第19卷第2期山u 東輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)Vol. 19 No.22005年6月JOURNAL OF SHANDONG INSITTUTE OF LIGHT INDUSTRYJun.2005污水處理廠污泥的利用劉勃',蔣文強(qiáng)2 ,李敬愛3 ,楚廣志*,洪 衛(wèi)2(1.山東省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究設(shè)計(jì)院山東濟(jì)南250013;2.山東輕工業(yè)學(xué)院輕化與環(huán)境工程學(xué)院,山東濟(jì)南250100;3.濟(jì)南市食品科學(xué)研究所,山東濟(jì)南250031;4. 濟(jì)南水質(zhì)凈化- -廠,山東濟(jì)南250100)摘要:通過介紹城市污水處理廠污泥處理及利用中出現(xiàn)的問題,以及城市綠化及家庭養(yǎng)花中花土的需求的問題,提供一種由污泥制造含有生物活性有機(jī)花土的污泥利用方法。關(guān)鍵詞:污水處理廠;污泥利用;有機(jī)花土中圖分類號(hào):TB499文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào) :1004 - 420200)0 -007 -051污泥的處置問題及花土的市場(chǎng)需求眾所周知,城市污水處理廠在運(yùn)行中產(chǎn)生大量污泥,這些污泥的處理和處置一直是各方面關(guān)注的問題[1。在城市污泥的處置與利用方法中,大多婁國家采用焚燒、填埋、堆肥和投海等實(shí)用性方法。焚燒法的技術(shù)和設(shè)備復(fù)雜,耗能大,費(fèi)用高,并且有大氣污染問題;填埋法受到用地的限制,很難找到合適的地點(diǎn),并可能危及地下水;投海會(huì)污染海洋,對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)和人類食物鏈已造成威脅,國際公約已明令禁止;堆肥后農(nóng)用具有經(jīng)濟(jì)、簡便,可資源化等優(yōu)點(diǎn),并被普遍采用。但隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，污泥農(nóng)用處置的問題也在逐漸產(chǎn)生:以北京市高碑店和酒仙橋污水處理廠為例[2]。直到80年代初,它們的污泥干化廠仍有大量農(nóng)民每天幾十部大卡車?yán)\(yùn)污泥。但隨著城市改革開放和工農(nóng)業(yè)的發(fā)展,污泥表面上還是流向農(nóng)田，但是,已從倍受歡迎變成可有可無,甚至拒之門外,從收錢拉污泥變成倒貼錢也不拉,這主要是以下幾個(gè)原因造成的。1.1 污泥運(yùn)距加長由于近郊農(nóng)業(yè)的發(fā)展,污水處理廠附近已經(jīng)城市化,這樣,污泥的運(yùn)距由幾公里之內(nèi),變成了十幾公里以至幾十公里。污泥農(nóng)用投資與費(fèi)用主要包括運(yùn)輸及部分場(chǎng)地的租賃費(fèi),其中以運(yùn)輸為主。以目前北京市污水處理廠脫水后的污泥的產(chǎn)量計(jì),不考慮污泥堆放費(fèi),則每年污泥運(yùn)輸費(fèi)用約為438萬元,而污泥的固體含量不到20%,長距離運(yùn)輸顯然不經(jīng)濟(jì)。1.2 直接成本的增加中國煤化工過去農(nóng)民單純從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn),農(nóng)閑季節(jié)積肥平整MHCNMHG,農(nóng)民現(xiàn)在應(yīng)沒.有農(nóng)閑,運(yùn)污泥的工具有馬車改變?yōu)闄C(jī)動(dòng)車,這樣污泥運(yùn)揶且按貿(mào)用肌大大增加,以解放庫為收稿日期:004-08-27作者簡介:劉勃(1968-),男,山東省濟(jì)南市人,高級(jí)工程師,主要從事廢水處理工藝方面的研究。