污水處理廠污泥制備園林用土或土壤改良劑進行資源化利用

張峻清　王迪

【摘 要】隨著我國城市化進程的發(fā)展，污水處理量的急劇增加，污水處理廠的生活污泥年產(chǎn)量目前已達3500萬噸以上，已成為亟待解決的大問題，面對著污泥處理成本高，堆放填埋占地空間大等難題，如何將污泥進行改性處理并資源化利用已成為關注的熱點。本研究基于污泥的特點通過調理使污泥作為優(yōu)質的園林用土或土壤改良劑進行資源化利用，使之變廢為寶，產(chǎn)生循環(huán)經(jīng)濟的效果。

【關鍵詞】污水處理；污泥；資源化；園林用土

1 資源化意義

我國的污泥儲量大，處理成本高，目前焚燒和填埋處理仍是常用的處理方法。但焚燒的處理費用高，且浪費了污泥中的氮、磷及植物生長所需要的多種養(yǎng)分元素，另外，焚燒過程中產(chǎn)生的煙氣和飛灰需要進一步處理；污泥填埋則占用大量土地。因此，尋求經(jīng)濟有效的污泥資源化利用技術具有重要的現(xiàn)實意義。

隨著我國市場經(jīng)濟的發(fā)展和城鎮(zhèn)化進程的加快，城鎮(zhèn)綠化規(guī)劃成為一項重要的政府職責，是城市政府有效指導城市綠化合理發(fā)展、建設和管理的重要依據(jù)和手段。城市園林土壤是城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，是城市園林綠化必不可少的物質條件。然而，目前城市主城區(qū)園林土壤的主要組成成分為建筑剩余垃圾土壤和山地土壤等。這些土壤的顯著特點就是營養(yǎng)缺失，尤其是氮、磷和有機質的含量普遍偏少，加之園林建設使用的土源復雜，無形中引起了土壤結構變化，使土壤養(yǎng)分缺乏。而我國城鎮(zhèn)污泥含有大量的有機質，有研究表明其全氮、全磷、全鉀含量分別平均高達27.0g/kg、14.3g/kg、7.0g/kg，遠高于一般耕種土壤。處理后的污泥仍含有較高養(yǎng)分，且有效養(yǎng)分含量比例增加，是作為作為園林綠化用土和土壤改良的好材料。

2 污泥改性調理實驗

通過使用公司的固化調理劑調理后的污泥含水率、pH、抗剪強度等指標均已達到《GB/T 23485-2009城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置混合填埋用泥質》中作為覆蓋土的污泥泥質要求，且其仍含有18%～20%的有機質，不僅可以進行安全填埋，還可對其進行資源化利用。這些有機質經(jīng)調理后會分解為結構簡單的有機養(yǎng)分，有效態(tài)養(yǎng)分含量的比例也大大增加，且從生態(tài)效應實驗中也可發(fā)現(xiàn)其對植物無毒害作用，直接填埋過于浪費，可考慮將其作為覆蓋土、園林綠化用土或土地改良劑使用。

2.1 實驗方法

對調理穩(wěn)定后的污泥進行主要養(yǎng)分（N、P、K）含量的測定，包括全氮、全磷、全鉀的測定和堿解氮、速效磷、速效鉀的測定，從而確定其資源化利用的價值。測定方法參照《土壤農(nóng)化分析》。并在武漢采集未施加肥料的園林土壤10kg，將其均分成4份，每份2.5kg，然后將取自武漢市某污水處理廠的污泥分別按0、20%、30%和40%的比例加入到4份園林土中混合均勻，每份取1kg裝入花盆中，分別編號為CK、N1、N2和N3。然后在花卉市場上購買常見的園林植物綠蘿，在購買時應注意購買長勢相似的植株16株，將其分為生物量（綠蘿的質量）相近的4份，每份4株，分別栽入這4個花盆中。在相同條件下（溫室中）對這四盆植株進行培養(yǎng)，培養(yǎng)50天后對4盆植株的生物量進行測定，定量分析固化后污泥的加入對綠蘿生長的影響，從而探討其作為土壤改良劑的效果。

2.2 結果分析

為進一步探明調理后污泥作為園林綠化用土或者土壤改良劑的可行性，對固化污泥進行養(yǎng)分含量測定。

分別對采集的土壤樣品和固化穩(wěn)定后的污泥樣品進行植物所必須的主要養(yǎng)分含量的測定，一般土壤有機質、全氮、全磷、全鉀的含量分別為3.24%、3.45g/kg、4.36g/kg、5.67g/kg；改性調理后的污泥有機質、全氮、全磷、全鉀的含量分別為18.78%、14.82g/kg、7.53g/kg、6.09g/kg?？梢姽袒笪勰鄻悠返母黜楌B(yǎng)分含量指標均顯著高于所采集的園林土壤，總養(yǎng)分含量[總氮+總磷（P2O5）+總鉀（K2O）]=3.94%，高于《GB/T 23486-2009 城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質》的3%和《GB/T 24600-2009 城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置土地改良用泥質》的1%的養(yǎng)分要求?？蓪⑵浒凑找欢ū壤鳛橥寥鲤B(yǎng)分添加劑，其既可以補充土壤中養(yǎng)分的不足，又不會因養(yǎng)分含量過高而對植物造成傷害，且可利用土壤的保肥特性對這些有效養(yǎng)分進行保存，不致因降水等原因而快速流失?；旌鲜褂糜腥缦潞锰帲?/p>

1）調理后的污泥偏堿性，與酸性土壤混合可改良其pH；

2）一般酸性土壤較為粘重，有機質可有效的改良其團粒結構，使其更適應植物的生長；

3）調理后污泥仍含有較多的有機養(yǎng)分，混入養(yǎng)分貧瘠的土壤中可提高土壤的總養(yǎng)分含量和有效養(yǎng)分含量，供給植株生長所需養(yǎng)分。

將調理后的污泥分別按0、20%、30%和40%的比例混入四分供試土壤后，再取等量的混合后的土壤裝盆，并移栽長勢相近，生物量相近的綠蘿植株，培養(yǎng)50天前。在剛移栽入盆中時，各盆植株長勢相似，在培養(yǎng)50天后摻加調理后污泥處理（N1、N2和N3）的植株的葉片數(shù)、葉片大小、株高等均好于CK處理的植株。

3 結論

調理后污泥仍有較高的有機質含量，且其總養(yǎng)分含量也高于《GB/T 23486-2009 城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質》和《GB/T 24600-2009 城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置土地改良用泥質》，有效養(yǎng)分含量高，可作為較好的土壤改良劑或園林用土進行資源化利用。

【參考文獻】

[1]鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000.

[2]GB/T 23486-2009 城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質[S].

[3]GB/T 24600-2009 城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置土地改良用泥質[S].