不同预处理方式对市政污泥/餐厨垃圾混合厌氧消化产甲烷的影响

考察了不同的预处理方式对餐厨垃圾与市政污泥混合厌氧消化产甲烷的影响。结果表明:对市政污泥进行热碱预处理效果最优,与空白组相比,热碱处理组累计单位质量的挥发性固体(VS)的甲烷产量达到了255.00 L,提高了13.03%,溶解性化学需氧量(SCOD)的降解率提高了27.05%,总固体(TS)的降解率提高了16.65%,VS的降解率提高了9.08%。在厌氧消化过程中,利用碳水化合物及蛋白质的热袍菌门(Thermotogae)的比例在所有处理中都有所上升;与产生短链脂肪酸有关的Erysipelotrichaceae菌属在预处理组中的丰度显著高于空白组,热碱处理组中Erysipelotrichaceae在末期的丰度最高,为19.21%;Petrimonas在厌氧消化体系中的作用为产氢产乙酸菌,热碱处理组的Petrimonas的丰度在产气高峰时最高,为6.84%。不同处理系统起主要产甲烷作用的古菌属为Methanosarcina,在产气高峰期热碱预处理组中Methanosarcina的丰度最高。预处理能够破环市政污泥的细胞结构,提高污泥的可生物利用性,提高混合厌氧消化产甲烷的效率。     

氯离子对硫铁矿生物氧化的影响及所产废水体系生物成矿行为

探究氯离子(Cl~-)对硫铁矿生物氧化的影响有利于揭示酸性矿山废水(acid mine drainage,AMD)形成规律,进一步探索废水体系生物成矿特征对明确生物成矿对AMD产生的调控亦具有积极意义。本文采用摇瓶试验,在探究Cl~-对硫铁矿生物氧化(生物氧化过程不补充微生物所需的液体培养基)影响的基础上,进一步考察了硫铁矿氧化所得酸性废水体系次生铁矿物的合成行为。结果表明:当体系Cl~-浓度为8.2 mmol·L~(-1时,硫铁矿生物氧化速率相对于对照体系(无Cl~-加入)无明显差异;当体系Cl~-浓度为16.5 mmol·L~(-1)时,一定程度上促进了硫铁矿的生物氧化;高浓度(49.4~65.8 mmol·L~(-1)Cl~-对硫铁矿的生物氧化有显著的抑制作用。例如,初始Cl~-浓度为0、8.2、16.5和65.8 mmol·L~(-1)各处理,当硫铁矿生物氧化至68 d时,体系总Fe离子浓度分别为1204.56、1218.09、1431.50及796.48mg·L~(-1)。各处理生物氧化后的硫铁矿表面有明显的微生物侵蚀坑,而其表面却并没有观察到次生铁矿物的合成。各处理体系所得硫铁矿生物氧化后,54.3%~79.5%总Fe离子以Fe~(2+)存在。将各处理体系过滤所得滤液再次培养,体系Fe~(2+)被逐渐氧化完全,且体系有次生铁矿物(黄铁矾类物质)最终产生。可见,Cl~-对硫铁矿生物氧化行为有一定的调控作用,且体系存在的Fe离子脱离硫铁矿体系,伴随着Fe~(2+)被逐渐全部氧化为Fe~(3+),体系有次生铁矿物大量合成。本研究结果可为明晰酸性矿山废水形成及废水中次生铁矿物合成规律提供一定的参数支撑。     

沼渣与污泥混合高温堆肥效果及氮素控制

以锯木屑为调理剂,以Mg(OH)2与H3PO4的混合液为高温堆肥过程中的氮素抑制剂,研究沼渣与啤酒厂污泥混合堆肥效果。结果表明:混合物经好氧发酵处理后,均达到腐熟。添加氮素固定剂处理和对照处理的最高温度都可达65℃以上,在堆肥过程中添加氮素固定剂处理可提高堆体中有机物质的转化速率,对氮素的固定率达18%以上,添加固氮剂处理的堆肥结束后P元素增加了51%,堆肥品质得到了大幅度提高。堆肥过程中的物料的种子发芽指数不断提高,达到0.9;添加固氮剂的处理堆肥的种子发芽指数为1.0,明显高于对照。可见采用高温堆肥和氮素固定技术可有效地实现沼渣及啤酒厂污泥的混合资源化,该研究为后期沼渣和啤酒厂污泥堆肥的规模化应用提供了技术参数。