超声强化好氧堆肥结合蚯蚓处理污泥过程中有机碳的动力学研究

固体废弃物处理超声强化好氧堆肥结合蚯蚓处理污泥过程中有机碳的动力学研究陈钰１曹洲榕２杨顺生２刘颖１张培松３（１．西南交通大学地球科学与环境工程学院成都６１００３１；２．西南交通大学土木工程学院成都６１００３１；３．成都市金牛区监测站成都６１００３１）摘要有机碳的变化能反映好氧堆肥及蚯蚓处理这两个过程中污泥有机物的分解情况。将城镇污水处理厂剩余污泥通过超声强化１０ｍｉｎ，研究４种不同的污泥混合比例，在蚯蚓放养密度为８０ｇ／ｋｇ的条件下，好氧堆肥结合蚯蚓处理污泥过程中有机碳的变化规律。结果显示：经过超声强化的污泥，有机碳的分解率高于未经超声强化的污泥；有机碳随着反应时间的增加而逐步下降。好氧堆肥阶段的有机碳分解率高于蚯蚓处理阶段。经超声强化的实验组别有机碳平均分解率为４３．３６％，其平均降解速率常数ｋ值为０．００７３ｄ－１。从有机碳的变化趋势来看，使用超声强化好氧堆肥结合蚯蚓处理剩余污泥系统，宜选择的工艺参数是，超声处理时间１０ｍｉｎ，蚯蚓放养密度是８０ｇ／ｋｇ，混合超声强化污泥量６０％。关键词污泥超声强化蚯蚓处理有机碳动力学ＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＫｉｎｅｔｉｃｓｏｆＯｒｇａｎｉｃＣａｒｂｏｎｉｎＳｌｕｄｇｅｂｙＵｌｔｒａｓｏｎｉｃＥｎｈａｎｃｅｄＡｅｒｏｂｉｃＣｏｍｐｏｓｔｉｎｇａｎｄＶｅｒｍｉｎＣｏｍｐｏｓｔｉｎｇＣＨＥＮＹｕ１ＣＡＯＺｈｏｕｒｏｎｇ２ＹＡＮＧＳｈｕｎｓｈｅｎｇ２ＬＩＵＹｉｎｇ１ＺＨＡＮＧＰｅｉｓｏｎｇ３（１．ＦａｃｕｌｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＣｈｅｎｇｄｕ６１００３１）ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｃｈａｎｇｅｓｏｆｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｃａｎｒｅｆｌｅｃｔｔｈｅｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｏｒｇａｎｉｃｍａｔｔｅｒｓｉｎｓｌｕｄｇｅｄｕｒｉｎｇｔｈｅａｅｒｏｂｉｃｃｏｍｐｏｓｔｉｎｇａｎｄｔｈｅｖｅｒｍｉｃｏｍｐｏｓｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ．Ｔｈｅｃｈａｎｇｉｎｇｒｕｌｅｏｆｔｈｅｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｗａｓｓｔｕｄｉｅｄｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｔｈａｔｔｈｅｅｘｃｅｓｓｓｌｕｄｇｅｗａｓｅｎｈａｎｃｅｄｂｙｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｄｉｓｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｆｏｒ１０ｍｉｎｕｔｅｓ，ｔｈｅｒｅｗｅｒｅｆｏｕｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｌｕｄｇｅｍｉｘｔｕｒｅｒａｔｉｏ，ａｎｄｔｈｅｓｔｏｃｋｉｎｇｄｅｎｓｉｔｙｏｆｅａｒｔｈｗｏｒｍｗａｓ８０ｇ／ｋｇ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ，ｔｈｅｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｔｈｅｓｌｕｄｇｅｅｎｈａｎｃｅｄｂｙｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｄｉｓｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｗａｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈｅｏｎｅｗｉｔｈｏｕｔｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｄｉｓｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｄｅｃｒｅａｓｅｄｂｙｄｅｇｒｅｅｓｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅ．Ｔｈｅｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｒａｔｅｄｕｒｉｎｇｔｈｅａｅｒｏｂｉｃｃｏｍｐｏｓｔｉｎｇｗａｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｉｎｔｈｅｖｅｒｍｉｎｃｏｍｐｏｓｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ．Ｔｈｅｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｔｈｅｓｌｕｄｇｅｅｎｈａｎｃｅｄｂｙｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｄｉｓｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｗａｓｏｆ４３．３６％ｏｎａｖｅｒａｇｅａｎｄｔｈｅａｖｅｒａｇｅｖａｌｕｅｏｆｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｒａｔｅｃｏｎｓｔａｎｔｋｗａｓ０．００７３ｄ－１．Ｆｒｏｍｔｈｅｐｏｉｎｔｏｆｔｈｅｃｈａｎｇｅｔｒｅｎｄｏｆｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎ，ｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｓｈｏｕｌｄｂｅｃｈｏｓｅｎａｓｆｏｌｌｏｗｓ：ｔｈｅｔｉｍｅｏｆｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｔｒｅａｔｍｅｎｔｉｓ１０ｍｉｎｕｔｅｓ，ｔｈｅｓｔｏｃｋｉｎｇｄｅｎｓｉｔｙｏｆｅａｒｔｈｗｏｒｍｉｓａｂｏｕｔ８０ｇ／ｋｇ，ａｎｄｔｈｅｒａｔｉｏｏｆｓｌｕｄｇｅｅｎｈａｎｃｅｄｂｙｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｄｉｓｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｉｓａｂｏｕｔ６０％．ＫｅｙＷｏｒｄｓｓｌｕｄｇｅｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｄｉｓｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｖｅｒｍｉｎｃｏｍｐｏｓｔｉｎｇｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｋｉｎｅｔｉｃｓ０引言随着城镇污水处理厂的大量建设和运行，污泥的产量大幅度增加，污泥的处理处置已迫在眉睫。大量研究表明，剩余污泥含有大量有机质和营养元素，是一种有一定价值的资源。因此，开发低碳环保的资源化污泥处理处置技术是目前国内外污水处理行业的研究热点。超声波由于不仅能够破解微生物细胞，改变活性污泥的物理