调理剂配比对污泥堆肥过程中理化参数变化的影响.docx

调理剂配比对污泥堆肥过程中理化参数变化的影响摘要：选用锯末作为污泥调理剂研究了不同配比的锯末对污泥堆肥过程中理化参数变化的影响。结果表明污泥和锯末采用3.5∶1.0（m∶m下同）和4.0∶1.0的比例达到的最高温度、高温持续时间以及降解挥发性固体含量（VS）要优于采用3.0∶1.0和5.0∶1.0的比例而氮损失较为严重分别达到了63.25%和53.05%。硝态氮含量均呈现先下降后逐渐上升的趋势与铵态氮的含量变化相反；堆肥结束时各处理pH、EC和GI均符合无害化要求。考虑到辅料成本和氮损失两方面的因素污泥和锯末堆肥过程中推荐采用4.0∶1.0的比例。关键词：污泥；堆肥；调理剂配比；理化参数中图分类号：S141.4；X705文献标识码：A文章编号：0439-8114（2015）10-2339-04DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2015.08.009随着城市化进程的加快和污水处理量的大幅增加污水厂的污泥产生量也急剧增加由此引起的污泥二次污染事件时有发生。如何安全经济地处理污水处理厂产生的剩余污泥实现污泥的无害化、减量化、资源化成为当前国内外学者所面对的共同问题[1]。污泥含有丰富的有机质、氮、磷和其他植物必需的营养元素[2]堆肥后作为有机肥利用不仅可以有效消纳处理大量的剩余污泥还可以培肥土壤提高作物产量和品质[3]。由于污泥含水率较高（80%）、结构性差、通风供氧困难等原因污泥自身很难升温发酵需要对污泥进行预处理。在预处理过程中一般采用加入锯末、秸秆等调理剂的方法降低污泥的含水率、提高混合料的孔隙率[45]满足好氧微生物生长繁殖的需求。调理剂在堆肥中主要起到调节物料C/N比、含水率、自由空域、孔隙性的作用保证微生物发酵快速高效的进行[6]。合适的调理剂配比不但可以促进堆体升温提高堆肥效率[7]还可以降低堆肥成本[8]和氨素的损失从而提高堆肥产品质量[910]。因此筛选合适的调理剂配比不但需要考虑促进污泥堆肥过程保证堆肥成功取得较好的堆肥效果而且还要兼顾堆肥成本尽量减少调理剂的用量达到堆肥质量和效益的统一。本研究选用锯末作为堆肥调理剂研究了不同配比条件下污泥堆肥过程中理化参数的动态变化以期为筛选出合理的调理剂配比优化堆肥效果提供参考。1材料与方法1.1试验材料供试污泥源于郑州市五龙口污水处理厂脱水污泥污泥含水率为79.81%有机质含量为52.56%总氮含量为2.05%。所选用的调理剂锯末来源于处理厂周边木料加工厂其含水率为8.23%有机碳含量为52.80%总氮含量为0.40%。试验设4个处理按照污泥/锯末的质量比（m∶m下同）处理1为3.0∶1.0处理2为3.5∶1.0处理3为4.0∶1.0处理4为5.0∶1.0。各堆体物料初始含水率分别为62.10%、63.89%、65.13%和67.72%初始C/N比值分别为23.47、22.31、22.23和21.26。1.2试验方法将混合后待发酵物料堆积于发酵罐中发酵罐呈立式圆柱状堆体的体积约300L底部安装有小型罗茨风机和高效布气、曝气系统顶部留有可以插温度、氧气探头和采样的孔隙。堆肥发酵过程采用自控系统温度反馈控制鼓风过程采用温度探杆、氧气探杆自动监测发酵过程的温度和氧气相关数据。物料分析方法如下[1112]：采用烘干法测定含水率；采用灼烧法测定微生物活动降解挥发性固体（VS）含量；采用pH酸度计测定pH；采用电导率仪测定法测定电导率（EC）；采用小白菜发芽试验法测定种子发芽指数（GI）；采用半微量凯氏定氮法测定全氮量；采用酚二磺酸比色法测定硝态氮量；采用KCl浸提-靛酚蓝比色法测定铵态氮量。2结果与分析2.1污泥堆肥过程中堆体温度的变化特征堆肥过程中微生物分解有机物进行代谢同时释放出热量堆体温度发生改变随之微生物的种群结构与代谢活力也会发生相应的改变因此温度是堆肥系统微生物活性和有机质降解速度的反映也是堆肥是否成功的重要标志[5]。调理剂配比对堆体的温度和产品的质量都会产生影响合适的调理剂配比能够促进堆体升温并延长高温持续期[7]。由表2可知处理1升温速率较高但达到的最高温度和高温持续时间均要低于处理2和处理3处理4的升温速率、温度峰值和高温持续时间均最低。各处理均从0.1d就开始升温升温速率从处理1到处理4依次降低分别为36.9、27.6、26.9和9.6℃/d；从处理1到处理4分别于第0.9、1.6、1.8和2.3d达到温度峰值分别为65.6、69.1、67.5和53.6℃；从处理1到处理4维持50℃以上的高温持续时间分别为7.9、9.4、8.4