污泥用于沙性土的改良及复配技术研究

发布时间：2020-07-16 18:06

【摘要】：现如今,污水处理越来越受到了国家的重视,污水产业迅速发展,随之而来的污泥产量也在日益增多。截至2014年底,全国设市城市、县累计建成污水处理厂3717座,污水处理能力约1.57亿m~3/d,累计处理污水480.6亿m~3,运行负荷率达84.1%。然而据全国城镇污水处理设施2013年底建设和运行情况的通报,截至2013年底全国污泥处理处置设施建设规模仅完成43.3%。污泥含水量高,成分复杂,内含氮、磷、钾等营养元素,并且污泥堆肥一方面可以稳定污泥中的有机质,杀死病原菌,减少有害气体;另一方面堆肥污泥本身密度较小,能够增加土壤的孔隙度,降低土壤容重,使得堆肥后的污泥能够有效的应用到土地园林绿化当中。另外,我国沙漠化问题的日益加重,也严重阻碍了我国的生产发展,因此本文充分发挥污泥中有机质的粘结作用,与沙性土进行复配,增加沙性土的保水保肥性,提高土壤肥力。本文以沙性土和天津市张贵庄污水处理厂污泥作为实验材料,分别研究了两者的不同配比(干重比),污泥/沙性土的重量比分别为0:10、1:9、2:8、3:7、4:6、5:5、6:4、7:3、8:2、9:1、10:0,即污泥的干重添加量为0、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%。通过对复配土壤理化性质的对比研究,发现污泥/沙性土的最佳配比为1:9,即污泥的干重添加量为10%。在确定了污泥/沙性土的最佳配比之后,本文继续探究快速形成土壤团聚体的方法,采用干/湿循环+加压的搅拌方法,实验中干湿循环次数分别为3、6、9次,最终确定的最佳搅拌方案为:干湿循环3次,在机械搅拌机中以250 r/min进行加压搅拌。另外,为了进一步对复配土进行研究,本文以苜蓿和鸡冠花为研究对象进行了种植实验,对苜蓿、鸡冠花的根长、茎长、叶片中的叶绿素含量进行对比研究,结果表明在污泥干重添加量为10%,干湿循环3次时,植物具有大距离的根长和茎长。最终,经过一系列的指标检测和种植实验,本文确定的污泥/沙性土的最佳复配方案为:在复配土壤中污泥的干重添加量为10%,将复配土进行3次干湿循环,并在机械搅拌机中以250 r/min进行加压搅拌。
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X703;TU43
【图文】：

土壤容重,污泥,干重,添加量

天津大学硕士学位论文容重值判定，将大容重的沙性土和低容重的污泥按照一定的比例复配，到容重值较符合的复配土样。图 3-1 可知，随着污泥干重添加量的增加复配土的容重随之减少，当污泥加量超过 10%时，复配土壤的容重值低于 1.1 g/cm3，无法保证土壤正常，并且当污泥干重添加量为 10%时，复配土容重为 1.19 g/cm3，与参照土24 g/cm3最为接近，并且符合绿化种植土壤的标准。堆肥污泥的添加使得的容重降低。当有机质输入沙性土之后，复配土中的微生物活动加剧，多的孔隙和裂缝，土壤容重降低。因此，从容重角度分析堆肥污泥与沙配的过程中，在沙性土的改良过程中，沙性土与污泥的最佳复配比例为：泥的干重添加量为 10%。

总孔隙度,毛管孔隙度,污泥,干重

图 3-2 不同污泥干重添加量下土壤总孔隙度的变化管孔隙度孔隙度又分为毛管孔隙度和非毛管孔隙度。毛管孔隙度是毛管孔隙容积所占的百分数。毛管孔隙是指毛管水所占据作用主要有两个：一是贮存土壤中的水分，二是土壤水分管孔隙贮存水量的多少受到了土壤质地、结构等条件的影毛管孔隙度较低，导致水分不易贮存；粘质土壤，毛管孔持水能力。但是，土壤中较多的水分容易造成作物的湿害甚者导致作物的死亡。初始原料土的毛管孔隙度见表 3-4。表 3-4 初始原料土的毛管孔隙度土样类型毛管孔隙度/%沙性土31.28

毛管孔隙度,污泥,干重,土壤

第 3 章污泥与沙性土的最佳配比研究壤。沙性土的毛管孔隙度较小为 31.28%。低于本研究中堆肥污泥的毛管孔隙度为 59.39%，高于参照土壤。因此一定比例进行复配，即可得到毛管孔隙度接近参照土壤 3-3 可知随着污泥干重的增加复配土的毛管孔隙度总体，与复配土壤的总孔隙度变化趋势相同。当污泥的时，毛管孔隙度的值在参照土壤附近，污泥干重添加量毛管孔隙度的值为 47.60%，与参照土壤的值 48.08%最为隙度的角度进行分析，堆肥污泥与沙性土的复配过程中量为 20%。

【参考文献】