期为49 d。发酵腐熟物对植物无毒害作用，重金属含量低于国家标准，发酵产物有机质及总养分含量高，可作为有机肥及有机无机复合肥原料。　　3. 发酵能起到对重金属的钝化效果，5种重金属在发酵作用下生物有效性均下降，生物可吸收性及迁移性降低，水溶性有机物在发酵作用下生成分子量大、芳构化更加复杂、含氧官能团增多的腐殖质物质，起到对重金属以化学吸附为主、络合作用为辅的钝化效果。　　4. 在扫描电子显微镜下观测物料的降解过程，发现物料表面结构破坏明显，表面结构由紧密变为松散，发酵末期，纤维束发生断裂、剥皮。外源菌剂主要作用于纤维素与半纤维素的降解，对木质素降解效果不明显。

目录

声明

第一章 文献综述

1.1中药渣的综合利用研究现状

1.2城市污泥的综合利用研究现状

1.3选题目的及意义

第二章 外源菌剂对中药渣和污泥无害化处理的影响

2.1材料与方法

2.2 结果分析

2.3 讨论

2.4小结

第三章 中药渣和污泥配比对发酵处理效果的影响

3.1材料与方法

3.2 结果与分析

3.3 讨论

3.4小结

第四章 中药渣与污泥发酵过程中重金属迁移行为研究

4.1材料与方法

4.2 结果与分析

4.3 讨论

4.4小结

第五章 发酵过程物料显微结构变化研究

5.1材料与方法

5.2 结果与分析

5.3讨论

5.4小结

结论

参考文献

致谢

作者简介