污泥基生物炭对猪粪堆肥过程及土霉素降解的影响研究

发布时间：2024-03-15 03:49

　　在我国,市政污泥、畜禽粪便的处理与处置是当前环境领域日益突出的难题。将市政污泥制成污泥基生物炭(MSB)或再加以磁改性制成污泥基生物炭(MMSB),与畜禽粪便堆肥,能够实现两者的无害化、稳定化和资源化。同时,由于畜禽粪便存在较严重的抗生素残留,将其还田会带来抗性基因(ARGs)在不同微生物之间传播,对人类健康和环境安全构成严重的威胁。鉴于目前在MSB及MMSB对畜禽粪便堆肥效果和抗生素及ARGs影响的研究尚少,故本文开展了相关工作。首先,通过控制变量法探讨堆体尺寸和鼓风条件对猪粪堆肥理化性质的影响,确定了0.50×0.50×0.40 m的槽式堆体模型,及间歇鼓风方式,可获得较好的堆肥品质。继而,将3种不同温度条件热解制备的MSB(MSB-300、MSB-500、MSB-700),及2种不同改性剂浓度制备的MMSB(MMSB-0.1、MMSB-0.25),按0、5%、10%的添加量与猪粪联合堆肥,结果显示:MSB和MMSB通过提高堆料的孔隙率,促进氧气交换,利于微生物生长繁殖,均能促进堆体提温与保温,其中MSB-700和MMSB-0.1保温效果最好,峰值温度比对照组高了3.3℃、大于60...

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
绪论
    0.1 猪粪处理技术的研究进展
        0.1.1 畜禽粪便的污染现状
        0.1.2 猪粪处理处置技术的研究进展
    0.2 抗生素对环境的污染现状
        0.2.1 土霉素及其环境残留的研究现状
        0.2.2 堆肥降解抗生素的研究进展
    0.3 生物炭的研究与应用概况
        0.3.1 生物炭制备与应用
        0.3.2 堆肥过程生物炭应用的研究进展
    0.4 污泥基生物炭的研究进展
    0.5 研究内容、技术路线及创新点
        0.5.1 研究内容
        0.5.2 技术路线
        0.5.3 创新点
第一章 堆肥条件的确定
    1.1 堆肥条件设计
        1.1.1 堆肥原料
        1.1.2 试验设计
        1.1.3 分析项目及测试指标
        1.1.4 数据处理方法
    1.2 结果与讨论
        1.2.1 堆肥条件对堆肥成品的影响
        1.2.2 堆肥条件对温度的影响
        1.2.3 堆肥条件对pH和电导率的影响
        1.2.4 堆肥条件对腐殖质含量的影响
    1.3 本章小结
第二章 污泥基生物炭对堆肥过程中理化性质的影响
    2.1 材料与方法
        2.1.1 生物炭材料的制备
        2.1.2 堆肥试验材料
        2.1.3 试验设计
        2.1.4 分析项目及测试方法
        2.1.5 数据处理方法
    2.2 结果与讨论
        2.2.1 污泥基生物炭的制备与表征
        2.2.2 MSB对堆肥过程中理化性质的影响
        2.2.3 MMSB对堆肥过程中理化性质的影响
        2.2.4 MSB及 MMSB对堆肥过程中理化性质的影响比较
    2.3 本章小结
第三章 污泥基生物炭对堆肥过程中土霉素及其抗性基因的影响
    3.1 材料与方法
        3.1.1 试验材料
        3.1.2 试验设计
        3.1.3 土霉素测试方法
        3.1.4 荧光定量PCR及微生物群落测序
        3.1.5 数据处理方法
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 堆肥过程中MSB对土霉素的影响
        3.2.2 堆肥过程中MMSB对土霉素的影响
        3.2.3 堆肥过程中土霉素抗性基因的变化
        3.2.4 堆肥过程中土霉素ARGs与环境因子的关系
        3.2.5 堆肥过程中微生物细菌群落结构的变化
    3.3 本章小结
第四章 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 展望
参考文献
攻读学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
简历



本文编号：3928508