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不同干燥处理对城市污泥物理性质和农业利用的影响-地埋式污水处理设备厂家推荐
浏览: 发布日期:2018-03-17

摘要:城市污泥农用正在成为世界各国处置污泥的主要方式之一,但干燥后的污泥通常结块程度高,硬度大,较难粉碎,对污泥的后续利用产生影响。试验设置了露天、棚内浇水和棚内不浇水等三个不同的污泥干燥处理,试验结果表明,露天状态处理干燥后的污泥要明显松散,结块程度较低;露天状态处理干燥后,粒径在5~10mm和小于5mm的污泥颗粒含量要显著高于棚内浇水和棚内不浇水处理,且露天处理干燥后污泥中水稳性团聚体所占比例最大,小于0.001mm的粒级(粘粒)所占比例最小,不易造成土壤板结。因此,露天处理干燥后的城市污泥对农用较为有利。
关键词:城市污泥;干燥;颗粒分布;农业利用
污泥资源化利用的常用方法中,土地利用投资少、能耗低,运行费用低,其中有机物可转化为土壤改良剂的有效成分,符合可持续发展战略,被认为是最有前景的污泥处理处置方式,污泥农用正在成为世界上各国主要的污泥处置方式[1],欧洲先进国家农业利用率占污泥总量的一半以上,美国、法国等主要国家超过60%[2-3]。对于污泥农用后的环境影响,国内外都有不少的研究,一般认为在一定限度内施用污泥或其堆肥产品,不会污染农作物,也不会对地表和地下水产生不良影响[4-7]。
新鲜污泥的含水率太高(一般为80%~96%),给农用造成运输困难、运输量大,或因脱水泥饼分散困难需借助机械设备支持田间操作,使该技术在实际应用中存在较多的困难。因此,脱水和干燥是污泥资源化利用的前提,而干燥后的状态又对其资源化产生重要的影响。污泥干燥后通常结块程度高,硬度大,较难粉碎,对污泥的后续利用产生影响。污泥在植物处理干燥、自然干燥,塑料棚内干燥和棚外干燥后,污泥的状态、硬度、结块程度等都有较大的差异[8],为进一步了解污泥干燥后的物理性质等的变化,本研究设置了污泥在不同处理下的干燥状态差异的试验,以探讨不同干燥方式下污泥颗粒分布状况以及对农用的影响,为城市污泥的农用资源化提供科学依据。
1材料与方法
1.1试验设备
通风塑料大棚:用铁条和聚氯乙烯薄膜自行设计的敞开式塑料大棚,呈七面体,长、宽和高分别为8m、5m和2m(顶部为等边三角形,高0.8m)。
塑料框:购于广州塑料市场,长、宽、高分别为0.50m、0.375m、0.29m。每个框底部均匀的钻有洞,以达到可以漏水。
尼龙网布:孔径为0.5mm,购于广州材料装饰城,将网布剪成长、宽分别为1m、0.5m和长、宽分别为0.5m、0.4m的长方形,面积分别为0.5m2和0.2m2
,备用。
1.2供试材料
供试污泥:广州市大坦沙污水处理厂污泥。
供试材料的基本性质如表1。
表1污泥的基本性质

1.3试验设计
在底部均匀钻有小洞的塑料框的底面和四周用剪好的0.5mm孔径的尼龙网布铺好,然后小心向框内放入污泥,放置污泥的量为50kg,约27cm高;另在空旷的地方放置三个底部未钻洞的,大小和体积一样的塑料框,用来接收降水,备用。本试验设计三个处理,每处理设置三个重复,最后形成三处理三重复。各处理设置如下。
处理一(露天处理):将装好一定量的城市污泥的塑料框直接放置于露天的环境中,其上方无挡雨露的其余东西,使之可以完全接收自然降雨。
处理二(棚内浇水):将装好一定量的城市污泥的塑料框放置于通风防雨的塑料大棚内,并且每次降雨后,浇与降雨量相同的雨水。
处理三(棚内不浇水):将装好一定量的城市污泥的塑料框放置于通风防雨的塑料大棚内,试验期间不浇水。
试验从2007年9月11日开始,11月10日结束,持续进行60d。
1.4试验测定方法
城市污泥样品的分析主要按照常规的分析方法:含水率采用烘干法,硬度采用土壤坚实器测定,粒径分布采用比重计法,污泥pH值采用水土比
2.5∶1混合后用pH计测定。
粒径分布测定采用比重计法:(1)用天平称取简单压碎的污泥50g置塑料瓶中,先加0.5mol•L-1NaOH约30mL左右,用研棒研磨,使其分散呈糊状。再加入20mLNaOH到塑料瓶中,再继续研磨1min(主要目的是使污泥充分分散)。(2)用烧杯装去离子水将塑料瓶中分散处理后的土样,少量多次地洗入1000mL量筒中,最后定容至刻度1000mL。(3)先测定空白量筒中的液温或室内温度,根据温度查表,以确定不同粒级的沉降时间(实际上就是我们比重计读取数据的时间)。时间确定后用搅动杆搅动悬液1min(上、下约30次,搅动时不要将搅动杆底板露出液面,以免产生气泡影响读数),然后立即记录开始静置时间,读取比重计数据时,必须提前完成15~20s,将比重计轻轻地放入悬液中。静置时间一结束,立即读出比重计数据,数据经过校正计算后就得出了所求粒级的土粒%含量。(4)空白校正:另取一量筒加入试验所用的分散剂用量和去离子水定容至1000mL,与测定过程相同的温度下,放下比重计,稳定后,读出水平面与比重计相交的读数(在0点以上为负值,0点以下为正值),作为空白校正值(c)。

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