城市污泥堆肥温度的空间变异性研究

利用半变异函数对城市污泥堆肥温度的空间变异特性进行了研究 ,对堆体温度进行了克里格法 ( KRIGING)插值。采用通风静态垛堆肥工艺 ,试验了 0 .79、2 .0 3m3 / ( min·m3 )两种通风量。沿着堆肥池长度方向设定 2个纵剖面 ,每个纵剖面的面积为 6 .0 m× 1 .0 m,按 0 .5 m× 0 .1 m布设网格。结果表明 ,在水平方向上堆肥温度的半变异函数用球状模型进行拟合效果较好 ,而在垂直方向上的半变异函数用线性模型进行拟合效果较好 ;在水平方向上两个剖面的温度变程 ( range)分别为 0 .90 m、1 .2 5 m,在垂直方向上的变程分别为 0 .75 m、1 .0 0 m;利用克里格法进行最优内插估值得到的温度等值线图表明 ,高温区域一般位于堆体中层 0 .4～ 0 .6 m,低温区域一般位于堆体下层 0～ 0 .4 m;从温度剖面等值线图判断 ,中试规模的城市污泥堆肥 ,其合理通风量小于 0 .79m3 / min· m3 。     

污泥堆肥对草坪草生长及光合特征的影响

研究不同污泥堆肥施用量(0、0.8%、2%、6%和10%)对高羊茅、黑麦草和早熟禾3种草坪草生长及光合特征的影响.结果表明: 污泥堆肥施用量为6%时效果最好.随污泥堆肥施用量的增加,高羊茅、黑麦草和早熟禾的株高、单叶面积和单株生物量均显著增加,根冠比显著降低,其中,株高增幅分别为64.9%～180.8%、97.3%～200.9%和39.1%～156.5%,单叶面积增幅分别为91.3%～417.4%、186.4%～394.9%和164.6%～508.3%,单株生物量增幅分别为333.4%～867.6%、138.4%～445.1%和316.3%～669.2%.随污泥堆肥施用量的增加,高羊茅净光合速率(P_n)、胞间CO₂浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)和水分利用效率(WUE)呈先增加后降低的趋势;早熟禾P_n、T_r和WUE逐渐增加,C_i呈先增加后降低的趋势;黑麦草P_n和WUE逐渐增加,但其C_i和T_r呈先增加后降低的趋势.污泥堆肥施用使3种草叶绿素a、b和(a+b)含量增加,施用量>6%后叶绿素a、b和(a+b)含量下降,但叶绿素a/b变化不明显.
     

湿度对堆肥理化性质的影响

水分是堆肥微生物生命活动的基础 ,也是堆肥中重要的工艺控制参数。弄清湿度对堆肥微生物及理化性质的影响 ,对于优化堆肥工艺参数、提高堆肥效率、降低投资和运行成本具有重要意义。综述了堆肥湿度研究的动态 ,指出了当前研究中存在的问题 ,并提出了未来的研究方向。大量的研究表明 ,湿度低于 4 5 %或高于 6 5 %都不利于堆肥处理。湿度太高会导致堆料的压实度增加、FAS减少、透气性能降低 ,从而导致堆体内氧气供应不足、堆肥升温困难、有机物降解速率降低、堆肥周期延长。湿度过低 ,水分会限制堆肥微生物的新陈代谢 ,导致微生物活性下降、堆肥腐熟困难。由于鼓风、散热、水蒸发等会使堆体内存在湿度的空间变异 ,也会降低堆肥效率和堆肥产品的质量。另外 ,堆肥湿度还影响堆肥的保肥能力。由各文献得出结论 ,堆肥的最佳湿度范围一般为 5 0 %～ 6 0 %左右     

畜禽粪污中残留抗生素降解方法进展

畜禽养殖业的迅速发展和疾病的日益复杂导致了兽用抗生素的广泛使用,但大部分抗生素不能被机体完全吸收,最终以原形或者代谢产物形式由粪尿排出,导致了畜禽粪便中大量残留抗生素。残留抗生素多途径进入土壤、水体,由此引起的潜在生态风险及抗性基因传播备受关注。本文总结了抗生素残留的降解方法:堆肥、厌氧消化、高级氧化、植物修复等,并对各种降解方法中的影响因素进行了阐述,以期为畜禽粪污的无害化处理和资源化利用提供参考。     