4山東輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)第19卷例,蠔油為0.71元/km,人工費(fèi)用為0.14元/km,維修費(fèi)為0.29元/km,全計(jì)為1. 14元/km,車輛購置費(fèi)為3元/t,若考慮以經(jīng)營目的的長距離(30km左右)運(yùn)輸,污泥成本將成倍增加。1.3 使用污泥還會(huì)造成間接費(fèi)用的增加目前北京市農(nóng)村已有傳統(tǒng)的耕作方式轉(zhuǎn)變?nèi)繖C(jī)耕和機(jī)播,是非一般在耕地和播種時(shí),使用專門的機(jī)械進(jìn)行，如果采用不經(jīng)造粒的污泥,會(huì)增加施肥的勞力投人,在時(shí)間就是金錢,農(nóng)村生產(chǎn)率大為提高的今天,農(nóng)民不自覺地通過成本核算,否定了采用污泥施肥的這種不經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)方式。隨著城市改革開放和工農(nóng)業(yè)的發(fā)展,這種現(xiàn)象將是一種發(fā)展的趨勢(shì)。因此,應(yīng)盡快為污泥的處理尋找新的途徑。目前,已有部分污泥開始被用來制作復(fù)合肥等,但在污泥產(chǎn)量日益增大的今天,單靠某一種或幾種方式對(duì)污泥的處置和利用能力是有限的。隨著社會(huì)多元化進(jìn)程的發(fā)展,開辟污泥多元化處置與利用途徑,是社會(huì)發(fā)展的一-種需求。城市污水處理三的污泥中含有相當(dāng)量的氮(約含污泥干重的4%)、磷(約含2.5%)、鉀(約含0.5%)、有機(jī)質(zhì)以及其他營養(yǎng)成分[3],具有很好的肥性。從資源的綜合利用角度講,應(yīng)盡量將其利用,當(dāng)在為這肥活污泥尋找“出路”時(shí),城市養(yǎng)花--族對(duì)肥活的花土的需求也日漸凸顯出來。隨著城市化進(jìn)程的不斷加速和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市綠化和家庭養(yǎng)花不斷升溫,家旅行養(yǎng)花盆土的來源就要解決了。而這高樓林立、硬化路遍及得鬧市區(qū),相尋得一盆土又非- -件易事。并且并非所有養(yǎng)花者都是知花的行家，什么樣的土才適合于他們的花又是他們所頭痛的問題。因此對(duì)應(yīng)于各種花的含有生物活性有機(jī)花土將會(huì)給城市養(yǎng)花族們帶來眼前一亮的感覺。針城市的污水處理廠的污泥制造成含有生物活性的有機(jī)花土,一來解決城市愛花族對(duì)花土的需求,二來又可以為污泥的利用提供--條全新的利用途徑,此可為一舉兩得。2由城市污水治理廠污泥制含生物活性的有機(jī)花土的方案根據(jù)污泥處理的問題與花土市場(chǎng)的要求,提出污泥制作方案為利用污泥制作含有生物活性的花土。其工藝流程見下圖:脫水污泥一→自然強(qiáng)化干化一→綜合堆肥一→干燥]一 →粉碎一-花土復(fù)配- -→包裝一→成品圖1含生物活性有機(jī)花土制作工 藝流程2.1自 然強(qiáng)化干化[4]將脫水污泥自然強(qiáng)化干化即向濕污泥內(nèi)加入物料后自然晾曬,此千化過程實(shí)現(xiàn)可以有下列兩種方法:一種是將堆肥后的污泥(含水率30%以下)部分返回，與濕污泥混合后干化;第二種是將濕污泥加入一定量的吸水劑例如聚烯酸鈉,濕合后干化,污泥的自然強(qiáng)化干化雖受場(chǎng)地限制,但費(fèi)用較省,而且可以節(jié)省污泥干化時(shí)間,將污泥含水率迅速降到55%左右,以后繼續(xù)處理。中國煤化工2.2綜合堆肥YHCNMHG污泥中除含有相當(dāng)量的氮磷、鉀及有機(jī)質(zhì)等成分外,還含有病菌、病毒、寄生蟲卵等,因此在利用前需對(duì)污泥進(jìn)行處理。堆肥是-種去出污泥中病菌、病毒、寄生蟲卵等有還成分的有效第2期.劉勃等:污水處理廠 污泥的利用49方法,在污泥處理中得到廣泛運(yùn)用。