浅谈污泥堆肥的发展与应用

浅谈污泥堆肥的发展与应用摘要：文章分析比较了我国污水处理厂污泥处置方式，认为对于以处理城市生活污水为主的污水处理厂，污泥堆肥是污泥处置的一种有效方式。本文研究了污泥堆肥工艺，污泥经过堆肥过程的稳定化、无害化处置，作为土壤改良剂和生产有机肥的原材料，对节约污泥处置成本，具有良好的环境效益和经济效益。关键词：污泥堆肥发展现状应用我国污泥堆肥的现状和发展堆肥实际就是废弃物稳定化的一种形式，它是在一定条件下通过微生物的作用，使有机物不断被降解和稳定，并生产出一种适宜于土地利用的产品的过程。完整意义上的堆肥，是指在人工控制下，在一定的水分、C/N和通风条件下通过微生物的发酵作用，将废弃有机物转变为肥料的过程。通过堆肥化过程，有机物由不稳定状态转变为稳定的腐殖质物质，其堆肥产品不含病原菌，不含杂草种子，而且无臭无蝇，可以安全处理和保存，是一种良好的土壤改良剂和有机肥料。据统计，我国城市污水处理厂每年排放干污泥约20万吨，并以每年20%的速度递增。北京市已建和拟建的污水处理厂处理能力将达到262万t/d，同时产出污泥约为2500m3/d（含水率为80%）。应该统筹规划，采用先进技术无害化处理后作为肥料。这样不但可以节省大量的污泥终端处置费用，更可以为肥力低下的北京地区农田增添有机质，提高肥力促进农业生产发展，实现农业生态环境的良性循环。大量未经处理的污泥没有正常出路，许多城市仍采取购地露天堆放的方法，造成城市周围垃圾成山、蚊蝇孽生、环境污染的状况。近年来，国内先后建成了一些机械化程度较高的堆肥厂，如北京、杭州、武汉、上海等地的机械化堆肥技术包括较完整的前处理、发酵、后处理工艺和设备，其堆肥技术在产品质量、运行操作可控性、环境质量等方面的指标都达到了较高水平。污泥堆肥的应用污泥堆肥在蔬菜上的应用污泥堆肥不仅在粮食作物上得到广泛应用，近年来，有关蔬菜方面的应用研究也逐渐增多。金燕等伫研究表明，施用城市污泥复合肥对生菜、菜花和窝笋有明显的增产作用，其增产效果相当于或略高于等养分的化肥和等氮量的市售复合肥，比对照增产19.8%〜30.6%。廖宗文等研究表明施用城市污泥的处理生菜增产达61%，而且菜茎较对照短，叶片数增多。但也有研究表明，只有通过增加污泥堆肥施用量或者配合施用化肥，才能获得较高的产量”。还有研究表明，在施化肥的基础上，施用污泥有机肥可显著提高蔬菜的产量、等级和品质。可见，污泥堆肥还可应用于蔬菜种植，但由于污泥中含有重金属，所以还需进步跟踪试验，检测蔬菜中重金属含量是否超标。污泥堆肥在林业上的应用随着城市建设的不断加速，城市污水处理厂污泥在林地、园林绿化等方面的应用越来越多。Lee等利用污泥进行火柜松(LoblollyPine)试验，统计分析指出，施用污泥量至800kg/hm2对火炬松机械性能没有影响。Labrecque等对柳树(Salix)进行施用污泥试验结果表明，总生物量与污泥量呈显著相关性，而且植物吸收Cd和Zn比Ni、Hg和Pb要强，证明柳树可以作为污水污泥的过滤器和净化器，并有高的生物量。张天红等研究发现，施用污泥1年后，杨树、泡桐和小油松的树高和地径比对照增长了9.2%〜41.2%和5.6%〜20.8%，并且试验树木的生长效应均随污泥的施用量增加而相应增加。张增强等对白蜡和国槐所作的研究表明，当污泥堆肥施用量在3〜9kg/m2时，白蜡树的高度、地茎增加量和当年生枝条长度，国槐的高度增加量、地茎及根茎比分别比对照处理增加较为明显。李艳霞等对城市污泥堆肥作为林木容器育苗基质进行了研究。