论文部分内容阅读
近年来,市政污泥任意堆积或填埋对周围环境造成了不可避免的二次污染,污泥堆肥技术成为各国关注的热点。本研究以邯郸市污水处理厂的生污泥为原料,选用菌菇渣、秸秆为辅料,按照不同比例设置了4个试验组（A、B、C、D）进行为期48 d的好氧堆肥。对温度、含水率、pH值等多项指标进行测定,同时对配比和指标之间以及指标内部进行相关性分析,综合考察不同配比对堆肥效果的影响。堆肥结束后,4个堆体的温度全部达到无害化卫生标准,总氮相比于堆肥初期分别增加了8.33%、18.69%、25.13%、22.84%,种子发芽指数分别为83.12%、86.56%、90.81%、92.51%,已经全部大于80%对植物无毒害作用。基于相关性分析结果,可知辅料含量和C/N、含水率呈显著负相关,和有机质呈极显著负相关。为考察该污泥堆肥下各个堆体的腐熟情况和最优配比,本研究结合相关性分析结果,对所测指标进行主成分分析,筛选最具有代表性的指标作为评价因子,然后采用熵权法对各因子的权重进行计算,通过灰色关联分析在均值法和权值法下对各堆体的腐熟度进行评价,最后采用响应曲面法对配比进行优化求解。结果表明,表观指数、50℃以上堆温天数、含水率、碳氮比降解率、NH4+-N/NO3--N、种子发芽指数可作为污泥堆肥腐熟度的评价因子。分析灰色关联法的评价结果,认为堆体C和堆体D腐熟程度较高,堆体C更优,腐熟等级为较好腐熟。根据响应曲面法的求解结果,得出响应值F的最大预测值对应的配比为污泥:菌菇渣:秸秆=1:0.77:0.03,与灰色关联法所得结论基本吻合,优化结果为最佳配比。为进一步考察初始条件对堆肥效果的影响,本研究基于最优配比,对初始含水率、C/N和菌剂设置三个水平进行试验,通过方差分析来反映各因素的影响程度。结果表明,含水率为55%的堆体在55℃以上维持了6 d,有机质消减最大,同时,C/N=25、菌剂3的堆体均高温期最长,种子发芽指数最大,堆肥效果最佳。含水率55%、C/N=25、菌剂3为该市政污泥混合堆肥的最佳初始条件。根据方差分析可知含水率的不同对有机质、种子发芽指数有显著影响,而对温度的影响较小。C/N的不同对温度、有机质有显著影响,且对有机质的影响更大,但对种子发芽指数的影响不大。同时相较于含水率,C/N对堆肥效果的影响性更强。本研究通过考察最佳配比及初始条件对堆肥效果的影响,确定了最佳的市政污泥堆肥处理参数,为污泥的无害化处理和资源化利用提供了理论依据。