城市污水污泥应用于废弃地生态恢复研究

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1、为矿化程度较高的无机化合物，如H20／C02或CH4／C02的过程。由此可以看出，污泥的稳定化不仅与有机物含量有关，还与是否在一定条件下有机物的分解或降解反应有关，这里所谓一定条件是指时间和环境条件。1．2．1污水污泥固态发酵污泥的固态发酵，俗称污泥堆肥，在世界上许多国家和地区的确得到了广泛的应用，却没有一个被大家认可的严格定义。Hauge，Diaz等和Augenstein等的固态发酵定义都包含了好氧发酵和厌氧发酵，而在欧盟固态发酵仅限于好氧发酵(魏源送，2002)。不过，虽然各种定义的范围有所不同，但大家都认为污泥的固态发酵是一种受控制的生物降解和转化过程。本文认为可以将固态发酵定义为：

2、通过微生物的发酵作用，将不稳定的有机物降解和转化成较为稳定的有机质，并使挥发性物质含量降低、臭气减少、物理性状明显改善(如含水率)的过程。在发酵过程中，有机物由不稳定状态降解为稳定的腐殖质物质，高温发酵杀死病原菌实现无害化，实现减容化，最后实现污泥资源化。堆肥化的一般过程为(魏源送，2002)：底料是堆肥系统的处理对象，一般是污泥、城市固体废弃物、庭院废弃物等。调理剂可分为两类：(1)能源调理剂。它是加入堆肥底料的一种有机物，增加可生化降解有机物的含量，从而增加了混合物的能量；(2)结构调理剂。它是一种加入堆肥底料的物料(无机物或有机物)，可减少底料密度、增加底料空隙，从而有利于通风。堆肥

3、化过程分为两个阶段，第一个阶段是高速堆肥阶段，第二个阶段是熟化阶段。高速堆肥阶段的特征是好氧分解速度快、温度高、挥发性有机物降解速率快和有很浓的臭味。Rodrigue(2001)研究用不同的资源(污泥和酵母萃取物)和甜高粱废物进行混合堆肥，结果表明：污泥和甜高粱废物的堆肥最适宜作肥料，碳／氮(C／N)质量比为20：l。Naina(2006)认为C／N小于20只是堆肥腐熟的必要条件，建议采用“T=(终点C／N)／(初始C／N)”来评价腐熟度。一般情况下，T值小于0．6时堆肥达到腐熟。Mathur(2003)认为在腐熟的堆肥产品中，干堆肥中BOD5值应小于5mg儋。Lossin(1997)对鸡

4、的粪便进行堆肥研究后认为，堆肥腐熟后干堆肥中的COD应小于720mg／g。CookGM(2000)等通过试验表明，当污泥堆肥施用量超过18kg／m2就会造成盐分伤害植物。1．2．2生物捕食稳定污水生物处理系统是一个非常复杂的生态系统，系统内微生物主要以各种细菌为主，同时还存活一定数量的原生动物和和后生动物。污泥的生物沥滤稳定源自原生动物和后生动物的捕食作用。相对细菌来说，原生动物和后生动物属于高营养水平微生物，因而能量通过捕食作用从细菌转移到原生动物和后生动物时，将会因低效的生物转化而形成能量损失。所以，从本质上说捕食作用引起了系统内物质能量损耗，这就是捕食作用能够引起系统内生物总量减少的

5、原因，也是促进污泥稳定的原因。6目前用来研究的捕食生物种类：①原生动物包括鞭毛虫、肉足虫和纤毛虫。鞭毛虫有三角袋鞭虫和葡萄异鞭虫等，肉足虫有后湖马氏虫和半圆表壳虫等。纤毛虫在运行良好的活性污泥中是优势种，每1mL曝气池悬浮液中，可含5×104个，占总生物量的5％，是活性污泥中最常见的捕食者，依生活习性可分为三类：游泳类群，爬行类群和固着类群(CurdsC．R，l982)。②后生动物包括：轮虫、线虫、寡毛纲环节动物和软体动物。特别是寡毛纲中的蚯蚓具有丰富的酶系统，食量较强，每天至少能吞食和排泄相当于体重1．2倍甚至高达10倍的物质(MichaelH．G，1987)。张绍园(2003)用两段淹

6、没式膜生物反应器处理城市废水(第一阶段为污染物转化池，第一阶段为污泥降解池)。通过调节回流污泥量和出水量，控制污泥在转化区和降解去的分配，使得蠕虫集中在污泥降解区里消化污泥。化学需氧量和氨氮量平均去除率分别为97．3％和99．5％。吴敏等(2003)用污泥稳定床处理剩余污泥，装置分三层，表层为污泥投加区，中层为蛆叫床区，下层为滤液排除区。污泥床填料采用具有高度透气度、高透水性的混合型惰性载体。其所用的污泥稳定床的表而尺寸为1．0×1．0m，蚯蚓床高度10．15cm。剩余污泥经蚯蚓处理之后转化为增殖的蚯蚓和蚓粪，蚯蚓的增殖和蚓粪的积累在长期的生态循环中并不明显。生物捕食减量上艺研究已经取得了

7、～些较好的效果，与其他采用化学、物理手段来进行污泥减量的技术相比，其优势体现在低成本、无污染上，具有较好的应用前景。目前该方法还主要停留在实验阶段，尚未在生产中推广运用。1．3污泥土地利用风险评价重金属是污泥中最主要的污染物之一。据前人和本文作者的研究发现(李季和吴为中，2003；乔显亮和骆永明，200l；唐建国等，2003)，重金属可能是限制我国污泥土地利用的最主要因素，许多污泥中有一种和几种重金属超过了我国农业污泥标