园林污泥堆肥应用简论

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　　摘要　本文首先对污泥来源作出澄清，之后概述了目前常见的对于污泥的处理方法，并对各种方法的优劣做了一个大体的评价。之后对污泥堆肥常规方法进行讨论，指出两种常见的堆肥方法即有氧堆肥已经厌氧堆肥，最后对污泥堆肥的应用效益做出简述，并指出需要注意的几点问题。
　　关键词　污泥　堆肥　应用　园林
　　中国分类号：S6　文献标识码：A　文章编号：1003-8809(2010)01-002-02
　　
　　随着经济的发展，城镇不断扩大，人口日益密集，污水成了目前城市废弃排放中的一个不能忽视的问题。而自从1857年英国建立了世界上第一个污水处理厂，污泥的处理也随之凸现。污泥是废水处理过程中产生的沉淀物质以及从污水表面撤出浮沫的残渣，因污水的来源不同，污泥的构成也有所差异。
　　
　　一、污泥处理现状
　　
　　污水厂沉淀出的污泥除含有一定灰分外，通常还含有大量的有机质、病菌、寄生虫及一定有毒物质，如重金属Pb、Cd、Cr、Ni、Cu、zn、工业废料等，任意堆放会对周边环境带来二次污染。目前常见的对污泥的处理主要有填满、焚烧以及投海几种方式。
　　一直以来，将污泥进行脱水并直接投海是一种方便而经济的处理方法，但污泥中所含有的有害物质，尤其是重金属会危害海洋生态系统进而危及人类食物链，造成大范围的循环危害。因此，自1991年起。美国已经全面禁止向海洋倾倒污泥，而其他各国也先后对投海这一处理污泥的方式加以控制。
　　相比之下，焚烧法处理污泥产生的废弃污染相对较小，但是焚烧法同样存在问题。高能耗是焚烧法不能改善的一大问题，由于污泥富含水分且脱水污泥难以自行燃烧，因此焚烧污泥所需要的能耗相对较高，在美国只有3％的污泥采用焚烧法进行处理。
　　而对于填埋，确实是处理污泥的一个有效途径，然而土地并不能有效消化污泥中的各种成分，尤其对于一些工业废料有害成分而言，依靠土地自身的力量进行分解几乎难以达到。随着城市的发展，土地逐渐变成稀缺资源，单纯的填埋已经不能再适应社会的需求，而土地对于污泥的深入利用便成了一个主要途径。
　　
　　二、污泥堆肥常规方法讨论
　　
　　污泥堆肥的基本原理是利用有机物自身升温或者发热，以及自然界广泛存在的细菌、放线菌、真菌等微生物来改变污泥本身的构成，促进固废中可生物降解的有机物向稳定的类腐殖质生化转化的微生物学过程，使其转化为有机肥料。堆肥可以促使污泥降低其中的挥发性物质含量，同时有效改善其物理性状，降低含水量，利于运输贮藏，此外还可以利用堆肥过程中产生的高温杀灭污泥中的病原菌以及寄生虫或虫卵，降低污泥有害性。
　　通常而言，可以将污泥堆肥划分为两种，即好氧堆肥和厌氧堆肥。好氧堆肥是在有氧条件下，利用好氧菌对废物进行吸收、氧化、分解。整个堆肥过程利用微生物将一部分有机物氧化成为无机物，并释放可供微生物生长活动所需的能量；而另一部分有机物则被合成新的，可以供微生物不断生长繁殖的细胞质，从而周而复始降解污泥。
　　厌氧堆肥处理则是指在缺氧情况下，利用微生物厌氧菌特别是甲烷菌，将垃圾中有机物转化为沼气和沼肥的工艺过程。其工作过程和好氧堆肥过程大体一致，不同的是换了不同的微生物发挥作用，并且其产物也有所不同，但归根结底都能达到降低污泥有害成分，使污泥肥料化的目的。
　　
　　三、污泥堆肥的应用效益以及相关建议
　　
　　从社会效益角度看，污泥中的多种有害物质对环境都有十分严重的污染。多种有害物质可以通过通过雨水、地表径流等多种渠道方式进入水体，进而影响到食物链。同时污泥中的挥发性物质直接进入空气，对大气产生一定的污染，直接影响生态安全。通过堆肥过程，可以将这些污染尽量降低，是绿色处理发展的方向。
　　从经济效益角度看，污泥堆肥无害化处理首先节约了处理污泥所需要的必要费用。其次，园林农业使用堆积肥料相对而言更为实惠，减少了化肥复杂的制作工艺等多方面成本，同时也十分有利于优化土壤状态，防止土壤板结等问题，在一定程度上减少了园林农业人力的投入。
　　从使用效果上看，堆积肥料富含有机质和N、P等矿质养分，且养分含量当季有效性基本介于化肥与普通农家肥之间。且经过了堆积处理的污泥有害化成分大大降低，完全可以直接作用于土壤。污泥经堆肥化后，再与化肥复混制成有机一无机复混肥，此种肥料施用方便、经济效益高且对环境影响较小。1990年Perucci研究表明，施用污泥堆肥后土壤酶(脉酶、蛋白酶、磷酸酶、硫酸酶及脱氨基酶)的活性显著增大，且堆肥的原料对酶的活性具有明显影响。
　　虽然污泥堆积肥料具有诸多优良特质，但是在堆积以及使用的过程中还是潜在着诸多问题，主要有以下几点问题不容忽视：
　　首先，污泥是城市污水沉积所得，城市污水的构成多样，其中不仅仅是生活污水，更有大量的工业污水含量，而工业污水中含量不菲的重金属和有毒化学品等成分必须在堆肥过程中予以重视。对于有毒物质的排放，除了需要当地环境部门进行严厉监管以外，对于许可排放的污水产生的污泥，在堆肥过程中也必须对重金属的含量严加控制。虽然至今没有发现重金属过量致使植物衰败，但是过多的重金属还是会对土壤水体产生二次污染。
　　其次，工业盐也是必须注意的方面。相关研究表明，土壤中的盐分随污泥堆积肥料的施用量而变化，对此必须对相应的堆积肥料属性进行一定的测试，并充分考虑土壤和植物的承受能力。
　　污泥在将来会成为一个越来越重要的肥料来源，其堆积的技术和应用模式也会越来越成熟。作为一个处理污泥的有效手段而言，会有越来越多的经验不断添加到污泥处理的理论实践中来。目前得到很大程度认可并推广的污泥一固体垃圾混合堆积工艺就是其中的一个重要发展形势。而随着更为成熟的技术和理论出现，真正的绿色也越来越逼近生活。

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