城市污水处理中污泥的肥料化应用

城市污水处理中污泥的肥料化应用邢周富（淄博市污水处理公司）1 污泥的特性分析近年来，国家对城市基础设施特别是城市污水处理厂建设的投入每年都有较大幅度的增长，城市污水处理率不断提高，有效地控制了水污染问题，污水资源化也在各地开始规模发展，而随之产生的越来越多的剩余污泥给城市的环境带来许多的麻烦，由于污泥中含有许多有害成分，如重金属、病菌、细菌和真菌，如果处置不当，很容易对环境、土壤、农作物造成二次污染，危及到人类的健康。因此污泥的处理和处置是城市污水处理厂必须要解决的问题。活性污泥中有机物含量较高，一般都在40%以上，并且含有植物生长所需要的氮、磷、钾和其它有益于植物生长的营养成分。将污泥深加工制成含有氮、磷、钾等多种营养成分的有机肥，在污泥深加工过程当中，不采用任何化学处理方法，也不添加任何化学药剂，因此，制成的肥料可称作是天然、绿色的有机肥料。淄博市污水处理厂污水主要是由城区生活污水和化工工业废水组成，剩余污泥经中温消化、浓缩脱水后，含水率在75%左右，污泥中重金属含量远低于国标“农用污泥中污染物控制标准（GB4284-84）”，如下表：单位：mgl项目含量国标pH6.5pH6.5Hg1.15515Cd1.31520Cr192.386001000As13.537575Pb29.003001000Cu66.93250500Zn363.735001000污泥中有机质含量44%、全氮2.59%、全磷6.49%、全钾0.80%、速效氮421 mgkg、速效磷488 mgkg、速效钾211 mgkg，检测结果表明速效氮高出土壤5倍以上，速效磷高出土壤20倍，速效钾高出土壤10倍。污泥经处理后的几个特点：（1）污泥施用在土地上，可以改善土壤的土质，增添因长期使用化肥而肥力低下的土地有机质，促进农作物的生长。（2）施用污泥制成的肥料，可以代替或减少化肥和农药的使用量，因而减少环境污染，提高农产品的质量。（3）将污泥作为微生物载体，运用多种微生物菌种，制成三菌互不拮抗的微生物肥料。利用微生物细菌，将空气和土壤中难以被农作物直接吸收的氮、磷、钾化合物转化为可吸收的化合物。试验表明，细菌在生长繁殖过程中除了向农作物提供氮、磷、钾元素外，还能产生促进种子发芽和根的生长的激素，并能产生抑制病原菌的抗生素。因此，既增加土壤肥力，又促进植物生长、抗病害、增加抗力等多种作用。2污泥农用试验淄博市农业环保工作站对城市污水污泥进行了农用试验，目的是了解污泥在不同类型土壤、不同农作物、施用不同污泥量时其产量和品质的影响效果。淄博地区有代表性的土壤分为褐土、潮土、砂姜黑土和棕壤土四类，分别进行了小麦和玉米大田试验。产量统计如下表：土类示范区附近地块增长（%）砂姜黑土920.3873.15.4潮土11511027.812.0褐土1231.4109512.5棕壤870795.29.4平均1043.494810.1由上表看出，污泥对小麦、玉米平均增产为10.1%，其中潮土和褐土增产效果最好，分别为12.0%和12.5%，同时对小麦、玉米籽粒中重金属含量进行检测分析，结果表明在2000 kg亩施用量以下，其重金属含量均符合国家粮食卫生标准。此外，还对市区内的园林花卉、绿地进行了与普通土的对比试验，结果，施用污泥的花卉，其叶、茎和花色明显好于普通土花卉。3污泥制肥工艺试验（1）污水处理厂的污泥经脱水机脱水后，含水率在75%左右，为了便于施用，首先要将含水率降低，再造粒成型，试验先将污泥晒干，然后采用家用绞肉机，进行挤压式造粒，探索在不同含水率下，找出粒度和硬度较好的最佳含水率。（2）通过对不同土壤类型，不同土壤养分和不同作物品种，进行了肥料的配方试验，包括对普通低浓度复混肥、小麦专用复混肥、玉米专用复混肥、棉花专用复混肥进行了氮、磷、钾等进行了配方试验，最终研制出多品种专用复混肥系列产品。（3）经小试后转入中试，采用张店化肥厂挤压式造粒机进行造粒试验，取污泥干化场晒干后的污泥1.5吨，通过烘干筛分复配造粒包装工艺，生产出有机颗粒肥0.5吨，普通低浓度复混肥0.5吨，小麦、玉米、棉花专用复混肥和绿化专用肥0.5吨，粒度和硬度较好，粒度在34 mm之间，抗压碎力在2.02.8之间。4污泥制肥工艺流程及规模经过污泥生产工艺试验和大田应用试验，最终确定了淄博市污水处理厂污泥制肥生产规模和工艺流程。淄博市污水处理厂日产干污泥约50吨，为了最大限度地消耗污泥，减少污泥堆放占地和二次污染，确定在原污泥干化场地上建设一条年产2万吨复合微生物肥料（颗粒肥）生产线，总投资350万元。工艺流程图如下：工艺流程中重点控制的几个参数：（1）在原料中加入10%膨润土吸附污泥中的重金属元素，减轻重金属污染。（2）由于原料粒度较细，粉碎选用普通宽带细粉碎机。（3）造粒采用改良的薄型环模造粒机，孔径2.53.0，含水率控制在18%左右，造粒后外形为圆球形，表面光洁，如含水率过高，由于污泥中含有絮凝剂粘附在设备表面，而无法正常生产，含水率过低，形不成颗粒状，因此含水率的控制，直接影响产品的质量。（4）45%有机复混肥，是把污泥投加量45%复配化肥成为符合国家复混肥产品质量标准的有机复混肥，根据不同用途，按一定比例与颗粒肥混合后，是一种营养齐全，配比合理，肥效持久的多元肥料。5结论与建议（1）利用城市污水污泥建设年产2万吨复合微生物肥料，解决了城市污水处理厂污泥最终处置的难题，同时实现了农业利用，创造了良好的经济效益、环境效益和社会效益，使污水处理事业朝着资源化、产业化的方向迈出了坚实的一步。（2）城市污泥经过无害化处理后，制成有机复混肥或颗粒菌肥，不但有助于提高农作物产量，而且对改善土壤结构，提高土壤肥力有很好的作用，因此污泥农用前景十分广阔。（3）试验表明，不同制肥工艺的增产