堆肥中微生物总DNA的高效提取

采用化学裂解和酶解相结合的方法,选择加入PVPP的高盐缓冲液作为细胞裂解的反应体系,并以PEG-8000进行DNA沉淀,从高有机含量的堆肥样品中进行微生物总DNA的提取。结果表明,从4种性质不同的堆肥中均获得了高质量的微生物总DNA,所得的DNA分子片段在23kb左右;每克干重堆肥的总DNA提取量为63.54±12.08μg~106.50±28.36μg,A260/A280大于1.6,A260/A230大于1.8,不用经过纯化可以直接进行PCR扩增和限制性酶切;以该DNA为模板进行微生物区系的DGGE分析,显示了丰富的微生物多样性。该方法减少了通常环境样品DNA提取过程中的纯化步骤,减少了DNA的损失,为从事微生物分子生态学,尤其是那些针对高有机含量以及获取极为不易的环境样品的研究而言是十分有益的。     

城市垃圾堆肥对高羊茅生长及土壤性质的影响

采用盆栽实验方法,比较了在每盆施用130 g垃圾堆肥(T1)或1.5 g化肥(T2)以及130 g垃圾堆肥与1.5 g 化肥混合施用(T3)条件下高羊茅(Festuca arundinacea L)生长及土壤性质的变化.结果表明:T1和T3处理组的土壤容重显著低于对照(不施肥)和T2处理组,土壤中的阳离子代换量及有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量显著高于对照及T2处理组,且T3处理组的增加幅度更大;T1和T3处理组土壤中Pb、As、Cu、Cr和Cd含量均高于对照和T2处理组,且T1处理组土壤中Pb、As、Cu和Cd含量均显著高于仍处理组,但均小于土壤环境质量一级标准,不会造成土壤环境污染.T1和T3处理组高羊茅种子萌发率均明显低于T2处理组和对照,但随萌发时间的延长逐渐提高,表明垃圾堆肥对高羊茅种子萌发的抑制作用是暂时性的.施肥处理对高羊茅生长均有明显的促进作用;T1、T2和T3处理组高羊茅的株高、地上部分和根于质量、叶片N含量和叶绿素含量总体上均显著高于对照;其中T1处理组在栽培前期高羊茅的株高、地上部分干质量和叶片N含量低于T2处理组,但在后期显著高于T2处理组;而T3处理组高羊茅的各项指标总体上均最高.结果显示:使用垃圾堆肥能明显改善土壤性质、增加土壤肥力;垃圾堆肥具有缓释效应,能改善高羊茅的生长状况、提高草坪质量,与化肥混合施用效果更佳.     

草坪植物对生活垃圾堆肥基质的生理生态响应

以生活垃圾堆肥和土壤(对照)为基质,采用不同播种方式进行草坪建植,研究了堆肥基质对草坪植物光合特性和保护酶系统的影响.结果表明:堆肥能明显地提高草坪植物的净光合速率,第一峰值出现在9:00,在单播方式下,堆肥基质黑麦草、高羊茅分别比各自对照高出12.7%、11.4%;黑麦草与早熟禾混播、高羊茅与早熟禾混播分别比对照高出33.0%、29.6%.堆肥基质黑麦草单播、黑麦草与早熟禾混播表现出比对照较低的日平均蒸腾速率和较高的水分利用效率;而高羊茅单播、高羊茅与早熟禾混播,则呈现比对照较高的日平均蒸腾速率和相似的水分利用效率.以垃圾堆肥为草坪基质,黑麦草表现出高光合、低蒸腾的节水对策;而高羊茅则表现出高光合、高蒸腾的代谢特点.另外,堆肥基质也显著地提高了草坪植物叶片叶绿素含量,单播黑麦草和高羊茅叶片的叶绿素含量显著高于对照(P<0.05).堆肥基质还能显著增强草坪植物叶片POD、SOD和CAT活性,与对照相比差异均达到显著(P<0.05)或极显著水平(P<0.01),表明堆肥基质中草坪植物的抗逆境能力显著增强.     

