污泥改良盐碱化土壤臭气逸散研究

摘要

污泥的土地利用既有效地解决了城市污水处理厂污泥的出路,也为环境带来了很好的生态效益,在此过程中的环境问题不容忽视。本文以哈尔滨市某污水处理厂的脱水污泥和哈尔滨松北区对青山村的盐碱土壤作为试验对象,研究污泥和盐碱土的最佳混配比例和污泥改良盐碱土过程中挥发出来的臭味气体的释放规律,在试验测定的基础上,利用大气环评辅助系统的AERMOD模型进行臭味气体扩散模拟并探究气象因素对臭味气体扩散的影响。
　　污泥改良盐碱土最佳混配比的试验结果表明:污泥投加比例在10％～50%范围内可明显降低土壤容重和pH值,污泥投加比例在10%～70%范围内可明显增加土壤的有机质含量,使土壤的总氮、总磷、总钾含量分别增加了3.87倍、6.38倍、43.09倍。污泥和盐碱土中的重金属含量均低于《城镇污水处理厂污泥处置土地改良用泥质》(CJT291-2008);脱水污泥投加比例在10%～50%之间时,种子发芽率随着污泥投加比例的增大而升高,确定脱水污泥与盐碱土的最佳混配比例为1:1。
　　污泥改良盐碱土壤过程中释放的臭味气体有氨、硫化氢、甲硫醇、二甲基二硫、二甲基三硫五种,研究恶臭的主要贡献者氨和硫化氢的扩散规律表明:泥/土混合物按最佳混配比在均匀混合后的第1h内,逸散气体浓度不断升高,其中氨浓度由13.88mg/m3升高至26.70mg/m3;硫化氢浓度由0.82mg/m3升高至1.43mg/m3。而1h后,气体的扩散速率逐步减少,气体浓度逐步降低,其中氨浓度由26.70mg/m3降至0.35mg/m3;硫化氢浓度由1.43mg/m3降至0.24mg/m3。臭气释放速率与活性污泥投加比例和温度呈正相关关系;在污泥土地利用的过程中,逸散气体在最初一段时间对人体的健康有危害,在混合后24h后,NH3和H2S的质量浓度可达到GB18918-2002中NH3和H2S的允许最高浓度,臭气浓度为45,臭气指数为17,恶臭气体的恶臭强度级为3级,臭味气体对人体嗅觉感官产生影响;一周后,氨和硫化氢浓度分别为0.18mg/m3和0.0076mg/m3,达到《居住区大气中有害物质的最高容许浓度》(TJ36-79),臭气指数为5,恶臭强度级将为2级以下,人体感官反映为勉强闻到有气味,不易辨认检知阈值。
　　AERMOD模拟污泥改良盐碱土壤过程中挥发NH3和H2S的释放规律与试验测得结果基本一致,夏季NH3和H2S的浓度最高,夏季主导风向为西南风,下风向的污染较为严重,冬季浓度最低,春秋两个季节相差不大,春季稍高。脱水污泥改良盐碱土壤过程中释放的NH3浓度没有达到GB18918-2002中要求的最大浓度0.4mg/m3,而H2S浓度较低,低于GB18918-2002中关于H2S浓度的最大允许浓度。经过堆肥6个月后的污泥改良盐碱土壤过程中释放的NH3和H2S均达到了《居住区大气中有害物质的最高容许浓度》(TJ36-79)。污泥改良盐碱土壤过程中所释放的臭味气体的扩散速率与风速呈正相关关系,与大气稳定度和混合层高度呈反相关关系。

目录

污泥改良盐碱化土壤臭气逸散研究

Odor Release During Alkaline-saline Soil Improvement with Sewage Sludge

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪 论

1.1 课题背景

1.2 污泥处理处置过程中臭气逸散研究现状

1.3 恶臭物质及其污染特点

1.4 课题来源和研究内容

第2章 实验材料和方法

2.1 试验材料

2.2 试验设计

2.3 试验方法与仪器

第3章 污泥改良盐碱土最佳混配比确定

3.1 引言

3.2 污泥-盐碱土混配比的试验研究

3.3 本章小结

第4章 污泥改良盐碱土壤臭味影响分析

4.1引言

4.2 逸散气体组成的定性分析

4.3 氨与硫化氢释放规律的研究

4.4 逸出气体臭气指数的测定

4.5 氨气和硫化氢逸散对接触人体健康的影响

4.6 本章小结

第5章 AERMOD模拟污泥改良盐碱土壤臭气扩散

5.1大气污染扩散模型简介

5.2 AERMOD模拟恶臭气体扩散

5.3 气象条件臭味气体扩散的影响

5.4本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果

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致 谢