在基质中添加1/2〜2/3的城市污泥堆肥，可以使国槐和刺槐的株高及地径增加34.1%〜51.3%和8.3%〜20.8%，叶片的叶绿素含量提高9.9%〜26.7%，同时绿色期延长。王新等。研究表明，污泥堆肥有机质44.39%施于榆树较对照树高增加11%〜25%，地径粗增加l9〜5O%。污泥和垃圾堆肥(全N23.6g/kg)，明显促进苗木生长，提高叶片叶绿素含量，延长叶片生长期。可见，长期施用污泥堆肥可促进苗木生长，将污泥堆肥应用于园林绿化将会成为污泥土地利用的主要趋势。污泥堆肥在花卉果树上的应用污泥堆肥可应用于多种花卉植物，研究表明，月季、扶桑、木槿、金枣、美人蕉、旱荷花、龟背竹、五叶地锦等施用污泥堆肥后均有较好的生长响应，其中月季、扶桑、木槿、美人蕉、旱荷花等的开花量增加、花期延长，金枣的挂果量增加，金枣、龟背竹、五叶地锦等的生物量明显增大。同时，在常规施肥的基础上，施用污泥堆肥可显著提高蜜柚产量、改善蜜柚品质，施用污泥堆肥的蜜柚果肉中Hg、As、Pb、Cd、Cr重金属含量均低于GB2762-2005(食品中污染物限量》(水果)标准。研究表明，污泥堆肥在花卉果树上的应用也存在着积极作用。污泥堆肥在草业上的应用采用城市污泥堆肥作为草皮基质，可以明显促进高羊茅的生长。施用20t/hm2的污泥堆肥，能够提高高羊茅生物量及促进其根系生长，草坪的密度和盖度明显提高，降低草皮生产成本，而且也有利于保护耕地和提高土壤肥力。城市污泥堆肥可作为草皮基质培育黑麦草，研究表明，施用城市污泥堆肥的黑麦草的长势始终最好，比化肥处理生物量大，且有明显的后效。无论是城市污泥用作堆肥基质还是城市污泥复合肥，均明显促进黑麦草的生长，叶绿素和黑麦草对养分的吸收，均高于化肥空白及化肥对照。这说明对园林绿地植物而言，城市污泥与其它肥料具有同等的肥效，甚至优于等量化肥。污泥堆肥可明显促进黑麦草的分蘖能力，较空白及化肥对照提高28%和15%，黑麦草、紫羊茅、匍枝翦股颖每茬鲜重和总干重随污泥堆肥使用量的增加而增大。白三叶和马尼拉草的鲜重随污泥堆肥施用量的增加而增大，这两种草坪草的绿色期以9kg/m2的污泥堆肥处理的为最长。城市污泥堆肥可以增强栽培基质的保水性能和植物的抗旱能力，采用经过堆肥化处理的污水厂污泥作为植物栽培基质是可行的资源化技术途径。对黑麦草而言，施用14〜70t/hm2的污泥堆肥(全N16.1g/kg)，黑麦草的地上地下生物量和叶绿素含量明显提高；与不施化肥和施用化肥的对照相比，污泥堆肥可增加土壤有效态氮、磷含量；而施用污泥与化肥的复合肥可促进其根系发达及叶片对N的吸收，并提高草密度、覆盖度以及质量。同样，紫羊茅、马尼拉草和白三叶等施用污泥堆肥后，均获得良好生长响应，土壤理化性质明显改善；长期施用没有镉、汞毒害现象。可见，污泥堆肥可促进多种草皮的生长，作为基质施肥还可改善土壤环境。污泥堆肥在土地修复和重建土的应用Cai等研究表明污泥经过堆肥处理后可用于土地修复，提高土壤肥力。姚天举利用污泥好氧静态堆肥装置生产的堆肥对月季、杨树、油松等花卉树木及草坪进行了栽种施用的对比试验，结果表明，污泥堆肥不仅对树木生长具有良好的效果，而且还可起到土壤修复的作用。目前，污泥堆肥在土地修复和重建方面的报道还很少。但根据已有研究表明，污泥堆肥可以修复经过严重扰动的土壤。结束语将污泥在堆肥化的基础上与化肥或者其它固体废弃物按一定比例混合制成有机一无机复混肥或有机肥，是应用于农业的主要发展趋势。制成的有机一无机复混肥除含氮、磷、钾三要素外，还含钙、镁、硼、硫、锌等元素和有机质，不但可使供肥过程稳定、协调，取得较好的肥效，而且可不断培肥地力。这既解决了污泥堆肥产品养分含量低，又能实现土地增肥的长效作用，符合农业的