污水处理厂污泥的利用

第19卷第2期山u 东轻工业学院学报Vol. 19 No.22005年6月JOURNAL OF SHANDONG INSITTUTE OF LIGHT INDUSTRYJun.2005污水处理厂污泥的利用刘勃',蒋文强2 ,李敬爱3 ,楚广志*,洪 卫2(1.山东省环境保护科学研究设计院山东济南250013;2.山东轻工业学院轻化与环境工程学院,山东济南250100;3.济南市食品科学研究所,山东济南250031;4. 济南水质净化- -厂,山东济南250100)摘要:通过介绍城市污水处理厂污泥处理及利用中出现的问题,以及城市绿化及家庭养花中花土的需求的问题,提供一种由污泥制造含有生物活性有机花土的污泥利用方法。关键词:污水处理厂;污泥利用;有机花土中图分类号:TB499文献标识码:A 文章编号 :1004 - 420200)0 -007 -051污泥的处置问题及花土的市场需求众所周知,城市污水处理厂在运行中产生大量污泥,这些污泥的处理和处置一直是各方面关注的问题[1。在城市污泥的处置与利用方法中,大多娄国家采用焚烧、填埋、堆肥和投海等实用性方法。焚烧法的技术和设备复杂,耗能大,费用高,并且有大气污染问题;填埋法受到用地的限制,很难找到合适的地点,并可能危及地下水;投海会污染海洋,对海洋生态系统和人类食物链已造成威胁,国际公约已明令禁止;堆肥后农用具有经济、简便,可资源化等优点,并被普遍采用。但随着经济发展，污泥农用处置的问题也在逐渐产生:以北京市高碑店和酒仙桥污水处理厂为例[2]。直到80年代初,它们的污泥干化厂仍有大量农民每天几十部大卡车拉运污泥。但随着城市改革开放和工农业的发展,污泥表面上还是流向农田，但是,已从倍受欢迎变成可有可无,甚至拒之门外,从收钱拉污泥变成倒贴钱也不拉,这主要是以下几个原因造成的。1.1 污泥运距加长由于近郊农业的发展,污水处理厂附近已经城市化,这样,污泥的运距由几公里之内,变成了十几公里以至几十公里。污泥农用投资与费用主要包括运输及部分场地的租赁费,其中以运输为主。以目前北京市污水处理厂脱水后的污泥的产量计,不考虑污泥堆放费,则每年污泥运输费用约为438万元,而污泥的固体含量不到20%,长距离运输显然不经济。1.2 直接成本的增加中国煤化工过去农民单纯从事农业生产,农闲季节积肥平整MHCNMHG,农民现在应没.有农闲,运污泥的工具有马车改变为机动车,这样污泥运揶且按贸用肌大大增加,以解放库为收稿日期:004-08-27作者简介:刘勃(1968-),男,山东省济南市人,高级工程师,主要从事废水处理工艺方面的研究。4山东轻工业学院学报第19卷例,蚝油为0.71元/km,人工费用为0.14元/km,维修费为0.29元/km,全计为1. 14元/km,车辆购置费为3元/t,若考虑以经营目的的长距离(30km左右)运输,污泥成本将成倍增加。1.3 使用污泥还会造成间接费用的增加目前北京市农村已有传统的耕作方式转变全部机耕和机播,是非一般在耕地和播种时,使用专门的机械进行，如果采用不经造粒的污泥,会增加施肥的劳力投人,在时间就是金钱,农村生产率大为提高的今天,农民不自觉地通过成本核算,否定了采用污泥施肥的这种不经济的生产方式。随着城市改革开放和工农业的发展,这种现象将是一种发展的趋势。因此,应尽快为污泥的处理寻找新的途径。目前,已有部分污泥开始被用来制作复合肥等,但在污泥产量日益增大的今天,单靠某一种或几种方式对污泥的处置和利用能力是有限的。随着社会多元化进程的发展,开辟污泥多元化处置与利用途径,是社会发展的一-种需求。城市污水处理三的污泥中含有相当量的氮(约含污泥干重的4%)、磷(约含2.5%)、钾(约含0.5%)、有机质以及其他营养成分[3],具有很好的肥性。从资源的综合利用角度讲,应尽量将其利用,当在为这肥活污泥寻找“出路”时,城市养花--族对肥活的花土的需求也日渐凸显出来。