城市污水处理厂每年都会产生大量的污水污泥,工业废气处理工程用于处理大气污泥.水和土壤会造成巨大的污染。比如2008年,山西省共有132家城市生活污水处理厂(含在建),实际运营60家,日处理能力165万吨(约占全省城市生活污水排放量的50%~60%)。随着全省污水处理厂的不断运营,全省城市生活污水处理率达到90%以上。如果是0。按8%的污泥产量计算,山西省污水处理厂污泥产量近800万吨/年,年占地面积约2万亩,容易造成城市环境污染。
城市污水污泥富含植物营养-氮-氮-氮.磷.钾作为肥料的来源,不仅可以消除对环境的污染,还可以创造一定的经济效益。每年处理800万吨污泥,每年获得约11.5万吨氮.4.40000吨磷和35000吨钾。污水污泥还含有多种微量元素,是一种营养丰富的有机/无机复合肥,对作物产量和质量有很好的效果,具有很高的开发利用价值。
1.利用城市污水污泥
1.高效有机/无机复合肥
城市污水污泥中含有大量的有机物.氮.植物营养素,如磷和各种微量元素身就是一种有价值的肥料来源。然而,由于污水和污泥的气味,它含有大量的病原体.寄生虫卵和杂草种子,因此直接应用会污染环境。向污水和污泥中添加适当的添加剂(累积温度可达50度)℃以上),病原菌.大肠菌值103~102//kg,蛔虫卵死亡率为45%~95%.9%);同时,由于高温发酵和微生物分解,可以提高堆肥中的快速营养成分(NO3-N提高42%,NH3-N速效磷增加28%,速效钾增加40%。
(1)开发方法
利用污水和污泥制造高效有机/无机复合肥料需要将污水和污泥与一定比例的添加剂(主要是天然气用户的生活垃圾)堆放在一起。由于污水和污泥与添加剂的比例会影响肥料的质量,为了探索适当的比例,本研究将污水、污泥和垃圾分为两部分l∶1和2∶在堆肥过程中,分别检测了堆肥的温度.大肠菌值.表2表2表明蛔虫卵死亡率及快效养分变化。
(2)从表1可以看出,污泥与垃圾的比例为1∶1.堆高温维护时间.蛔虫卵的平均死亡率高于2∶1比例,大肠菌的值也更接近堆肥标准。从表2可以看出,污泥与垃圾的比例为1∶1的堆制物比2∶1.堆积物含水量降低,有机物分解转化率高,各种速效养分大幅增加(9%~10%)。因此,使用1∶生产污泥和垃圾的高效有机/无机复合肥比例较好。
由于污泥无机复合肥的成分含量不同,高效有机/无机复合肥的成分含量也不同。因此,每批产品堆放合格后应进行取样和测试。太原杨家堡污水处理厂污泥和生活垃圾堆放的高效有机/无机复合肥含量如下:有机质25.02%.全氮1.11%.全磷0.31%.全钾0.41%.速效氮344mg/kg.速效磷200mg/kg.速效钾430mg/kg.铜12mg/kg.锌168mg/kg.铁295mg/kg.锰19.2mg/kg.钼0.85mg/kg.硼0.89mg/kg。实验表明,若污泥及辅料来源基本相同,上述成分含量变化不大。在这种情况下,可以节省每批产品的分析和检测。
1.2多微有机营养土
(1)开发方法
高效有机/无机复合肥无机复合肥.黄土和沙子。这三种成分的不同比例会影响盆地土壤的质量。为了找到这三种成分的较佳比例,本研究将采用高效有机/无机复合肥料.高效有机/无机复合肥按四种不同比例制备黄土和砂,即∶黄土∶砂分别为0.5∶1∶1.1∶1∶1.2∶1∶1.2.5∶1∶1.然后用这四种不同的成分来测试矮串红和小早菊。小早菊和矮串红的盆数是20对。在小早菊和矮串红的生长期,生长高度和冠幅.根长.根重等观察记录,结果如表3.表4所示。
表3:高效有机/无机复合肥∶黄土∶砂为1∶1∶1时,与其他配制比例相比,小早菊、矮串红的地面部分株高、冠幅增大、花蕾数量增大。从表4可以看出,这一比例是小早菊和矮串红的根长.根重明显高于其它配制比例。可见1。∶1∶1的比例有利于花卉的生长发育。也就是说,高效的有机/无机复合肥和黄土.砂的比例为1∶1∶1比例较好。
(2)成分含量及适用范围
多微有机营养土壤的成分含量是由于污泥.黄土.砂的来源不同,每批产品的成分需要分析。这批产品的成分如下:有机质8.3%.全氮0.36%.全磷0.1%.全钾0.14%.速效氮115mg/kg.速效磷67mg/kg.速效钾143mg/kg.铜40mg/kg.锌50mg/kg.铁98mg/kg.锰6.4mg/kg.硼0.2mg/kg.钼0.28mg/kg。多微有机营养土适用于各种普通花卉的栽培,使用时打开封口,倒入花盆中,即可栽培各种花卉。
2应用实例
2.高效有机/无机复合肥采用玉米对作物的影响.田间小麦试验。同样施用化肥(每亩施用400个硝酸铵和过磷酸钾kg)在相同的耕作管理条件下,种植玉米和小麦,一组使用4万种产品kg/亩为基肥.在作物收获过程中,另一组未施肥的作物株高度进行了测试.穗长及产量。结果如表5所示。
从表5可以看出,玉米和小麦的高效有机/无机复合肥料.有较好的影响,并使玉米产量增加10.2%.小麦产量增加9.4%。因此,高效有机/无机复合肥是一种优质肥料。
2.2高效有机/无机复合肥在煤矿复垦土壤中的作用
本研究使用高效有机/无机复合肥来测试煤矿复垦土壤的效果。由于大多数煤矿复垦土壤缺乏有机质和植物所需的各种营养素,高效有机/无机复合肥料可以满足这一需求。因此,本研究将尝试在安泰堡露天煤矿复垦土地上种植高效有机/无机复合肥.板兰根.在试验过程中,黄芪等中草药测量了高植物株.叶长.叶宽等生长特征和生物量,结果如表6所示。
从表6可以看出,高效有机/无机复肥株高于各种药材.叶长.其中草红花和板兰根的生物量增加了29.9%~32%.131%增加黄芪株高;.9%。试验表明,高效有机/无机复合肥矿坑复垦土壤复垦试验证明.恢复植被.维持生态平衡效果明显。
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