城市污水处理厂改性污泥基质化利用的可行性研究

【摘要】：改性污泥是指城市污水处理厂通过改性脱水方法得到的脱水污泥,其含水率与pH值这两项基本性质与传统技术处理得到的脱水污泥存在较大差异,因而称其为改性污泥。城市污水处理厂污泥是处理污水所产生的固态、半固态及液态的废弃物,如何将数量大、成分复杂的城市污水处理厂污泥进行有效的处理处置,使其减量化、稳定化、无害化、资源化,是全球广泛关注的课题之一。本研究旨在通过分析南京市某污水处理厂改性污泥的理化性质、开展改性污泥预处理试验和污泥基质的草坪和盆栽试验,探究改性污泥基质化利用的可行性,并摸索出改性污泥基质化利用的较优方案。 试验结果表明：改性污泥pH呈中性,含水率约为60%,含总氮2.3%,总磷1.3%,总钾1.9%,有机质53%,含有多种重金属,重金属含量未超过相关控制标准；只经过破碎或简单与其他物料(秸秆、牛粪)混合所得的污泥种子发芽指数较低,不符合相关标准要求,不可作为基质使用；改性污泥经破碎后晒干或堆肥化预处理后种子发芽指数、理化性质、养分含量、重金属含量等多种指标均符合相关标准要求,可以进行基质化利用,且所有改性污泥预处理产物中,污泥与秸秆、牛粪按10：1：1的质量比混合进行堆肥化处理后养分含量最高；改性污泥晒干和堆肥化处理所得的预处理产物在作为黑麦草草坪基质时可以明显提高黑麦草生物量和叶绿素含量,铅和铬这两种元素在基质中有一定的浓度而在黑麦草样品中未检出,黑麦草体内其他重金属如锌、铜、镍、镉等元素的含量均在可接受范围内；污泥牛粪混合堆肥和晒干改性污泥作为羽衣甘蓝基质时,羽衣甘蓝能够正常生长,且甘蓝重量、径粗、花盘大小随着混合基质中污泥堆肥所占比重的增加而增大；植物生长后基质的重金属含量比种植植物前略有增大,但仍在相关标准控制范围内；改性污泥基质比传统基质有更强更长久的供肥能力,且改性污泥基质比传统基质的生产和运输成本都低,因而改性污泥基质比传统基质更具市场竞争力。 本研究中的改性污泥在用作黑麦草草坪基质时宜将污泥牛粪秸秆三种物料混合堆肥与晒干污泥按1：1配比制成,在用作羽衣甘蓝盆栽基质时将污泥牛粪混合堆肥与晒干污泥按3：7配比较为适宜。本研究通过试验证明了改性污泥在黑麦草和羽衣甘蓝这两种景观绿化植物的栽培上具有基质化利用可行性,为进一步研究改性污泥基质化利用技术打下了基础,为实现改性污泥基质产业化生产提供了依据。 【关键词】：改性污泥 基质 草坪 花卉
【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要7-8
• ABSTRACT8-10
• 第一章 绪论10-12
• 1.1 选题背景10-11
• 1.2 研究目的和意义11-12
• 1.2.1 研究目的11
• 1.2.2 研究意义11-12
• 第二章 文献综述12-20
• 2.1 城市污泥现状12-14
• 2.1.1 城市污水处理厂污泥的特点12-14
• 2.2 污泥的处理处置方法14-16
• 2.2.1 卫生填埋15
• 2.2.2 污泥焚烧15
• 2.2.3 制作建材15
• 2.2.4 污泥投海15-16
• 2.2.5 污泥堆肥16
• 2.3 污泥在草坪和花卉基质中的应用16-17
• 2.3.1 污泥对植物出苗的影响16-17
• 2.3.2 污泥对植物生长的影响17
• 2.3.3 污泥对植物抗逆性的影响17
• 2.4 污泥基质化利用的经济性分析17-18
• 2.5 研究内容18
• 2.6 技术路线18-20
• 第三章 改性污泥基质化利用的预处理技术研究20-30
• 3.1 材料与方法21-22
• 3.1.1 试验材料21
• 3.1.2 试验场地21
• 3.1.3 改性污泥预处理方法设计21-22
• 3.1.4 样品采集22
• 3.1.5 测定指标与分析方法22
• 3.2 结果与分析22-27
• 3.2.1 改性污泥预处理后种子发芽指数22-24
• 3.2.2 改性污泥预处理后基本性质和养分含量24-26
• 3.2.3 改性污泥预处理后污染物含量26-27
• 3.3 讨论27-28
• 3.4 小结28-30
• 第四章 改性污泥预处理后基质化利用技术研究30-40
• 4.1 材料与方法31-32
• 4.1.1 试验材料31
• 4.1.2 试验场地31
• 4.1.3 试验设计31-32
• 4.1.4 样品采集32
• 4.1.5 测定指标与分析方法32
• 4.2 结果与分析32-37
• 4.2.1 草坪试验效果32-34
• 4.2.2 羽衣甘蓝盆栽试验结果34-36
• 4.2.3 植物生长后基质内重金属含量变化36-37
• 4.3 讨论37-39
• 4.4 小结39-40
• 第五章 全文结论与研究展望40-42
• 5.1 结论40
• 5.2 创新与不足40-41
• 5.3 研究展望41-42
• 参考文献42-48
• 附录148-49
• 附录249-50
• 致谢50-52
• 作者简介52

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