造纸污泥堆肥发酵工艺研究

论文摘要

影响污泥堆肥发酵的因素很多。本试验通过在造纸污泥中添加麦糠的方式进行堆肥发酵,对翻抛间隔、接种、初始含水量和接种量对堆肥发酵的影响进行了优化分析。最终确定了最优的堆肥发酵条件。翻抛间隔过大(24h),不利于发酵温度积累,对土著微生物菌群破坏较大,有机质降幅为6.9%,下降幅度较小；氮素损失也大,增幅仅为11.6%；纤维素降幅为20.6%。不翻抛,下层发酵料缺氧易转化为厌氧发酵,增长发酵周期。当翻抛间隔为72h时,有利于堆肥通风,对微生物的生长有利,有机质含量降幅为14.3%；全N含量增幅为17.2%;纤维素降幅为31.5%。接入不同菌种对堆肥发酵的影响不同。通过试验,确定接种VT菌更有利于堆肥,其含水量降幅为46.8%；有机质下降27.3%；全N增幅28.9%。有益微生物数量显著增多。接种可以影响堆肥土著微生物群落结构,从而影响发酵进程,但菌剂的接种量并不是多多益善。通过对比确定VT固体菌剂最佳接种量为2kg／(75t发酵料)。发酵料水分含量高低,影响透气率和传热,水分过高(65%)时,微生物繁殖对氧的需求供应紧张,不利于有机质的降解,降幅仅为19.7%；全N增幅为7.1%。水分过低,微生物活动减弱甚至停止,发酵热量散发缓慢。含水量为55%时,有机质含量降幅为20%;全N增幅为7.2%。而初始含水量为60%时,有机质的降幅达到30.1%；全N增幅为12.9%。通过对比可知最佳初始含水量为60%。在工艺优化后的条件下进行堆肥,结果表明,采用优化后的发酵工艺,其有机质降解率为16.6%,水分下降幅度为24.5%,纤维素含量降幅为47.6%,全N含量增幅为17.9%。这说明通过对造纸污泥堆肥发酵工艺的优化,提高了有机质降解率和全N含量,并使最终的堆肥产物的C/N稳定在14左右,有利于对发酵产物的再次加工,生产有机复合肥。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• 1 文献综述
• 1.1 造纸污泥处理技术及资源化利用技术研究进展
• 1.1.1 造纸污泥预处理方法
• 1.1.2 造纸污泥的处理及资源化利用技术
• 1.2 堆肥技术及研究现状
• 1.2.1 堆肥的概念、历史及特点
• 1.2.2 堆肥基本过程
• 1.2.3 堆肥过程的分类
• 1.2.4 堆肥原理
• 1.2.5 堆肥过程的影响因素及变化
• 1.2.6 堆肥接种与快速发酵机理
• 1.2.7 堆肥腐熟的评价指标
• 2 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.2 方法
• 2.2.1 试验设计
• 2.2.2 测定方法
• 3 结果与分析
• 3.1 翻抛间隔对造纸污泥堆肥发酵的影响
• 3.1.1 对水分变化的影响
• 3.1.2 对pH值变化的影响
• 3.1.3 对有机质含量变化的影响
• 3.1.4 对全N含量变化的影响
• 3.1.5 对C/N变化的影响
• 3.1.6 对纤维含量变化的影响
• 3.2 接种对造纸污泥堆肥发酵的影响
• 3.2.1 对水分变化的影响
• 3.2.2 对pH值变化的影响
• 3.2.3 对有机质含量变化的影响
• 3.2.4 对全N含量变化的影响
• 3.2.5 对C/N变化的影响
• 3.2.6 对发酵温度的影响
• 3.2.7 对固氮菌数量变化的影响
• 3.2.8 对无机磷细菌含量变化的影响
• 3.2.9 对放线菌数量变化的影响
• 3.2.10 接对真菌数量变化的影响
• 3.2.11 对微生物总量的影响
• 3.3 接种量对造纸污泥堆肥发酵的影响
• 3.3.1 对水分变化的影响
• 3.3.2 对有机质含量变化的影响
• 3.3.3 对纤维素含量变化的影响
• 3.4 初始含水量对造纸污泥堆肥发酵的影响
• 3.4.1 对水分变化的影响
• 3.4.2 对有机质含量变化的影响
• 3.4.3 对全N含量变化的影响
• 3.4.4 对C/N变化的影响
• 3.5 影响堆肥的单因素优化后的组合试验
• 3.5.1 水分的变化情况
• 3.5.2 pH值的变化情况
• 3.5.3 有机质的变化情况
• 3.5.4 全N含量的变化情况
• 3.5.5 C/N的变化情况
• 3.5.6 纤维素含量的变化情况
• 4 结论与讨论
• 4.1 结论
• 4.2 讨论
• 英文摘要
• 参考文献