低有机质城市污泥堆肥化与栽培试验研究

摘要

本文阐述了污泥的资源化和土地利用的发展概况，并从生产性和实用性的角度出发，结合江苏省镇江征润州污水处理厂低有机质污泥的实际情况，进行了一系列的实验室试验和论证，对污泥堆肥的方式、污泥堆肥时调质用调理剂的选择使用及其作用作了探讨。通过对该污水处理厂脱水生污泥进行了好氧堆肥一次发酵过程控制参数的研究，得出了以下主要结论： 1.由于该厂污泥有机质含量比文献所述的所有污水厂污泥都低很多，因此文献所述的技术方法对该厂污泥堆肥不适用。通过试验创造出“发酵青草和风干污泥混合堆肥”工艺，堆肥时能使堆温顺利升温到55℃以上的高温段并保持3天以上，解决了该厂脱水生污泥有机质含量较低（25％左右）进行堆肥的问题，且为城市绿化单位修剪大量的枝叶找到了出路，经济可行。 2. 该厂脱水生污泥进行堆肥处理时，可采用以下措施：（1）该厂的污泥的pH数值不需要进行调整；（2）利用太阳能来自然风干，降低脱水污泥的含水率；（3）堆肥过程中强制通风可以满足污泥中微生物的氧需求，升温段加大通风量使升温速率大于1.8℃/h，降温段减少风量使降温速率小于1℃/h；（4）堆料的C/N比由外加发酵草屑的数量来调节，堆肥反应器的体积越大，外加发酵草屑的质量比例可降低。 3. 通过物料衡算和热量衡算估计出不同堆料仓体积条件下城市污泥堆肥的有机质含量下限，这样就可以有针对性的解决征润州污水厂CASS系统剩余活性污泥有机质含量随季节波动带来的堆肥化难题。 4. 污泥经堆肥化处理后进行土地利用是一条可行的途径。通过对镇江市征润州污水处理厂的污泥的系统的测定表明，该厂污泥有机质含量持续偏低，且重金属元素中砷（As）的含量平均为120mg/kgDS，超过了污泥农用标准的最大允许值75mg/kgDS，因此对该厂的脱水污泥进行堆肥化处理后，应该用于非食物链植物，如园林绿化植物、草坪草、树木、公路绿化带等，或是污泥堆肥处理后用作培育非食物链植物的基质土壤。 通过对高羊茅、八角金盘、月季等进行了对比栽培试验，证明堆肥的效果明显，对土壤理化性质有显著改善，保水性强，施用于草坪、花灌木后能提高其观赏性。堆肥还可以修复严重扰动的土壤，镇江的句容有很多废弃的矿山，可以用堆肥修复与重建土地，既处置了污泥又恢复了生态环境。