造纸污泥的生物干化试验研究

论文摘要

近年来,我国的造纸行业发展迅速,造纸工业的发展带来了水体环境污染问题。随着我国制浆造纸工业废水的处理率和处理深度提高,造纸污泥产量急剧增加。造纸污泥是一种成分复杂的废弃物,处理利用难度大,与其它废物的处理一样,减量化、无害化、资源化是造纸污泥处理处置的发展趋势,因此其如何无害化处理已经成为亟(?)解决的环境问题。污泥生物干化是指在生物活动产生的较高温度条件下,对机械脱水污泥中的有机(?)进行生物降解,同时加快污泥中的水分散失,最终生成具有较低含水率的干化污泥。圣生物干化处理后的造纸污泥除了农用外,也可以用焚烧、填埋等方式进行处置。生(?)干化技术的微生物代谢过程与污泥好氧堆肥相似,主要区别在于：其工艺目标主要是降低污泥含水率,而堆肥处理则以有机物稳定与腐熟为主。从堆肥污泥中分离纯化得到四株嗜热菌：1#、2#、3#和4#菌,通过比较它们对污泥含水率降低量的影响,以及测定它们的生长曲线和最适宜生长温度,筛选得到2#菌作为造纸污泥生物干化的接种剂。2#菌鉴定结果为：2#菌的16SrDNA序列与(?)eobacillus thermodenitrificans(热反硝化芽孢杆菌)的同源性达100%,其形态特征及生里生化特性与Geobacillus thermodenitrificans(热反硝化芽孢杆菌)最相似。本研究采用自主设计的污泥生物干化实验装置,研究了造纸污泥生物干化特性及其影响因素。重点研究了物料配比和评价参数(温度、pH值、含水率、挥发性固体、(?)TP含量和淀粉分解菌数量等)的变化规律。选定锯末、淀粉、磷酸二氢钾和接种量勺影响因子,以污泥的含水率降低量为评价指标。正交实验和极差分析表明,各因素勺影响大小排序为：淀粉>锯末>接种量>磷酸二氢钾。造纸污泥生物干化最佳工艺参(?)为：淀粉(1.0kg/20kg)、锯末(1.6kg/20kg)、接种量(600mL/20kg)和磷酸二氢钾0.2kg/20kg),通风方式为连续通风,通风率设定为0.056m~3/(kg·h),翻堆操作频率为每2天1次。生物干化可以作为造纸污泥进一步脱水及减量处理的有效手段,经过(?)生物干化,物料的含水率和挥发性固体分别下降了11.9%和8.9%,减量化效果明显,勺后续处理或利用提供了更多选择。造纸污泥生物干化过程中,物料温度、pH值、含(?)率、挥发性固体、ATP含量和淀粉分解菌数量等指标变化规律性强,效果指示性明显,均可作为污泥干化效果的表征参数。在最优工艺条件下,污泥温度达到47.8℃,经过7d生物反应后,含水率降低到50.3%,挥发性固体降低到49.5%,生物干化效果显著。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• CONTENTS
• 第一章 绪论
• 1.1 造纸污泥的产生现状
• 1.1.1 造纸工业的发展
• 1.1.2 造纸污泥的产生及性质
• 1.2 国内外污泥处理处置技术的比较
• 1.2.1 污泥的安全填埋
• 1.2.2 有机污泥的焚烧
• 1.3 污泥处理处置的现状及存在问题
• 1.3.1 污泥处理处置的现状
• 1.3.2 污泥处理处置存在的问题
• 1.4 污泥生物干化技术
• 1.4.1 生物干化定义
• 1.4.2 生物干化原理
• 1.4.3 生物干化与好氧（?）
• 1.4.4 生物干化影响因素
• 1.4.5 嗜热微生物
• 1.5 研究的背景、思路及创新之处
• 1.5.1 研究背景
• 1.5.2 主要研究内容和基本思路
• 1.5.3 创新之处
• 第二章 实验材料、仪器和方法
• 2.1 实验材料
• 2.2 实验仪器
• 2.3 实验装置
• 2.4 实验方法
• 2.4.1 实验方法
• 2.4.2 分析项目和测定方法
• 第三章 嗜热菌的筛选与鉴定
• 3.1 嗜热菌的筛选
• 3.1.1 培养基
• 3.1.2 制备污泥稀释液
• 3.1.3 菌株的分离纯化
• 3.1.4 菌株的筛选
• 3.1.5 嗜热菌培养条件的确定
• 3.2 嗜热菌的鉴定
• 3.3 本章小结
• 第四章 正交实验
• 4.1 单因素实验
• 4.1.1 锯末添加量的确定
• 4.1.2 淀粉添加量的确定
• 4.1.3 磷酸二氢钾添加量的确定
• 4.1.4 接种剂接种量的确定
• 4.2 正交实验
• 4.3 本章小结
• 第五章 生物干化实验
• 5.1 温度的变化
• 5.2 PH值的变化
• 5.3 含水率的变化
• 5.4 挥发性固体的变化
• 5.5 ATP含量的变化
• 5.6 淀粉分解菌数量的变化
• 5.7 本章小结
• 结论与展望
• 结论
• 展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文及获得的成果