城市污泥堆肥技术及在园林绿地中的应用研究-开题报告

徐州工程学院毕业设计（论文）开题报告课 题 名 称： 城市污泥堆肥技术及在园林绿地中的应用研究 学 生 姓 名： 学号： 指 导 教 师： 孙玲 职称： 副教授 所 在 学 院： 环境工程学院 专 业 名 称： 环境工程 徐州工程学院 2017 年 4 月 6 日说 明1根据徐州工程学院毕业设计(论文)管理规定，学生必须撰写毕业设计（论文）开题报告，由指导教师签署意见、教研室审查，学院教学院长批准后实施。2开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。3毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。4本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。5. 课题类型填：工程设计类；理论研究类；应用（实验）研究类；软件设计类；其它。6、课题来源填：教师科研；社会生产实践；教学；其它课题名称城市污泥堆肥技术及在园林绿地中的应用研究课题来源A.教师科研课题类型选题的背景及意义课题背景：在十一五规划中明确提出到2010年底，全国城镇污水处理率达到70%的目标。在20002010年的两个五年计划期间，我国城市污水处理的发展经历了两个建设高潮，2010年底我国城市污水处理能力超过1.2亿m3/d，污水处理率接近75%。我国城市污水处理厂的大规模建设浪潮行将结束，一些城市由于污水处理率的大幅提高，污泥产量增加迅速，污泥处理设施滞后严重问题已经凸显。十二五期间全国年干污泥产量为700万1200万吨，折合80%含水率的湿污泥3500万6000万吨。如果处置不当很容易造成二次污染，是我国的城市污水处理的巨大投资和建设成果功亏一篑。污泥处理已经成为我国城市污水处理行业发展的瓶颈。城市污泥是城市污水处理厂在污水净化处理过程中产生的沉积物，数量巨大，增长迅速，是亟待解决的城市固体废物。目前对城市污泥的处置方式主要有填埋、焚烧、倒海和农业利用等。农用资源化是城市污泥最为可行的处置方法，英国、美国、瑞士、荷兰等国家城市污泥的农用率达到50以上。我国对城市污泥的农用资源化的研究与实践与国外相比均相差甚远，污泥农用率低于10。对污泥进行卫生填埋等处理，既浪费了宝贵的有机肥料资源，又要花费大量的处置费用，同时受到场地的限制，并可能造成二次污染。污泥堆肥是一种很好的土壤改良剂。当堆肥被用于农田，可以增加有机质，改善土壤结构，减少肥料的使用量，并且可以减轻土壤的潜在侵蚀。课题意义：通过对城市污泥进行堆肥试验以及对植物的种植效果对比，一方面是将废物资源化，符合可持续发展的理念；第二方面减少了污泥处理的费用，节约了投资的成本。同时，污泥堆肥还可以进行土壤改良、生产可出售的产品、改善粪便处理、提高土地利用、降低污染和卫生风险、杀死病原菌、使用堆肥作垫料替代物、抑制病害以及获得处理或倾倒费。通过实验，不同污泥对植物种植效果的对比，体现了堆肥资源化利用。园林绿化利用作为土地利用的一方面，所用污泥不进入食物链，对人类健康不构成威胁，并且能改善土壤条件，促进园林植物生长，提高绿化质量；通过植物的吸收利用，降解成无害产物，实现资源的可持续利用。研究内容拟解决的主要问题研究内容：1、添加石灰和不添加石灰的对比实验； 2、确定最佳的石灰和木屑比例； 3、测定污泥中重金属的含量； 4、分析堆肥前后的营养元素情况；5、堆肥后的产物应用于种植； 6、添加堆肥和不添加堆肥的对比实验； 7、分析各组种植效果。 拟解决的问题：1、改进堆肥实验的方法，使之更为简便 采用发酵桶进行堆肥，并用气泵进行通气。2、确定保肥的措施，使堆肥的肥力保持基本不变 用实验室冰箱进行冷冻，实验时即取即用。3、保证堆肥的温度始终保持55 采用水浴锅加热，并将发酵桶浸入水中。研究方法技术路线研究方法： （1）总磷：钼酸铵分光光度法测定 （2）总氮：碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法 （3）全钾：原子吸收光度法 （4）pH：玻璃电极法 （5）有机质：分光光度法 （6）含水率：加热减重法技术路线：收集文献资料 确定试验方法 配制试验试剂准备试验材料 进行几组污泥堆肥实验 堆肥后进行几组植物种植 对实验数据进行分析研究的总体安排和进度计划16-17学年(1) 查阅收集文献资料，准备开题报告。 第1014周 16-17学年(1) 进一步修正研究目标、内容和方法， 第1416周 完成开题报告。16-17学年(1) 购买相关试剂并准备相关实验材料。 第1518周16-17学年（2） 确定污泥堆肥研究方法。 第1-2周 16-17学年（2） 确定添加调理剂和膨松剂的比例，做 第3-6周 几组对比实验。16-17学年(2) 对堆肥后的污泥堆肥进行相关数据测定 第7-8周16-17学年(2) 进行污泥堆肥以及植物种植。 第9周 16-17学年(2) 对比前后营养元素情况。 第10周 16-17学年(2) 提交毕业论文初稿，并根据老师的意见修 第11-12周 改论文。 16-17学年(2) 论文定稿、打印、送审，准备论文答辩。 第13周 16-17学年(2) 答辩 第14周主要参考文献1 许亚,韩晓梅,黄众.昆明市城市污水污泥的肥效及其资源化利用J.云南环境科学,2015,18(3)：47-58.2 姚刚.德国的污泥利用和处置J.城市环境与城市生态,2014,13(1):35-38. 3 李宇庆,陈玲,赵建夫.施用污泥堆肥对木槿生长的影响研究J.农业环境科学学报,2016,25(4):894 -897. 