污泥堆肥一般有兩種方式:厭氧堆肥與好氧堆肥。前者占地面積大,堆肥時(shí)長(2個(gè)月以.上),產(chǎn)物有臭味,但成本底。后者需氧設(shè)備,堆制要求高,消耗~定的電力,成本相對(duì)較高,但占地面積小,完全可以工業(yè)化生產(chǎn)。為減少占地面積,加速制肥速度,可綜合厭氧堆肥成本低和好氧堆肥時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn),進(jìn)行綜合堆肥,即:先厭氧堆肥- -段時(shí)間(一般一個(gè)月),再進(jìn)行好氧堆肥(一周)。污泥綜合堆肥前應(yīng)按比例投人桔桿類鋸末等(膨化劑),以增加生物發(fā)酵過程中需要的碳源和纖維素,提高產(chǎn)物的松散性。如果提高產(chǎn)物的pH值,可適量投加生石灰,這還可以增加.熱值和污泥發(fā)酵初期的溫度。投加以上材料還可以降低污泥堆肥前含水率,有利于發(fā)酵過程。污泥用配料機(jī)械混合,按厭氧堆肥和好氧堆肥的不同堆放要求發(fā)酵。污泥厭氧對(duì)可采用大規(guī)模的肥堆,每十天機(jī)械倒堆一次,主要是控制充分發(fā)酵,發(fā)酵溫度50攝氏度以上。污泥的好氧堆肥只能按供氧和通風(fēng)要求成堆,- -般堆工不限,堆高不超過1.2m,上堆寬1.5 m,下堆寬3.0 m,此種堆肥24 h供氧,2天翻拌倒堆- -次 ,發(fā)酵溫度40攝氏度以上,夏季溫度可達(dá)50攝氏度以上。2.3干燥將堆肥后的污泥采用低溫烘干機(jī)烘干,這樣在降低水分的同時(shí)又不會(huì)使污泥中的有機(jī)物分解。2.4粉碎將經(jīng)過干燥的污泥用粉碎機(jī)粉碎。2.5花土復(fù)配[5.6]花土復(fù)配是整個(gè)工藝流程中關(guān)鍵而又復(fù)雜-一步,花卉的生長與其栽培的土壤的性狀有密切關(guān)系。由于花卉種類繁多,生態(tài)類型各異,故根據(jù)花卉的生物學(xué)特征,應(yīng)有不同性狀的土壤預(yù)制相適應(yīng)。2.5.1 質(zhì)地精細(xì)不同的土粒在土壤中占有不同比例就形成了不同土質(zhì),根據(jù)物理粘性(粒徑<"0.01 mm)的含量,它可分為砂土類( < 10%)、壤土類(10~ 60%)、粘土類( > 60%)。質(zhì)地對(duì)土壤的性質(zhì)起著重要的作用。砂土類含粘粒少而砂粒多,因而透氣透水性好,但儲(chǔ)水保肥性差,可用于扦插和栽培幼苗,并是喜爽氣耐旱植物如仙人掌類植物適宜生長的土壤:粘土含粘粒多,土質(zhì)粘重,雖吸水保肥性強(qiáng),但通氣透水性差,并不適宜單獨(dú)作盆土;壤土所含沙粒粘粒比例適中,兼有沙土與粘土的優(yōu)點(diǎn),水氣狀況較協(xié)調(diào),是一種比較良好的土壤,適合絕大多數(shù)花卉的要求。因此,可根據(jù)經(jīng)粉碎干燥后的污泥的土質(zhì),向其中適量加人黃沙、沙土或粘土,調(diào)節(jié)其土壤性質(zhì),以適應(yīng)不同種類花卉的需求。2.5.2 酸堿度土壤酸堿度一般用pH值來表示,有酸性(pH5.5~65)申性(nH6 5~7 5)、堿性(pH7.5~8.5)之分。如pH小于5.5或大于8.5,則為強(qiáng)酸性或中國煤化工難以生長。各YHCNMHG種常見花卉適宜的酸堿度如下表:50山東輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)第19卷表1常見花卉適宜的土壤酸堿度表花卉名.pH值花卉名金魚草6.0-7.0柴鴨趾草4.0-5.0.百合75.0-6.0紫羅蘭5.5-7.5蹄紋天竺葵5.0-7.0萬壽菊5.5-6.5勿忘草6.5-7.5蘭科植物4.5-5.0水仙6.0-7.5G竹7.0- 8.0蕨類植物4.5-5.5仙客來杜鵑仙人掌類7.0-8.0山茶花4.5-6.5瓜葉菊金盞花毛中秋海棠報(bào)春花6.5-7.0雛菊5.5-7.0盾葉天竺葵郁金香三色繭鳳梨科植物4.0-4.5文竹6.0-7.0.