论文部分内容阅读
随着我国城市化的进程不断发展,市政污泥处理量也随之呈直线上升趋势,市政污泥处理面临着巨大的挑战。市政污泥黏度大、含水率高、其成分复杂、不仅含有丰富的有机质、氮磷等元素,也含有大量病毒、虫卵和多环芳烃等有毒有害物质,处理不当,会造成对环境的二次污染。简单的填埋、焚烧等处理手段效率低下、能耗大、对环境的破坏严重。而好氧堆肥的处理方式具有操作简单、原料价格便宜、能耗较低、发酵产品还可用于农业和林业等方面的优点,是市政污泥处理无害化、减量化、稳定化和资源化的有效手段。本文从污泥中筛选出7种不同的功能菌株,通过正交实验优化制备高效发酵菌剂B1,与3种市售复合菌剂(B2、B3、B4)、不同的添加剂辅料、不同的物料比进行市政污泥好氧堆肥发酵。通过探究堆肥发酵过程中温度、含水率、p H值、全氮含量、全磷含量、有机质含量和微生物总量等各项理化性质的变化规律,了解发酵过程中各堆体理化性质变化,明确最佳的发酵体系和最合理的物料配比。取得了以下成果:1)从发酵成品中分离筛选出7株酶活力较强的菌株A1-A7,其中A1,A6是假单胞菌属,A2是缺陷假单胞菌,A3是苏云金芽孢杆菌,A4是戈登氏菌属,A5是嗜甲基菌属,A7是水莱茵海默氏菌。再通过正交实验,按照不同的添加量进行配比,测定其在培养基上水解圈的大小。发现当添加比例为1:1:1:1:1:1:1时,综合酶活力最强,确定该处理组为最佳复合菌剂B1。2)4种外源菌剂均能不同程度的促进发酵的进行,加快堆肥效率。添加菌剂B1的堆体发酵速度最快,升温速度最快,最快在24 h内即可升温至50℃以上。没有添加菌剂的堆体菌数最少;添加菌剂的堆体高温持续时间长,TN、TP、OM含量高于未添加菌剂的堆体。3)从升温时间、最高温度、高温保持时间来看,中试二(即市政污泥与辅料的体积比为1:1.5)的效果优于中试一,发酵速度最快,效率最高。发酵周期在20-23 d,最高温度可达65℃,高温持续时间超过5 d,堆肥产物的养分含量高。4)通过比较堆肥过程中各种理化性质,发现添加玉米秸秆有利于堆体水分的散失;玉米秸秆、生物炭、糠醛渣具有一定的保氮、保磷与保有机质含量的作用;含菌剂B1的堆体微生物总量最多。5)堆肥过程中,细菌的数量多于放线菌与真菌的数量,真菌数量最少,细菌起主要的发酵作用。6)最佳的发酵体系为中试实验二中的堆体7,即200 kg市政污泥,50 kg玉米秸秆,5 kg生物炭,50 mL稀释至500 mL的外源菌剂B1,发酵效率最高,堆肥产品性质最好。