4 Smith S R. Agricultural recycling of sewage sludge and the environmentM. Wallingford: CAB international,2014.207-236.5 薛澄泽,杜新科,张增强,等.复合污泥堆肥施用于高速公路绿化带效果的研究:.中央分隔带护坡及转盘不同植物的生长J.农业环境保护,2000,19(4): 204-208. 6 薛澄泽,张增强,孟昭福,等.复合污泥堆肥施用于高速公路绿化带效果的研究:.土壤化学、植物营养及环境问题的探讨J.农业环境保护,2014,19(5): 263-266,281. 7 许亚,韩晓梅,黄众.昆明市城市污水污泥的肥效及其资源化利用J.云南环境科学,2016,18(3)：47-58.8 赵莉,李艳霞,陈同斌,等.城市污泥专用复合肥在草皮生产中的应用J.植物营养与肥料学报,2015,8 (4):501-503. 9 李艳霞,赵莉,陈同斌.城市污泥堆肥用作草皮基质对草坪草生长的影响J.生态学报,2014,22(6): 797-801. 10 Chen Y, Inbar Y. Chemical and spectroscopical analyses oforganic matter transformations during composting in relation tocompost maturity A. Science and engineering of composting:Design, environmental, microbiological and utilization aspectsC. Washington: Renaissance Publ., 2013.551600.11 Kaiser K, Zech W. Nitrate, sulfate, and biphosphate retention inacid forest soils affected by natural dissolved organic carbon J.J. Environ. Qual., 2015,25:13251331.12 Zhou L X, Wong J W C. Effect of dissolved organic matter fromsludge and sludge compost on soil copper sorption J. J. Environ.Qual., 2016,30:878883.13 赵玉翔.利用发酵污泥生产高尔夫草坪专用有机控释肥J.磷肥与复肥,2005,20(6):56. 14 陈同斌,高定,李新波.城市污泥堆肥对栽培基质保水能力和有效养分的影响J.生态学报,2013,22 (6):802-807. 15 李艳霞,薛澄泽,陈同斌.污泥和垃圾堆肥用作林木育苗基质的研究J.农村生态环境,2016,16(1):60 -63. 16 张增强,孟昭福,薛澄泽,等.生物固体用作树木容器育苗基质的研究J.农业环境保护,2014,19(1):18 -20. 17 黄川,马培东,王里奥,等.消化污泥作为垃圾填埋场覆盖材料的研究J.环境污染与防治,2007,29 (3):197-199,225. 18 Nagaoka T, Umezu K, Kouno K, et al. Selective.inhibitors of germina-tion of legume seeds in activated sludge compostJ. Plant Growth Regulation, 2016,20(3):295-302.19 Spellman F R. Wastewater biosolids to compost C. Lancaster,Pennsylvania: Technomic Publishing Company Inc.,2013.39:213251.20 Chanyasak V, Kubota H. Carbon/organic nitrogen ration in waterextracts as a measure of compost degradation J. J. Ferment.Technol., 2014,59:215221.21 Martin-Neto L, Traghetta D G, Vaz C M P, et al. On theinteraction mechanisms of atrazine and hydroxyatrazine withhumic substances J. J. Environ. Qual., 2014,30:520525.22 Kollist-Siigur K, Nielsen T, Gron C, et al. Sorption of polycyclicaromatic compounds to humic and fulvic acid HPLC columnmaterials J. J. Environ. Qual., 2001,30:526537.23 Chefetz B, Hadar Y, Chen Y. Dissolved organic carbon fractionsformed during composting of municipal solid waste: propertiesand significance J. Acta Hydrochim. Hydrobiol., 1998,26(3):172179.24 Businelli M, Altieri R, Giusquiani P L, et al. Complexationcapacity of dissolved organic matter from pig slurry: A gelfiltration and dialysis study J. Water Ai