城市生活污泥的生物（蚯蚓）消解及其资源化利用研究

论文摘要

城市生活污泥是污水处理厂污水处理的产物,其中含有许多对植物生长有益的营养物质,同时含有一些有毒有害物质如重金属等,如果处理或使用不当,会再次对环境造成污染。本文利用生物（蚯蚓）对生活污泥进行消解,分析消解前后各种物质含量的变化,并利用污泥和经过消解后的污泥（即蚓粪）栽种植物,分析污泥蚓粪对植物生长的影响,以及生长在污泥蚓粪上的植物对重金属的吸收情况。所得出的主要结论如下:（1）利用蚯蚓对生活污泥进行消解后,蚓粪中的含水率出现一定程度的下降。（2）与污泥中相比,蚓粪中的有机质含量降低了48.57%,有机质的降低并不完全是蚯蚓的消解作用,污泥中微生物也参与协同作用。（3）和污泥中相比,蚓粪中的NH4+—N和NO3-—N所占全氮的比例都提高了,另外,蚓粪中的C/N提高了。（4）和污泥中相比,蚓粪中的速效磷占全磷的比例显著下降了,有机磷占全磷的比例有了一定的提高。（5）蚓粪中速效钾所占的比例跟污泥中速效钾所占的比例相比有了一定的下降,但差异不显著。（6）经蚯蚓消解后,污泥的pH从5.79变为4.85,说明蚯蚓的活动引起了pH的下降。（7）蚯蚓活动导致了蚓粪中CEC的增加、磷酸酶活性的增加和交换性盐基总量的下降。（8）经蚯蚓消解后,蚓粪中的细菌数量没有变化,而放线菌和真菌的数量显著增加。（9）污泥经蚯蚓消解后,蚓粪中有效Fe、Mn、Zn显著降低,有效Cu的含量没有显著性变化。与污泥相比,蚓粪中的Fe、Mn、Cr的含量出现了一定程度上升。Cd在蚓粪中没有检测到,说明Cd很易在蚯蚓体内积累。（10）污泥和蚓粪溶液对黑麦草种子和小麦种子的发芽存在一定的抑制作用,这可能是由于污泥和蚓粪中存在一定的有毒有害物质。（11）对生长在污泥和蚓粪上的黑麦草地上部进行的分析表明,在K、Mn、Zn的含量间存在显著性差异,均是蚓粪能促进黑麦草对其的吸收。（12）在污泥和蚓粪中加入Cu和Zn后种植黑麦草,结果表明,无论是在污泥处理中还是在蚓粪中生长的黑麦草, Zn的含量随着加入量的增加而增加;无论污泥处理还是蚓粪处理,黑麦草地上部都没有检测到Cu的存在,可能污泥和蚓粪降低了Cu的活性,或减少了由根部向黑麦草地上部的运输。（13）污泥和蚓粪种植小麦对小麦地上部叶绿素a、叶绿素b以及叶绿素总量的提高都有一定的促进作用,但两者间没有显著性差异。污泥和蚓粪对小麦地上部可溶性糖的含量没有什么影响,但在污泥和空白之间,蚓粪和空白之间具有显著性差异,污泥和蚓粪的处理跟空白处理相比均降低了地上部可溶性糖的含量。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 文献综述
• 1 国内外现状
• 1.1 城市污泥基本性状
• 1.2 城市污泥处置与资源化利用现状
• 1.2.1 城市污泥处理与处置
• 1.2.2 城市污泥资源化利用
• 1.2.3 污泥的蚯蚓消解
• 1.3 生活污泥资源化利用的主要问题和对策
• 1.3.1 生活污泥资源化利用的主要问题
• 1.3.2 污泥资源化利用的对策
• 1.4 生活污泥资源化利用展望
• 第一部分 城市生活污泥经生物（蚯蚓）消解前后性质的变化
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 方法
• 1.3 测定内容与方法
• 1.3.1 测定内容
• 1.3.2 测定方法
• 2 结果与分析
• 2.1 生活污泥蚯蚓处理前后含水量的变化
• 2.2 生活污泥经蚯蚓消解后有机质的变化
• 2.3 生活污泥经蚯蚓消解后氮的变化
• 2.4 生活污泥经蚯蚓消解后磷的变化
• 2.5 生活污泥经蚯蚓消解后钾的变化
• 2.6 生活污泥经蚯蚓消解后pH 值的变化
• 2.7 生活污泥经蚯蚓消解后CEC 以及交换性盐基总量的变化
• 2.8 生活污泥经蚯蚓消解后磷酸酶活性的变化
• 2.9 生活污泥经蚯蚓消解后尿酶活性的变化
• 2.10 生活污泥经蚯蚓消解后微生物数量的变化
• 2.11 生活污泥经蚯蚓消解后Fe、Mn、Cu、Zn、Cd、Cr、Pb、Hg 的全量变化
• 2.12 生活污泥经蚯蚓消解后有效Fe、Mn、Cu、Zn 的变化
• 3 小结
• 第二部分 生活污泥和蚓粪对黑麦草生长的影响
• 1 对黑麦草种子发芽的影响
• 1.1 材料与方法
• 1.2 结果与分析
• 2 对黑麦草生理生化的影响
• 2.1 材料与方法
• 2.2 测定内容
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 不同生长基质对黑麦草地上部氮、磷、钾含量的影响
• 2.3.2 不同生长基质对黑麦草地上部叶绿素含量的影响
• 2.3.3 不同生长基质对黑麦草地上部可溶性糖含量的影响
• 2.3.4 不同生长基质对黑麦草地上部Fe、Mn、Cu、Zn 含量的影响
• 3 污泥和蚓粪对黑麦草吸收土壤中CU、ZN 的影响
• 3.1 材料与方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 污泥和蚓粪对黑麦草地上部氮、磷、钾含量的影响
• 3.2.3 污泥和蚓粪对黑麦草地上部中Cu 含量的影响
• 4 小结
• 第三部分 城市生活污泥以及经蚯蚓消解后的生活污泥对小麦生长的影响
• 1 对小麦种子发芽的影响
• 1.1 材料与方法
• 1.2 结果与分析
• 2 污泥和蚓粪对小麦生长的影响
• 2.1 材料与方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 污泥和蚓粪对小麦地上部叶绿素的影响
• 2.2.2 污泥和蚓粪对小麦地上部可溶性糖含量的影响
• 3 小结
• 讨论与总结
• 参考文献
• 致谢
• 附录