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题名	污泥堆肥机理及堆肥过程研究
作者	李艳霞
学位类别	博士
答辩日期	1998-06-01
授予单位	中国科学院研究生院
授予地点	北京
导师	王菊思 ; 王敏健
关键词	污泥 堆肥化 通气静态垛系统 堆肥参数 有机成分变化
学位专业	环境科学
中文摘要	中国是一个发展中的国家， 大量的污泥随着污水处理量的增大而大量产生。由于经济及技术条件的限制，在近期内我国的中、小型污水厂都无能力设置污泥厌氧消化系统，如何处置其产生的生污泥将成为此类污水处理厂发展面临的难题。 污泥中含有大量的病原体、重金属等有害物质，如不加以有效的处置，必将产生严重的二次污染；但是污泥中还含有大量的有机物和植物生长所需的营养物质，如不加以合理能利用，又是资源的巨大浪费。因此有效合理的处理、处置污泥具有环境效益、经济效益和社会效益。 本文选择了污泥的资源化处理技术一堆肥化技术。在综合大量文献报道的基础上，通过对几种堆肥技术系统的比较，根据我国的实际国情，选择了通气静态垛堆肥系统。设计、建造了1m。的堆肥池体、能提供强制通风的通气系统。共进行了三轮8个不同物料配比的堆肥实验，对堆肥过程的参数控制进行了研究；同时研究了堆肥过程中不同有机成分的变化，探讨了腐熟度的评价指标。 首先，通过对堆肥过程中温度变化、通气量、水分、物料配比、有机质、环境温度等参数的研究得出：1)玉米芯是一种适合于做为污泥堆肥填充料的材料，具备使堆料形成空隙、贮存和调节堆料中氧气、易于与堆腐后的污泥分离等优点；本实验中最大的成功是验证了最小填充料的配比，当污泥：玉米芯=5：1时，可以顺利的进行堆腐，大大地降低了实际生产的运行费用。2)应用本实 验的研究工艺，维持55℃三天以上的高温，完全可以达到堆肥的卫生学指标，大肠菌值>O．11 l，蛔虫卵的灭火率为100％；经过10天左右的中、高温期的堆肥不会再次升温，因此，堆肥产品是安全、稳定的。3)通气量是进行堆体状况调节的控制参数，对于高填充料配比(填充料占1／3)的堆体，在起始温升阶段不需要进行通气调节，依靠堆体自身的氧气足以达到要求，但是低填充料配比却需要通气提供氧气；对于不同的堆腐阶段，本实验得出了不同填充料配比通气量的经验值。4)堆体的水分含量是关系到堆体能否正常升温的重要因素，堆料的起始水分含量不能超过60％的含水率，否则会造成填充料的用量加大或者会提高通气量的需求；堆肥翅程中由于微生物的有氧降解，会提高堆体的水分含量，进一步加剧通气量的需求。5)在本实验的原料和条件下，当有机质降解低于18％时，堆肥未达到稳定，产品还会再次升温。6)环境温度对堆肥的起始温升不会有较大的影响，高于5．8℃以上的环境温度均可以使污泥堆肥顺利升温；高温堆腐期内，环境温度的变化会影响堆肥的进行，当环境温度低于5℃时，堆肥已经无法进行。 其次，通过对堆肥过程中有机成分的变化研究得出： 1)淀粉是极易被快速降解的有机成分，对堆体升温提供了主要的热量；但是当淀粉已经消失时，并不能认为堆肥已经腐熟；如果堆肥物料中加入了含有淀粉的填充料，会对淀粉的测定有干扰作用，在腐熟的堆肥中也会检测出淀粉。2)类脂物在堆肥的起始升温阶段的降解程度较大，也是极易被降解的有机成分，为堆肥的升温提供了主要的作用。3)蛋白质的降解为堆肥的升温提供了主要的热量；在堆腐过程中微生物同时进行了有机氮的合成。4)腐殖质类物质是难降解的有机成分，同时在堆腐过程中有合成的现象；类腐殖质物质为堆肥的升温提供的热量较小。5)纤维素类物质是五种有机彩．中最难降解的，因而它对堆体的热量提供也相对较少。6)对NH4’．N和pH值的研究认为，这两个参数受堆料中的有机物降解和堆体条件 影响，在堆腐过程中会出现波动性的变化，不适合做为腐熟度的指标。7)通过对各有机成分的变化和对堆体作用的研究，认为类脂物是可以做为堆肥稳定性的指标，只要堆肥处于正常堆腐状态下，其中的脂肪降解达到平缓时，说明堆料中的主要供热有机物降解已达稳定，堆肥已经处于稳定状态，可以考虑将脂肪含量的变化作为腐熟度的一种评价指标。 通过本实验的研究认为，运用通气静态垛堆肥工艺是可以快速、顺利进行污泥堆肥化处理的，堆肥产品完全可以达到安全、稳定；同时通过对有机成分的变化研究推荐脂肪的变化做为腐熟度的评价指标。
学科主题	环境化学
公开日期	2011-10-19
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/1301]
专题	生态环境研究中心_土壤环境科学实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	李艳霞. 污泥堆肥机理及堆肥过程研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 1998.

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