随着城市化进程的不断加速和经济的发展,城市绿化和家庭养花不断升温,家旅行养花盆土的来源就要解决了。而这高楼林立、硬化路遍及得闹市区,相寻得一盆土又非- -件易事。并且并非所有养花者都是知花的行家，什么样的土才适合于他们的花又是他们所头痛的问题。因此对应于各种花的含有生物活性有机花土将会给城市养花族们带来眼前一亮的感觉。针城市的污水处理厂的污泥制造成含有生物活性的有机花土,一来解决城市爱花族对花土的需求,二来又可以为污泥的利用提供--条全新的利用途径,此可为一举两得。2由城市污水治理厂污泥制含生物活性的有机花土的方案根据污泥处理的问题与花土市场的要求,提出污泥制作方案为利用污泥制作含有生物活性的花土。其工艺流程见下图:脱水污泥一→自然强化干化一→综合堆肥一→干燥]一 →粉碎一-花土复配- -→包装一→成品图1含生物活性有机花土制作工 艺流程2.1自 然强化干化[4]将脱水污泥自然强化干化即向湿污泥内加入物料后自然晾晒,此千化过程实现可以有下列两种方法:一种是将堆肥后的污泥(含水率30%以下)部分返回，与湿污泥混合后干化;第二种是将湿污泥加入一定量的吸水剂例如聚烯酸钠,湿合后干化,污泥的自然强化干化虽受场地限制,但费用较省,而且可以节省污泥干化时间,将污泥含水率迅速降到55%左右,以后继续处理。中国煤化工2.2综合堆肥YHCNMHG污泥中除含有相当量的氮磷、钾及有机质等成分外,还含有病菌、病毒、寄生虫卵等,因此在利用前需对污泥进行处理。堆肥是-种去出污泥中病菌、病毒、寄生虫卵等有还成分的有效第2期.刘勃等:污水处理厂 污泥的利用49方法,在污泥处理中得到广泛运用。污泥堆肥一般有两种方式:厌氧堆肥与好氧堆肥。前者占地面积大,堆肥时长(2个月以.上),产物有臭味,但成本底。后者需氧设备,堆制要求高,消耗~定的电力,成本相对较高,但占地面积小,完全可以工业化生产。为减少占地面积,加速制肥速度,可综合厌氧堆肥成本低和好氧堆肥时间短的优点,进行综合堆肥,即:先厌氧堆肥- -段时间(一般一个月),再进行好氧堆肥(一周)。污泥综合堆肥前应按比例投人桔杆类锯末等(膨化剂),以增加生物发酵过程中需要的碳源和纤维素,提高产物的松散性。如果提高产物的pH值,可适量投加生石灰,这还可以增加.热值和污泥发酵初期的温度。投加以上材料还可以降低污泥堆肥前含水率,有利于发酵过程。污泥用配料机械混合,按厌氧堆肥和好氧堆肥的不同堆放要求发酵。污泥厌氧对可采用大规模的肥堆,每十天机械倒堆一次,主要是控制充分发酵,发酵温度50摄氏度以上。污泥的好氧堆肥只能按供氧和通风要求成堆,- -般堆工不限,堆高不超过1.2m,上堆宽1.5 m,下堆宽3.0 m,此种堆肥24 h供氧,2天翻拌倒堆- -次 ,发酵温度40摄氏度以上,夏季温度可达50摄氏度以上。2.3干燥将堆肥后的污泥采用低温烘干机烘干,这样在降低水分的同时又不会使污泥中的有机物分解。2.4粉碎将经过干燥的污泥用粉碎机粉碎。2.5花土复配[5.6]花土复配是整个工艺流程中关键而又复杂-一步,花卉的生长与其栽培的土壤的性状有密切关系。由于花卉种类繁多,生态类型各异,故根据花卉的生物学特征,应有不同性状的土壤预制相适应。2.5.1 质地精细不同的土粒在土壤中占有不同比例就形成了不同土质,根据物理粘性(粒径<"0.01 mm)的含量,它可分为砂土类( < 10%)、壤土类(10~ 60%)、粘土类( > 60%)。质地对土壤的性质起着重要的作用。砂土类含粘粒少而砂粒多,因而透气透水性好,但储水保肥性差,可用于扦插和栽培幼苗,并是喜爽气耐旱植物如仙人掌类植物适宜生长的土壤:粘土含粘粒多,土质粘重,虽吸水保肥性强,但通气透水性差,并不适宜单独作盆土;壤土所含沙粒粘粒比例适中,兼有沙土与粘土的优点,水气状况较协调,是一种比较良好的土壤,适合绝大多数花卉的要求。