【摘要】：隨著我國(guó)污水處理能力及處理率的不斷提高,剩余污泥的產(chǎn)量也隨之逐年增加。污泥含水量高、成分復(fù)雜。大量的剩余污泥如果得不到合理的處理和處置,必然會(huì)引起環(huán)境二次污染。堆肥因?qū)Νh(huán)境危害小,又符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,是實(shí)現(xiàn)污泥資源化的有效途徑。本論文以污泥、鋸末、蘑菇渣為堆肥原料,通過(guò)對(duì)堆體中溫度、pH、有機(jī)質(zhì)、水溶性有機(jī)碳、含水率、總氮、NH_4~+-N、NO_3~--N、總磷、總鉀和種子發(fā)芽率等指標(biāo)的測(cè)定,分析調(diào)理劑添加比例對(duì)堆肥效果的影響,確定合理的物料配比。按較優(yōu)物料配比進(jìn)行堆肥,并在堆肥過(guò)程中分階段添加高溫菌和白腐真菌,利用高通量測(cè)序技術(shù),研究污泥堆肥過(guò)程中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)變化及外接菌種對(duì)細(xì)菌群落的影響。利用BCR提取法分析外接菌種對(duì)堆肥過(guò)程重金屬轉(zhuǎn)化的影響。并對(duì)污泥和污泥堆肥產(chǎn)品中重金屬進(jìn)行污染水平、潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。本文主要研究成果包括以下:(1)當(dāng)污泥、鋸末、蘑菇渣分別按質(zhì)量比10:2:1、10:3:1、10:3.5:1進(jìn)行堆肥時(shí),3個(gè)堆體均滿(mǎn)足無(wú)害化要求。質(zhì)量比為10:2:1的堆體升溫速率最快,溫度最高,最高溫度達(dá)68.10℃。堆肥結(jié)束后,與其它兩個(gè)堆體相比,質(zhì)量比為10:2:1堆體的含水率和有機(jī)質(zhì)含量降低的最多,其堆體中N、P、K的含量也最高。說(shuō)明適量地增加污泥的添加比例有利于堆肥的進(jìn)行,提高堆肥質(zhì)量,同時(shí)可以處理更多的污泥,減少調(diào)理劑的投加量,降低污泥的處理成本。(2)當(dāng)污泥、鋸末、蘑菇渣按質(zhì)量比10:2:1進(jìn)行堆肥時(shí),與不接菌相比,外接菌種可以提高堆體溫度,延長(zhǎng)高溫持續(xù)時(shí)間,降低氮損失,加快堆體腐熟脫毒。在整個(gè)堆肥過(guò)程中,細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大的演變,同一堆肥的不同階段的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)相似性較低,同一時(shí)期不同堆肥的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)相似性較高。外接菌種提高了堆體中細(xì)菌群落的豐富度,增加了高溫期優(yōu)勢(shì)菌的所占比例,但未改變優(yōu)勢(shì)菌的種類(lèi)。典型對(duì)應(yīng)分析(CCA)表明pH對(duì)細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響最大,溫度主要與9個(gè)菌屬呈正相關(guān)關(guān)系。(3)當(dāng)污泥、鋸末、蘑菇渣按質(zhì)量比10:2:1進(jìn)行堆肥時(shí),污泥、不接菌和接菌堆體中重金屬濃度從高到低為ZnCuCrPbNiCd,6種重金屬在污泥中的濃度最高。到堆肥結(jié)束,與不接菌相比,接菌堆體中Cu的殘?jiān)鼞B(tài)比例增加的更多,外接菌種加強(qiáng)了Cu的穩(wěn)定化效果;對(duì)于Cr、Ni、Pb、Zn這4種重金屬,堆肥不利于它們的穩(wěn)定,但在堆肥過(guò)程添加菌劑利于Cr、Zn的穩(wěn)定,同時(shí)降低了Ni、Pb的殘?jiān)鼞B(tài)損失比例,使得這4種重金屬在接菌堆體中比在不接菌菌體中更穩(wěn)定。(4)重金屬污染評(píng)價(jià)表明污泥屬于輕度污染,堆肥產(chǎn)品屬于警戒限等級(jí)。重金屬潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)表明污泥和堆肥產(chǎn)品均處于低生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)水平,Cd對(duì)重金屬綜合潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的貢獻(xiàn)最大,堆肥將Cd的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)降低了一個(gè)等級(jí)。健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)表明污泥中重金屬對(duì)成人和兒童產(chǎn)生的非致癌綜合指數(shù)分別為0.22、1.02,對(duì)兒童構(gòu)成潛在的非致癌健康風(fēng)險(xiǎn)。而接菌和不接菌的堆肥產(chǎn)品中重金屬對(duì)成人和兒童均不存在非致癌風(fēng)險(xiǎn)。堆肥降低了污泥的重金屬污染水平、潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和健康風(fēng)險(xiǎn)。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：S141.4
【圖文】：

技術(shù)路線(xiàn)圖

圖 2-1 堆肥圖Fig. 2-1 Compost figure化指標(biāo)測(cè)定及方法采用多點(diǎn)監(jiān)測(cè)取平均值的方法每天監(jiān)測(cè)；新鮮堆樣用去后，濾液中的水溶性有機(jī)碳用 TOC 儀進(jìn)行測(cè)定，pH 用 率儀進(jìn)行測(cè)定；堆體含水率的測(cè)定采用恒重法；總碳和總樣經(jīng)KCl浸提后采用連續(xù)流動(dòng)分析儀測(cè)定濾液中的NH4+消化法測(cè)定干樣中的總磷；干樣經(jīng) HCl-HNO3-HClO4-HF 對(duì)鉀進(jìn)行測(cè)定；干樣經(jīng) NaHCO3浸提后用鉬銻抗分光光度提后用火焰光度法測(cè)速效鉀[49]；堆體有機(jī)質(zhì)含量通過(guò)馬弗爐子發(fā)芽指數(shù)（GI）的測(cè)定：新鮮堆樣用去離子水按照固液比注入到底部鋪有濾紙的 9 cm 培養(yǎng)皿中，并在培養(yǎng)皿中均

的變化堆體內(nèi)微生物活性變化的一個(gè)重要指標(biāo)，度在 50℃以上保持 10 d 或在 55℃以上保證堆肥衛(wèi)生指標(biāo)合格和堆體腐熟的重要條勢(shì)基本相同，先經(jīng)歷了升溫，到達(dá)最高溫至室溫并與室溫趨于一致。T1 和 T2 在第 在第 4 d 溫度最高，達(dá) 60.20℃。T1、T達(dá)到無(wú)害化要求。T1 和 T2 在第 12 d 開(kāi)T2 和 T3 二次升溫的最高溫分別為 52.95溫速率高于 T2、T3，這可能是因?yàn)槎洋w中直接影響堆體中微生物的數(shù)量，3 個(gè)堆體于其它兩個(gè)堆體，而微生物數(shù)量的增加，

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本文編號(hào)：2774569