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城市污水厂污泥堆肥实验研究
RSS 打印 复制链接 发布时间:2018-01-17 10:56:30

  摘 要:污泥是污水处理厂不可避免的副产物,由于产量大且成分比较复杂,对污泥进行无害化、稳定化处理及资源化处置成为环境界关注的焦点。本文以湘潭市河西污水处理厂污泥为研究对象,研究了污泥在自然条件下的堆肥,分析实验结果,发现污泥含水率、灰分(挥发份)、温度随时间的变化规律,为污泥的资源创造了条件。

  关键词:堆肥;含水率;挥发份

  中图分类号:TU992.3 文献标识码:A

  随着城市污水的不断增加,处理污水所产生的污泥也在相应增多。污泥含有大量有害物质,如果处理不当会造成二次污染。污泥是一种多孔介质物质,含水率高,体积大,对后续的处理和最终的处置造成很大的困难。目前,污水处理厂对污泥的处理只是经过简单的机械脱水,且机械脱水率有一定的限度,一般只能将污泥的含水率降至70%~85%,对污泥进行减量化和无害化的处理,有利于污泥的最终处置及资源化利用。

  1 实验材料与方法

  1.1 实验物料

  实验中所用的污泥取自湘潭市河西污水处理厂,为机械脱水后的污泥,含水率较高,由于机械脱水前投加了有机物高分子电解质聚丙烯酰胺(PAM),污泥呈“果冻”状,泌水性差。经实验测定,污泥样品含水率为82.23%,容重为1.1758×103kg/m3,挥发份45.5%。

  1.2 实验操作程序

  实验采用三个平行样品,将污泥在自然条件下成堆放置,定期对污泥样品的温度、含水率和灰分进行测定,取样在污泥堆内部,温度计附近。并做好实验记录,最后利用数学工具对实验数据进行处理,找出变化规律。

  1.3 参数的测定方法

  在堆肥的不同时段里,分别从堆体中取堆肥样,进行各种参数的测试。测定方法见表1.1。

  2 实验结果与讨论

  2.1 温度随时间的变化规律

  堆肥过程中污泥堆内部的温度见表2.1。

  对堆肥而言,温度是一项重要指标,温度低说明污泥内的微生物没有产生厌氧消化或只有很少一部分开始消耗,不会对污泥的成分产生太大影响,温度过高,说明大量微生物产生厌氧呼吸,但容易导致噬热菌死亡,从而影响堆肥效果。从图2-1可以看出,温度随时间的变化规律为先升高后降低,呈现抛物线趋势。温度在5d左右达到最大值,说明污泥在堆肥过程中,污泥中的有机质开始分解,嗜温菌迅速生长肥堆温度升高。5d后温度下降,微生物厌氧消耗基本结束,微生物自身的有机质已经消耗,内源呼吸期基本结束。

  2.2 含水率随时间的变化规律

  污泥堆肥过程中含水率的测定结果见表2.2

  从图2-2可以看出,污泥的含水率在前3d变化很小,第4d到第6d污泥的含水率极具降低,而第6d之后含水率基本上维持不变。这一规律符合堆肥温度随时间的变化规律,微生物从第3d起大部分开始进入厌氧消化,第6d基本结束。微生物在内源呼吸期一方面要利用污泥中的自由水进行代谢,使污泥的含水率降低;另一方面,随着堆肥温度的升高,加速了水的蒸发,含水率大幅度下降。

  2.3 挥发份随时间的变化规律

  堆肥过程中污泥挥发份含量的测定结果见表2.3。

  通常认为,堆肥过程中挥发份含量的下降是堆肥腐熟的一个重要标志。从图2-3可以看出,挥发份含量在堆肥前期变化不大,第3d后挥发份含量下降较明显,最后趋于不变。对比图2-2和2-3可以看出,污泥中挥发份含量的变化和含水率的变化大体上一致。随着温度的升高,嗜温菌开始大量生长,有机物大量消耗,污泥的挥发份含量下降。

  结语

  文章在分析湘潭市河西污水处理厂污泥性质的基础上,对生活污泥在自然条件下的堆肥进行了研究,得出以下结论:(1)污泥在自然条件下(南方夏季)的堆肥情况良好,在经过发热、高温消毒和腐熟阶段后,污泥的性质发生了较大的改善,达到了污泥的减量化和稳定化的目的。(2)经过10天的堆肥,肥堆的温度在堆肥过程中可由25℃升高到55℃,在第5天达到最高温度55℃。(3)污泥的含水率由82.23%降低到了48.12%,污泥体积减小了2/3,便于污泥的后续处理。(4)污泥中挥发份含量从45.48%降低到38.65%,减少了15%,污泥达到了稳定化。

  参考文献

  [1]张清敏,陈卫平,胡国臣,等.污泥有效利用研究进展[J].农业环境保护,2000,19(1):58-61.

  [2]陈同斌,李艳霞,金燕,等.城市污泥复合肥的肥效及其对小麦重金属吸收的影响[J].生态学报,2002,22(5):643-648.

  [3]杨晓琴,王成端,杨居义.污泥堆肥农用效应研究[J].江苏环境科技,2008,21(1):30-32.

  [4]李国学,张福锁.固体废物堆肥化与有机复混肥生产[M].北京:化学工业出版社,2001:5-9.

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