復(fù)合填料及多功能微生物應(yīng)用于污泥營(yíng)養(yǎng)土研究.pdf

1、隨著社會(huì)的發(fā)展，城市人口的增加，生活污水的排放量日益增多，城市污泥產(chǎn)出量迅速增加。由于城市污泥中混入生活污水或工業(yè)廢水中的泥沙、纖維、動(dòng)植物殘?bào)w等固體顆粒及其凝結(jié)的絮狀物，其中含有多種由微生物形成的菌膠團(tuán)及其吸附的有機(jī)物、重金屬元素和鹽類，還有少量的病原微生物、寄生蟲卵等綜合固體物質(zhì)，如果處置不當(dāng)，很容易對(duì)水體、土壤、農(nóng)作物造成二次污染，危及人類的健康。但同時(shí)污泥中含有豐富的有機(jī)物和氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素以及鈣、鎂、銅、鐵、鋅等微量元素，

2、經(jīng)過(guò)堆肥處理后能夠起到改變土壤結(jié)構(gòu)、增加土壤肥力、促進(jìn)植物生長(zhǎng)的作用，可以實(shí)現(xiàn)城市污泥的資源化利用。
　　 本文從重慶主城區(qū)污泥特性變化規(guī)律出發(fā)，研究了總氮、總磷消解測(cè)定方法，選擇稻草、菌包、EM菌、MCMP菌、HBH-Ⅱ菌、通氣速率作為污泥堆肥控制因素，系統(tǒng)研究了堆肥過(guò)程腐熟性指標(biāo)、營(yíng)養(yǎng)元素及重金屬含量變化情況，分析了各因素與主要指標(biāo)之間的相關(guān)性，并利用模糊綜合評(píng)價(jià)法、SPSS軟件進(jìn)行了評(píng)價(jià)選優(yōu)。將污泥堆肥產(chǎn)品與建筑棄土混合配

3、制營(yíng)養(yǎng)土，并通過(guò)鳳仙花、麥冬、黃楊等三種園林植物栽培試驗(yàn)，分析了植物生長(zhǎng)特性、植物體內(nèi)和栽培土壤中營(yíng)養(yǎng)學(xué)指標(biāo)及重金屬含量變化情況，判別了營(yíng)養(yǎng)學(xué)指標(biāo)與植物生長(zhǎng)特性之間的相關(guān)程度，根據(jù)模糊評(píng)價(jià)結(jié)果及綜合各方面因素得出適合各種園林植物生長(zhǎng)的較佳配制方案。論文主要結(jié)論如下：
　　 ①全年中，污泥中含水率變化無(wú)明顯規(guī)律，有機(jī)質(zhì)、總氮、堿解氮、總磷及有效磷含量從4月開始先減小后增大，而K含量卻先增大后減?。籆r、Cu、Zn含量在7月達(dá)到最大

4、值，而Pb含量在此時(shí)為最低?？偟⒖偭紫夥椒ǖ妮^佳方案為A3B1C3，即H2O2添加次數(shù)為3次、每次消耗為0.25mL、H2SO4用量為5mL，加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)表明該方案能夠準(zhǔn)確測(cè)出污泥中總氮、總磷含量。
　　 ②稻草能明顯提高堆體溫度≥50℃的天數(shù)、過(guò)篩率、發(fā)芽指數(shù)、有機(jī)質(zhì)降解率，增加堿解氮、總磷、有效磷含量，降低總氮損失率；菌包能顯著提高堆體溫度、過(guò)篩率、發(fā)芽指數(shù)、堿解氮、總磷、有效磷含量，增加有機(jī)質(zhì)降解率、總氮損失率；EM菌

