海島地區(qū)污泥處理及開發(fā)利用研究

張琪曉 林 林 嚴(yán)中琪 吳國泉

（浙江省舟山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院 316000）

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，污水處理已逐漸成為海島地區(qū)居民生產(chǎn)生活中需要面對的一個重要問題。分布于海島各地的污水處理廠的運(yùn)行負(fù)荷不斷加重，污泥剩余量也越來越大。污泥中含有大量的有機(jī)質(zhì)及氮、磷、鉀、微量元素等營養(yǎng)成分，也含有病原菌、寄生蟲卵、重金屬等有毒有害物質(zhì)，如果處理不當(dāng)不僅造成資源浪費(fèi)，而且會帶來污染環(huán)境、占用土地、傳播疾病等潛在危害。因此選擇合適的途徑將污泥無害化、減量化、資源化利用是污水處理的重要環(huán)節(jié)，也與安全環(huán)保的要求和可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)相適應(yīng)。

1 幾種常見的污泥處理方式

目前世界上較為常見的城市污泥處置處理方法有焚燒、熱解、填埋、投海和堆肥處理等，而我國主要采用焚燒法、填埋法和堆肥還田。其中焚燒法的工藝技術(shù)較為復(fù)雜，運(yùn)行成本及能耗較大，并存在著因燃燒不充分導(dǎo)致二惡因污染的較大風(fēng)險；填埋法雖簡單易行，但存在資源浪費(fèi)、占用土地等缺點(diǎn)，不符合環(huán)保低碳、循環(huán)利用的要求；相對而言，堆肥還田的處置方式經(jīng)濟(jì)實(shí)用，不產(chǎn)生二次污染，能夠有效避免對環(huán)境的壓力，對污泥的資源化利用也與可持續(xù)發(fā)展的宏觀主題相適應(yīng)。堆肥法主要有厭氧堆肥和好氧堆肥兩大類型。高溫好氧堆肥目前應(yīng)用更為普遍，其設(shè)備投資及能耗均更低，運(yùn)行管理簡便，適宜污泥產(chǎn)生量較少的小規(guī)模污水處理廠應(yīng)用，因此更適合海島地區(qū)的實(shí)際情況。

2 高溫堆肥技術(shù)的應(yīng)用情況

20世紀(jì)60年代開始，污泥堆肥化技術(shù)迅速成為農(nóng)業(yè)及環(huán)保領(lǐng)域的熱點(diǎn)，在歐美日等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)得以深入研究并推廣應(yīng)用。如美國每年有約49%城市污泥制成肥料用于農(nóng)田或林地，且污泥處理大多由污水廠投資，堆肥產(chǎn)品作為商品出售；德國ETH/OAM再生公司研究開發(fā)的城市污泥無害化農(nóng)用技術(shù)在德國得到了廣泛的應(yīng)用；日本開發(fā)出短期堆肥技術(shù)，使發(fā)酵時間由1個月縮短至1周。

表1 污泥及有機(jī)肥樣品成分檢測結(jié)果

國內(nèi)的堆肥應(yīng)用隨著技術(shù)的成熟，處理規(guī)模和推廣地域也在不斷擴(kuò)大，目前如沈陽北部污水處理廠的日處理規(guī)?？蛇_(dá)250萬t脫水污泥。一些地方政府出臺了相關(guān)政策和技術(shù)規(guī)定以規(guī)范和引導(dǎo)堆肥技術(shù)的推廣，如上海制定了《上海市城鎮(zhèn)污水處理廠固態(tài)污泥高溫好氧發(fā)酵處理基本技術(shù)規(guī)定》來規(guī)范上海的污泥處理行業(yè)。

3 海島地區(qū)污泥樣品及制成有機(jī)肥樣品成分檢測分析

3.1 污泥樣品成分檢測分析

2009～2011年對海島地區(qū)多個污水處理廠以及一些企業(yè)的污水處理設(shè)施進(jìn)行采樣及檢測，檢測數(shù)據(jù)見表1。經(jīng)過與CJ 309-2009《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 農(nóng)用泥質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)的對照分析表明，重金屬等主要污染物的檢測項目均符合污染物安全指標(biāo)。其中，石油類（礦物油）、總汞、總鎘、總鋅指標(biāo)達(dá)到B級污泥標(biāo)準(zhǔn)，總砷、總鉛、總鎳、總銅、總鉻達(dá)到更高等級的A級污泥標(biāo)準(zhǔn)?？傮w而言，可作為B級污泥使用，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定可用于油料作物、果樹、飼料作物和纖維作物。

3.2 污泥有機(jī)肥樣品成分檢測分析

以舟山市污水處理廠污泥為原料制成有機(jī)肥樣品，過程如下：將含水量為60%～80%的污泥與體積為其30%～40%的農(nóng)業(yè)廢棄添加物和少量除臭劑送至發(fā)酵池發(fā)酵，采用翻堆機(jī)將物料由進(jìn)口向出口移動并供氧，在60～65℃條件下保持5～7d。物料在堆肥發(fā)酵池中停留15～20d，完成堆肥，輸送出池。出池的塊狀物經(jīng)過陳化后熟過程后用破碎機(jī)破碎，即成散裝基礎(chǔ)型有機(jī)肥。

污泥有機(jī)肥樣品（含水12%）經(jīng)過分析測定，該污泥干物質(zhì)含量為：pH值7.6，有機(jī)質(zhì)45.84%，重金屬砷、汞、鉛、鎘、鎳、銅、鉻、鋅的含量分別為24.00mg/kg、2.20mg/kg、31.40mg/kg、5.80mg/kg、14.00mg/kg、104.80mg/kg、90.60mg/kg、1191.40mg/kg，結(jié)果表明，養(yǎng)分含量及重金屬等各項指標(biāo)符合CJ 309-2009《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置 農(nóng)用泥質(zhì)》的B級污泥標(biāo)準(zhǔn)，可以應(yīng)用于海島地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、園林綠化及土壤改良等。

4 海島地區(qū)污泥有機(jī)肥開發(fā)利用的前景

污泥堆肥技術(shù)在發(fā)達(dá)國家以及我國部分省市的研究應(yīng)用為海島地區(qū)提供了借鑒指導(dǎo)意義，而關(guān)于污泥有機(jī)肥的使用效果在國內(nèi)也已有不少研究報道。廣東、廈門等地區(qū)以污泥為原料制作的有機(jī)肥在蔬菜作物以及果樹上使用，實(shí)驗(yàn)結(jié)果總體表明增產(chǎn)效果明顯，并且主要重金屬污染物含量與施用普通化肥的對照相比無明顯差異。例如在菜心上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比對照增產(chǎn)25.5%。這些均表明在海島地區(qū)進(jìn)行污泥有機(jī)肥開發(fā)具有較好的前景。在推廣應(yīng)用過程中，應(yīng)當(dāng)對污泥成分進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督檢測，確保安全性等指標(biāo)符合相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，并因地制宜開發(fā)出適合海島地區(qū)污泥泥性的高溫好氧發(fā)酵有機(jī)肥生產(chǎn)工藝。根據(jù)農(nóng)用、綠化、新圍墾鹽堿地改良等用途和施用對象的特點(diǎn)，添加不同介質(zhì)和相應(yīng)的營養(yǎng)成分制成專用型有機(jī)復(fù)混肥。綜上所述，污泥有機(jī)肥的開發(fā)利用對于海島地區(qū)城鄉(xiāng)發(fā)展、新型漁農(nóng)村建設(shè)、生態(tài)環(huán)境保護(hù)和農(nóng)林產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展都具有積極的推動作用。