污水處理廠污泥農(nóng)用可行性初步研究

摘 要:為研究污水處理廠污泥農(nóng)用可行性，對(duì)孝感市城市污水處理廠污泥進(jìn)行了采樣分析，結(jié)果表明污泥中TN、TP、TK均有較高的含量，遠(yuǎn)高于豬糞、牛糞、雞糞。且有機(jī)物含量豐富，達(dá)到67.7%。但是同時(shí)測(cè)得Zn、Cd含量嚴(yán)重超標(biāo)，分別為農(nóng)用指標(biāo)的12.9倍和8.23倍。因此污泥直接農(nóng)用可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)環(huán)境的不良影響，甚至導(dǎo)致二次污染。應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓に囂幚矸娇赊r(nóng)用。

關(guān)鍵詞:污泥 有機(jī)物 重金屬

中圖分類號(hào):S-1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2012)08(a)-0151-01

目前將污泥作為肥料農(nóng)用是污泥資源化最普遍的方法[1]，污泥中含有大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)如氮、磷、鉀、有機(jī)物。但同時(shí)也含有各種有毒污染物質(zhì)如重金屬、病原菌、寄生蟲卵等，其中重金屬超標(biāo)可危害人類健康和嚴(yán)重污染環(huán)境。本文通過(guò)分析測(cè)定孝感市城市污泥中的TN、TP、TK、有機(jī)質(zhì)的含量初步分析其土壤肥效性。通過(guò)分析測(cè)定其所含部分重金屬的量而后結(jié)合各項(xiàng)指標(biāo)初步分析其污染危害性。從這兩個(gè)角度綜合評(píng)價(jià)孝感市城市污泥農(nóng)用的可行性。

1 材料與方法

1.1 樣品的采集及處理

于孝感市污水處理廠二沉池污泥出口處污泥堆縱切面上設(shè)立三條平行豎線。在每條平行豎線上各設(shè)立三個(gè)等間距點(diǎn)，均勻分布于三條平行豎線上。于各點(diǎn)處分別采取等量污泥，將所采九個(gè)點(diǎn)污泥樣品充分混合均勻，一部分用于含水率、有機(jī)物的測(cè)定，另一部分經(jīng)自然風(fēng)干后用玻璃棒壓碎，除去石子和動(dòng)植物殘?bào)w等異物，并用四分法縮分至獲得所需量樣品，用瑪瑙研體研磨至樣品全部通過(guò)100目尼龍篩，混勻裝入試劑瓶備用。

1.2 分析方法

(1)pH、含水率、有機(jī)物、TN、TP、TK、重金屬元素的測(cè)定均參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)CJ/T 211-2005進(jìn)行。

(2)重金屬元素加標(biāo)回收試驗(yàn)，對(duì)去離子水進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn):設(shè)立A、B、C三組，每組設(shè)立三個(gè)平行，配制如下表1所示的各金屬離子目標(biāo)濃度的混合加標(biāo)溶液，并檢測(cè)各元素在各個(gè)濃度梯度下的回收率。

2 結(jié)果與分析

2.1 污泥中營(yíng)養(yǎng)成分的分析

樣品污泥的pH、含水率、有機(jī)物含量及TN、TP的含量中，其中有機(jī)物的含量為67.7%，曹京哲[2]的數(shù)據(jù)表明豬圈肥有機(jī)物含量為25.0%、馬圈肥為25.0%、牛圈肥為20.0%、羊圈肥為31.8%。而本實(shí)驗(yàn)表明所取污泥樣品有機(jī)物含量分別為豬圈肥和馬圈肥的2.7倍、牛圈肥的3.38倍、羊圈肥的2.13倍。TN、TP、TK的含量與全國(guó)城市污泥平均水平相比，TN的含量約為國(guó)家平均水平29.6g/kg的1.6倍，TK的含量約為國(guó)家平均水平5.83g/kg的2.2倍，TP的含量約為國(guó)家平均水平22.2g/kg的0.5倍。與豬糞、牛糞[3]、雞糞[3]相比，樣品TN的含量約為豬糞20.9g/kg的2.26倍、牛糞16.7g/kg的2.82倍、雞糞23.4g/kg的2.01倍。TP含量約為豬糞8.96g/kg的1.30倍、牛糞4.30g/kg的2.71倍、雞糞9.29g/kg的1.25倍。TK含量約為豬糞11.2g/kg的1.15倍、牛糞9.50g/kg的1.35倍、雞糞16.1g/kg的0.80倍。結(jié)果表明孝感市城市污泥含有較高水平的養(yǎng)分，是較為理想的農(nóng)用肥料。

2.2 污泥中重金屬毒物含量的分析

金屬元素的測(cè)定結(jié)果和加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，表明各金屬元素對(duì)清水加標(biāo)后的回收率均在90%以上，其中Zn、Cu、K的回收率可達(dá)99%以上，這說(shuō)明了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

污泥中重金屬的含量與農(nóng)用指標(biāo)中，與農(nóng)用污泥污染物控制指標(biāo)相比較，樣品污泥Cu含量達(dá)標(biāo)，而Pb未檢出。Zn和Cd的含量超標(biāo)，其中Zn含量為農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)的12.9倍，Cd含量為農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)的8.23倍，因此根據(jù)樣品污泥中重金屬的含量來(lái)初步分析孝感市城市污泥直接農(nóng)用不可行。

2.3 孝感市城市污泥農(nóng)用可行性的探討

綜上所述，孝感市城市污泥中含有豐富的氮、磷、鉀和有機(jī)物，可為植物提供充足的養(yǎng)分，但其重金屬毒物即Zn、Cd的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出污泥農(nóng)用控制指標(biāo)，直接農(nóng)用對(duì)環(huán)境有一定的危害性，嚴(yán)重的可能會(huì)造成二次污染。

明銀安[1]、陳同斌等學(xué)者通過(guò)將污泥堆肥化和制成有機(jī)復(fù)合肥并分別施用于柚子樹和小麥，測(cè)得柚子果實(shí)和小麥重金屬含量均達(dá)到國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。由于樣品污泥是Zn、Cd含量超標(biāo)，且Zn、Cd的遷移性能較差，所以通過(guò)堆肥等無(wú)害化技術(shù)處理后孝感市城市污泥進(jìn)行土地利用還是可行的。目前，我國(guó)主要的污泥農(nóng)用無(wú)害化技術(shù)有兩種，一種是將城市污泥經(jīng)加工處理制成污泥復(fù)合肥，另一種是制成土壤改良劑。

3 結(jié)語(yǔ)

(1)本污泥樣品TN、TP、TK、有機(jī)物含量十分豐富，其中TN、TK遠(yuǎn)高于全國(guó)平均水平，TN、TP遠(yuǎn)高于豬糞、牛糞、雞糞的含量。

(2)本污泥樣品部分重金屬即Zn、Cd含量超標(biāo)，Pb未檢出，Cu含量在農(nóng)用指標(biāo)控制之內(nèi)。

(3)本污泥樣品不可直接農(nóng)用，但經(jīng)過(guò)適當(dāng)工藝處理如堆肥化或制成有機(jī)復(fù)合肥后農(nóng)用價(jià)值較高。

參考文獻(xiàn)

[1] 明銀安等.廈門城市污水處理廠污泥的果肥利用研究［J］.中國(guó)給水排水，2009.

[2] 曹京哲.城市污水廠剩余活性污泥農(nóng)用價(jià)值分析［J］.太原科技，2003.