摘 要

4 - N、NO₃^--N和总氮的变化，研究添加秸秆对堆肥过程中氮素的转化和损失的影响。结果表明：（1）所有试验堆体经过30天堆肥化处理，堆体都从原来的深黑色粘稠状变为灰黑色疏松的腐殖质，没有臭味，基本达到腐熟；（2）在堆肥过程，在堆体中加入不同量的秸秆能够使堆体中升温，在高温期保持较长时间，且能在堆肥初期有效抑制NH₃挥发，降低堆体总氮损失；（3）添加20%秸秆的堆体最高温度能够达到64℃，比对照处理高12℃；在50℃以上能保持6天，比对照处理长5天，达到无害化处理要求；并且堆肥初期NH₃的挥发量明显少于对照处理；NH₄ - N含量积累和变化幅度都小于对照处理；堆肥完成后总氮的损失量远远少于对照处理。

关键字：城市污泥；好氧堆肥；秸秆；氮素

Study of the Role of Aerobic Co-composting of Sewage Sludge and Straw Biomass for Nitrogen Saving

Abstract: If sewage sludge, which contains a variety of harmful element, cannot be treated appropriately, will bring about secondary pollution, which is injurious to human being’s health. Meanwhile, there is plenty of organic matter and mineral element in sewage sludge. Composting can be a smooth warming and maintain more than five days in the 50 ~ 55 ℃, to achieve the conditions required to kill pathogens, sludge biological stabilization, for use as bio-organic fertilizer. However, a large number of nitrogen loss in the composting process, the loss of sludge compost as much as 68%.The experiment used aerobic composting method. Through the determination of the composting process in the temperature, pH, and NH4 - N, NO3 - N and TN changes, the researchers add straw conversion and loss of nitrogen in the composting process. The results show several phenomenon. (1) All test reactor after 30 days composting treatment, reaches maturity by the original dark thick gray and black into a loose form of humus, the odor disappeared;(2) Added to the pile straw can be effectively inhibited early in the composting NH3 volatilization; (3)20% straw processing reactor body temperature can reach 64 ° C, 12 ° C higher than the control treatment; Above 50 ℃ for 6 days, 5 days longer than the control treatment to achieve the sound processing requirements; And compost early NH3 volatilization was significantly less than the control treatment; NH4 - N content of accumulation and changes in magnitude less than the control treatment; the amount of total nitrogen loss after the completion of the composting is far less than the control treatment.

Key words： Sewage sludge; Solid-state fermentation; Straw addition; Nitrogen

目录

前言 1

第一章 绪论 1

1.1 城市污水厂污泥的性状和组成 1

1.1.1 有关污泥的术语和定义 1

1.1.2 城市污泥厂污泥的组成 2

1.1.3 城市污泥厂污泥的特点 2

1.2 城市污泥资源利用现状与发展 3

1.2.1 国内外城市污泥的处置现状 3

1.2.2 城市污水厂污泥土地利用应注意的问题 6

1.3 污泥的堆肥化技术 7

1.3.1 污泥堆肥技术的原理 7

1.3.3 好氧堆肥的原料 8

1.3.4 好氧堆肥的影响因素 8

1.3.5 堆肥的腐熟度评价指标 8

1.4 氮素的转变与损失 9

1.4.1 好氧堆肥中氮素的变化 9

1.4.2 影响氮损失的因素 9

1.5 本研究的目的和内容 11

1.5.1 研究的目的和意义 11

1.5.2 研究内容 11

第二章 研究方法 12

2.1 实验材料 12

2.2 实验设计 12

2.3 分析方法 13

第三章 结果与分析 14

3.1 堆肥过程中堆体温度变化 14

3.2 堆肥过程中堆体pH值的动态变化 14

3.3 堆肥过程中堆体NH₃挥发量的动态变化 15

3.4 堆肥过程中NO₃^-- N的动态变化 16

3.5 堆肥过程中堆体NH₄ - N的动态变化 16

3.6 堆肥过程中堆体TN的动态变化 17

第四章 结论 19

致 谢 20

参考文献 21

前言

随着社会经济的迅猛发展和城市化水平的快速提高，工业污水和生活污水的排放量日益增多，污水处理厂的污泥产量急剧增加。据不完全统计，2006年我国城市污水厂污泥产量高达15000kt，是生活垃圾清运量的8%^[1]。于此同时，中国的污水处理事业也迅速发展，1990年统计，40个城市共有78家污水处理厂，到1995年，全国共建有122座，5年增长了56.4%^[2]。根据国家计划，2000年全国的污水处理率会达到20%~30%，2010年计划达到40%~50%^[3]。污泥中含水率很高（可高达99%），是由多种微生物形成集菌胶团与其吸附的有机物和无机物组成的集合体，含有各种细菌、病毒和寄生生物，同时，污泥中还浓缩着锌、铜、铅和镉等重金属化合物以及有毒化合物、杀虫剂等，如不加以妥善处理，必然会引起严重的二次污染。污泥的处理问题已成为全球各城市发展的重要问题。

当今国内外污泥处理处置所依循的原则均是“减量化、稳定化、无害化和资源化”。处理要求最终处置时对环境无害，处置方法有：投海、焚烧、填埋和土地利用^[4]。污泥中因含有丰富的有机营养物质，如氮、磷、钾等元素，可以进行土地利用。但是，污泥中含有的病原菌、寄生虫，以及铜、镉、锌、砷和汞等重金属和其他难降解的有毒有害物质，在不经处理就利用的情况下，必将造成土壤污染或水体污染^[5]。其中最有效的方法是堆肥化处理。堆肥化处理是指依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，对有机物有控制地进行生物降解，使之转化为腐殖质的生物化学处理技术^[6]。利用作物秸秆与污泥混合高温堆肥，不仅能达到灭菌、除臭的作用，还能防止氮素过度流失，堆肥成品形成稳定腐殖质，作为肥料使用具有一定的价值和潜在优势^[7]。

第一章 绪论

1.1 城市污水厂污泥的性状和组成

1.1.1 有关污泥的术语和定义

讨论污泥、污泥处理处置应首先明确有关污泥、污泥处理、污泥处置的术语和定义。污泥通常是指主要含有各种微生物以及有机、无机颗粒组成的絮状物，含有大量的有毒有害物质，如寄生虫卵、病原微生物、细菌、合成有机物及重金属离子，还含有植物营养素（氮、磷、钾）、有机物及水分等。