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随着我国城市化进程的加快和环境质量标准的日益提高,污水处理比例和效率也日益得到提高和深化,从而造成了污泥的产量大大增加,如何消除污泥的污染,将巨大的资源进行科学利用,发挥其潜在的价值是当前循环经济面临的重要课题之一。本研究以污泥为主要原料,通过添加秸秆、牛粪和发酵剂等辅助原料,研究了改善发酵条件,提高发酵速度,缩短腐熟时间,强化污泥养分,实现污泥肥料化的基本条件。得出了如下重要结论:(1)物料含水率、通风量、秸秆添加量的单因素试验表明,在含水率为65%、通风量为0.5L/(min·kg干物质),秸秆添加量2kg,污泥添加量10kg,牛粪添加量4kg的条件下,发酵能够顺利进行。(2)发酵剂对物料腐熟时间的影响研究表明,污泥和发酵剂添加可以促进升温、缩短腐熟时间。牛粪和秸秆单独发酵不添加污泥和发酵剂的处理30d内还未完全腐熟,第30d GI为73.4%;只加入发酵剂的处理第30d时GI为80.3%,只加入污泥的处理第30d时GI为81%,2个处理30d内达到腐熟;同时加入污泥和发酵剂的处理在20d达到腐熟,GI为81.2%,第30d的GI为85.6%,氨氮含量为0.26g/kg,发酵达到腐熟的时间比只添加污泥或发酵剂的处理缩短10d。(3)改变污泥和牛粪的添加量,研究不同物料比对肥料养分的影响。快速发酵30d后,污泥、牛粪、秸秆添加量为5kg、4kg、2kg的处理主要营养物质腐殖质、总氮、有效氮、总磷和有效磷的含量分别为218.7/kg、13.2g/kg、5.08g/kg、14.2g/kg、3.72g/kg;污泥、牛粪、秸秆添加量为10kg、4kg、2kg的处理5种主要营养物质的含量分别为185.6/kg、17.7g/kg、4.40g/kg、20.7g/kg、6.52g/kg;污泥、牛粪、秸秆添加量为15kg、4kg、2kg的处理5种主要营养物质的含量分别为143.8/kg、19.7g/kg、2.93g/kg、19.9g/kg、5.40g/kg;污泥、牛粪、秸秆添加量为15kg、2kg、2kg的处理主要5种营养物质的含量分别为268.3/kg、20.4g/kg、8.12g/kg、19.8g/kg、5.4g/kg。污泥、牛粪、秸秆添加比例不同,主要营养物质腐殖质、有效氮和有效磷的含量变化各异,实际中可根据各养分的需要调整发酵原料比例。(4)添加发酵剂对肥料有益微生物的影响表明,添加发酵剂发酵后,通过比较对照、只加入发酵剂处理、只加入污泥处理和同时添加发酵剂和污泥处理的有益菌总数发现,加入发酵剂的处理细菌总数比对照中含有的有益菌总数明显增加,含量为3.35×107CFU/g干物质,是对照含量的148倍;只加入污泥的处理中有益菌含量为1.30×108CFU/g干物质,是对照的157倍;加入发酵剂和污泥的处理有益菌总数最多为2.78×108CFU/g干物质,是对照中有益菌总数的336倍。发酵前后相比较,各处理中有益菌含量发酵结束后均高于发酵前。(5)根据主成分分析结果,选出最优处理,再次进行快速发酵,发酵结束后,各项指标含量如下:有机物含量:420.2g/kg;总氮含量:18.7g/kg;总磷(以P计)含量:22.0g/kg;总钾含量:6.71g/kg;有益菌活数:1.28×108cfu/g;蛔虫卵死亡率:100%;粪大肠杆菌群数3.53个/g;Cd含量:3.02mg/kg,Cr含量:96.3mg/kg,Pb含量:46.4mg/kg,As和Hg均未检出,GI为86.5%。各项指标同生物有机肥标准进行比较,符合生物有机肥的要求,可以考虑按照最优的工艺参数进行快速固体发酵工艺制作生物有机肥。