因此,可根据经粉碎干燥后的污泥的土质,向其中适量加人黄沙、沙土或粘土,调节其土壤性质,以适应不同种类花卉的需求。2.5.2 酸碱度土壤酸碱度一般用pH值来表示,有酸性(pH5.5~65)申性(nH6 5~7 5)、碱性(pH7.5~8.5)之分。如pH小于5.5或大于8.5,则为强酸性或中国煤化工难以生长。各YHCNMHG种常见花卉适宜的酸碱度如下表:50山东轻工业学院学报第19卷表1常见花卉适宜的土壤酸碱度表花卉名.pH值花卉名金鱼草6.0-7.0柴鸭趾草4.0-5.0.百合75.0-6.0紫罗兰5.5-7.5蹄纹天竺葵5.0-7.0万寿菊5.5-6.5勿忘草6.5-7.5兰科植物4.5-5.0水仙6.0-7.5G竹7.0- 8.0蕨类植物4.5-5.5仙客来杜鹃仙人掌类7.0-8.0山茶花4.5-6.5瓜叶菊金盏花毛中秋海棠报春花6.5-7.0雏菊5.5-7.0盾叶天竺葵郁金香三色茧凤梨科植物4.0-4.5文竹6.0-7.0.风信子棕榈科植物5.0-6.5从表中可以看出,多数花卉可在中性土壤中正常生长,但也有部分花卉喜欢偏酸、偏碱性土壤甚至强酸、强碱性土壤,为适应各种花卉对酸碱度的不同需求,结合其所需土壤的性质,调节花土的酸碱度。在花土改良酸碱度时,灰灰材料如白云石、碳酸钙或施用碱性物质可使pH值增高;加细硫磺粉、硫酸亚铁或酸性物质可是花土的pH值降低。2.5.3生物活性为达到养花族们对花土更高的要求,提高花土的生物活性,在花土复配过程中,按标准加人活性微生物(菌粉)。2.5.4添加剂为保证花卉在植人花土后能健康旺盛的生长,此过程中再向花土中添加适量生长剂、防病虫剂等,提高花土质量。将复配好的花土在搅拌机内充分搅拌,使各成分混合均匀。2.6包装为适应不同用户的要求,花土采用大袋、小袋分装,并在包装袋外标明花土的性状、酸碱度、适宜花卉品种等,以便用户方便取用。3结束语在资源8趋紧张的今天，合理而分的利用资源,减少资源浪费,是对资源利用的原则。而在环境日趋恶化的今天,对环境的保护又是必须面对的问题。将-些有损环境的物质资源化利用,将解决一个两难的问题。如果对城市污水处理厂的污泥处理不妥善,将会对环境带来二次污染。而城市养花族对花士的需求又日趋增大,将城市污水处理厂的污泥就地加工制作成含有生物活性的有机花土,用于城市销售,将会节省一系列运输费用,并使资源得到合理的利用。因此,不论从环境保护可持续发展角度讲,还是从市场需求、市场经济角度看,将城市污水处理厂的污泥制作成含有生物活性的有机花土,都将是一种柘具发属前导的污泥处置与利用中国煤化工方式。fYHCNMHG参考文献:1] 邓宝辉,陶清.城市污水处理厂污泥的处置与利用探讨[]].有色冶金设计与研究,2003 ,24(3):91 -92.第2期刘勃等:污水处理厂污泥的利用51[2] 田宁宁,王凯军,杨丽萍,彭应登.污水处理厂污泥处置与利用途径研究[J].环境保护,000,2:18- 20.[3]高廷耀,顾国维.水污染控制工程,下册(第二版)[M] .北京:高等教育出版社, 199:278 - 282.[4] 许震,朱五星.利用污水处理厂污泥帛蜍微生物有机肥的方案设计[J].安徽建筑工程学院学报(自然科学版) ,2002,11(2):38-39.[5]张廓玉 ,张利梅,李正国.怎样配制盆花土[J].绿化与生活, 198,8(2):17- 18.Sludge disposal in sewage treatment plantLIU Bo' ,JIANG Wen - qiang? , LI Jing - ai? ,Hong Wei? ,CHU Guang - zhi4(1. 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中国煤化工MYHCNMHG