纳米铁联合氧化石墨烯对垃圾堆肥基质高羊茅生理生态的影响

通过室内盆栽试验,在生活垃圾堆肥中按质量比添加1%氧化石墨烯(GO)和不同比例的纳米铁(nZVI,1%、3%、5%),研究了GO和nZVI对高羊茅生长和生理特性的影响。结果表明:单独添加GO及共同添加GO和nZVI促进了高羊茅种子萌发,发芽率和发芽指数均在GO+5%nZVI处理达到最大。除1%nZVI处理外,其他添加剂处理显著提高了高羊茅地上生物量和叶绿素含量,在GO+5%nZVI处理达到最大,较对照分别提高25%和31%。添加3%、5%nZVI显著提高了超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性,且随nZVI添加比例的增加而升高。与对照相比,单独添加nZVI以及联合GO处理过氧化氢酶(CAT)与丙二醛(MDA)含量显著降低,随nZVI添加比例的增加而减少,分别在GO+5%nZVI和GO+3%nZVI处理中达到最低,较对照分别降低52%和48%。高羊茅地上部重金属含量随nZVI添加比例的增加而降低,在共同添加GO和nZVI的处理中效果显著,均显著低于对照。可见,nZVI和GO两种材料对堆肥重金属具有固定作用,减少了植物对重金属的吸收,促进了草坪植物的生长。     

城市污水处理生态系统能值分析

脱水污泥的污染问题影响了城市污水处理厂的生存和发展,中水的不同处置方式对当地的水资源和水环境影响也不一样,将污水处理、脱水污泥和中水处置结合起来构建污水处理生态系统有利于研究污水处理的综合效益、探索促进污水处理事业可持续发展的途径.能值分析方法可作为分析这一复合系统的工具,传统能值分析方法由于对废物处理处置和排放的影响没有考虑,因此提出了针对污水处理生态系统的改进的能值分析方法和指标体系,以明镜滩污水处理生态系统作为案例用两种方法进行了对比分析.结果表明,改进的能值分析方法更适合于污水处理生态系统的实际情况;不可更新资源能值流比值(NR)和废物排放能值流比值(WR)对污水处理生态系统的可持续性影响最大,其次是中水回用能值流比值(IR),污水处理生态系统的可持续性最终取决于NR、WR和IR三者的共同贡献;废物利用可提高污水处理生态系统的可持续性.不同废物利用方式由于对废物利用的程度不同以及对不可更新资源的消耗不同,因此对污水处理生态系统的可持续性影响不一样;在提出的8个方案中,"脱水污泥填埋 中水排放"方案的可持续性最低,而"脱水污泥制堆肥 中水回用"方案的可持续性最高.     

生物垃圾堆肥的过程研究及腐熟度评价

目的：研究静态强制通风发酵工艺对合肥市农贸市场的生物废弃物进行好氧堆肥处理过程的物质变化和腐熟效果。方法：分析发酵过程中温度、含水率、挥发分含量、纤维素、半纤维素和木质素含量等物理指标和化学指标。结果：一次发酵中堆肥的温度在55℃以上的有3d,经过一次发酵和二次发酵,堆肥中挥发分含量由85.4%降低到51.2%。纤维素的含量由20.90%减少到15.48%,半纤维素的含量由7.20%减少到1.36%,,纤维素、半纤维素在二次发酵中降解率比一次发酵的小,木质素虽在一次发酵中基本没有降解。但在二次发酵中得到有效降解,木质素含量由8.30%减少到5.38%。堆肥后物料在70d堆肥后,基本上达到腐熟程度。结论：温度、含水率、挥发性物质、淀粉实验、生物可降解度实验等指标检测可以评价静态强制通风发酵工艺对合肥市农贸市场的生物废弃物进行好氧堆肥处理过程的物质变化和腐熟效果。