5、能夠有效增加發(fā)芽指數(shù)、有機(jī)質(zhì)降解率，降低總氮損失率；MCMP菌能夠加快總氮中氮元素向氣態(tài)的轉(zhuǎn)化，顯著增加總氮、堿解氮的損失，其中存在反硝化及提高有效磷轉(zhuǎn)化效率的菌種；HBH-Ⅱ菌能夠顯著提高有機(jī)質(zhì)降解率、發(fā)芽指數(shù)、堿解氮及有效磷含量，導(dǎo)致總氮損失增大，其中存在能夠?qū)⒎菈A解氮成分轉(zhuǎn)化為堿解氮、將固態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氮、提高有效磷轉(zhuǎn)化效率的微生物種群；但填料及菌劑對(duì)含水率變化、K及四種重金屬含量的相關(guān)性不高。對(duì)堆肥效果影響最大的填料及菌劑水平分

6、別為稻草5％、菌包12％、EM菌1.35％、MCMP菌0.45％、HBH-Ⅱ菌1.35％。
　　 ③在綜合影響實(shí)驗(yàn)中，通氣速率對(duì)有機(jī)質(zhì)的變化、稻草添加量對(duì)高于50℃溫度天數(shù)、菌包添加量對(duì)過(guò)篩率在0.05水平下具有顯著性，除此之外所有控制因素對(duì)各指標(biāo)的影響顯著性稍差。但EM菌、MCMP菌、HBH-Ⅱ菌投加量對(duì)有機(jī)質(zhì)、溫度的影響較其它指標(biāo)稍大。污泥堆制園林營(yíng)養(yǎng)土的較佳工藝條件為A2B3C3D3E2F3，即通氣速率為5.0 m3/(t

7、.h)、稻草含量為9.0％、菌包含量為20％、EM菌為2.00％、 MCMP菌為0.45％、HBH-Ⅱ菌為2.00％。復(fù)合填料及多功能微生物與污泥堆肥放大中污泥堆體上、中層能夠滿足最高溫度在50～55℃維持5～7天的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，而堆體下層10cm部分不能滿足要求，但可作為回流填料處理。堆肥產(chǎn)品中含水率約為60％，pH值接近中性，堿解氮、有效磷含量大幅提高，發(fā)芽指數(shù)超過(guò)100％，過(guò)篩率高達(dá)81.42％，4種主要重金屬均滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。堆體初始

8、碳氮比為15.83：1時(shí)總氮損失僅為17.26％，堆肥周期從傳統(tǒng)的30～50天縮短至10～12天，能夠滿足高溫堆肥要求。
　　 ④堆肥比例在50％時(shí)鳳仙花株高、生物量在扣除空白后增加率為最大值，在40％時(shí)莖圍、花果數(shù)增加率最大，在30％時(shí)最大葉寬增加率最大，在20％時(shí)葉數(shù)增加率最大；堆肥比例在50％時(shí)麥冬生物量增加率、新生芽數(shù)及地表部分比重為最大值，在30％時(shí)根瘤菌減少率為最大值；堆肥比例為40％時(shí)黃楊葉數(shù)、莖圍、鮮重增長(zhǎng)率達(dá)到

9、最大值，比例分別為30％、20％時(shí)最大葉寬、株高增長(zhǎng)率達(dá)到最大值。隨著營(yíng)養(yǎng)土中堆肥比例增加，三種植物體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)學(xué)指標(biāo)含量、重金屬積累量隨之增加，分別在比例為50％時(shí)達(dá)到最大值，但重金屬對(duì)植物生長(zhǎng)影響不明顯。栽培土壤中營(yíng)養(yǎng)學(xué)指標(biāo)含量越大損失量越多，各指標(biāo)保留率越低，同時(shí)總氮、總磷及K含量損失率較有效磷、堿解氮小得多。營(yíng)養(yǎng)土中堿解氮、有效磷、K與三種植物生長(zhǎng)特征之間的相關(guān)性顯著，而總氮、總磷的影響相對(duì)而言較小。堆肥比例在30％以上時(shí)營(yíng)養(yǎng)土對(duì)鳳