風(fēng)信子棕櫚科植物5.0-6.5從表中可以看出,多數(shù)花卉可在中性土壤中正常生長,但也有部分花卉喜歡偏酸、偏堿性土壤甚至強(qiáng)酸、強(qiáng)堿性土壤,為適應(yīng)各種花卉對(duì)酸堿度的不同需求,結(jié)合其所需土壤的性質(zhì),調(diào)節(jié)花土的酸堿度。在花土改良酸堿度時(shí),灰灰材料如白云石、碳酸鈣或施用堿性物質(zhì)可使pH值增高;加細(xì)硫磺粉、硫酸亞鐵或酸性物質(zhì)可是花土的pH值降低。2.5.3生物活性為達(dá)到養(yǎng)花族們對(duì)花土更高的要求,提高花土的生物活性,在花土復(fù)配過程中,按標(biāo)準(zhǔn)加人活性微生物(菌粉)。2.5.4添加劑為保證花卉在植人花土后能健康旺盛的生長,此過程中再向花土中添加適量生長劑、防病蟲劑等,提高花土質(zhì)量。將復(fù)配好的花土在攪拌機(jī)內(nèi)充分?jǐn)嚢?使各成分混合均勻。2.6包裝為適應(yīng)不同用戶的要求,花土采用大袋、小袋分裝,并在包裝袋外標(biāo)明花土的性狀、酸堿度、適宜花卉品種等,以便用戶方便取用。3結(jié)束語在資源8趨緊張的今天，合理而分的利用資源,減少資源浪費(fèi),是對(duì)資源利用的原則。而在環(huán)境日趨惡化的今天,對(duì)環(huán)境的保護(hù)又是必須面對(duì)的問題。將-些有損環(huán)境的物質(zhì)資源化利用,將解決一個(gè)兩難的問題。如果對(duì)城市污水處理廠的污泥處理不妥善,將會(huì)對(duì)環(huán)境帶來二次污染。而城市養(yǎng)花族對(duì)花士的需求又日趨增大,將城市污水處理廠的污泥就地加工制作成含有生物活性的有機(jī)花土,用于城市銷售,將會(huì)節(jié)省一系列運(yùn)輸費(fèi)用,并使資源得到合理的利用。因此,不論從環(huán)境保護(hù)可持續(xù)發(fā)展角度講,還是從市場(chǎng)需求、市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)角度看,將城市污水處理廠的污泥制作成含有生物活性的有機(jī)花土,都將是一種柘具發(fā)屬前導(dǎo)的污泥處置與利用中國煤化工方式。fYHCNMHG參考文獻(xiàn):1] 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Shandong Institute of scientific study of Environmental protection, Jinan 250013, China;2. School of Light Chemical and Environmental Engineering, Shandong Institute of Light Industry,Jinan 250100, China;3. The institvte of fooel sciencein Jinan , Jinan 250031 China)4. The First Swage Treatment Plant in Jinan, Jinan 350100, China )Abstract :Through explaining the problem that raised in the sludge treatment and disposal municipalsewage treatment plant, and demanding of the soil for flowers in the city and family, we put forward anew way of using the sludge which is made into organic soil for flowers and containing bioactive matters.Key words: sewage treatment plant; sludge utilization; organic soil for flowers中國煤化工MYHCNMHG