污泥堆肥產(chǎn)物的應(yīng)用研究進(jìn)展

王金雙+劉永德+趙繼紅+曹軍

摘要：指出了隨著我國(guó)城市化進(jìn)程不斷加快，生活污水產(chǎn)量逐年提高，剩余污泥產(chǎn)量急劇增加。污泥經(jīng)堆肥化處理后進(jìn)行土地利用是污泥無害化處理和資源化利用的重要途徑之一，既避免了二次污染，又實(shí)現(xiàn)了循環(huán)利用，對(duì)土壤肥力的可持續(xù)性具有重要意義。基于此，探討了污泥堆肥產(chǎn)物應(yīng)用途徑，以期提供參考。

關(guān)鍵詞：污泥；堆肥產(chǎn)物；土地利用；研究進(jìn)展

中圖分類號(hào)：X705

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-9944（2016）24-0020-02

1 引言

污水經(jīng)處理廠處理產(chǎn)生的剩余污泥含有豐富的有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀及多種微量元素，也含有有害成分如重金屬、病原菌、寄生蟲、有機(jī)污染物等。剩余污泥既是一種資源又是一種污染物。在我國(guó)往往只重視污水的處理效果，輕視污泥的處理處置，導(dǎo)致許多城市將污泥露天堆置，產(chǎn)生滲濾液、臭氣等許多環(huán)境問題。

污泥堆肥技術(shù)主要是利用微生物的作用，將污泥中不穩(wěn)定的有機(jī)質(zhì)降解和轉(zhuǎn)化成較為穩(wěn)定的腐殖質(zhì)，并使其物理性狀明顯改善（如含水量低、呈疏松、分散、粒狀），處理后便于貯存、運(yùn)輸和使用[1]。高溫堆肥還可以殺死病原菌、蟲卵等，使污泥堆肥產(chǎn)品更適合作為土壤改良劑和植物營(yíng)養(yǎng)源，提供養(yǎng)分，改善土壤結(jié)構(gòu)與性能，可廣泛應(yīng)用于農(nóng)田、林地、草地、高速公路綠化帶以及尾礦堆、采石場(chǎng)、露天礦坑的修復(fù)等，這樣既節(jié)約了資源，又消除了污泥污染。

2 污泥堆肥產(chǎn)物應(yīng)用途徑

2.1 應(yīng)用于農(nóng)田

污泥堆肥農(nóng)用主要有兩種方式，一是污泥堆肥后直接農(nóng)用；二是污泥經(jīng)過堆肥發(fā)酵制成復(fù)合肥農(nóng)用。污泥堆肥發(fā)酵產(chǎn)物含有大量的腐殖質(zhì)，含有植物生長(zhǎng)發(fā)育的必要元素，能夠有效改善土壤結(jié)構(gòu)使土壤疏松透氣[2]。同時(shí)能有效促進(jìn)土壤中的微生物和蚯蚓的滋生，而微生物和蚯蚓能腐化分解土壤中的有機(jī)質(zhì)形成更多的生物肥料，使土壤更加肥沃，農(nóng)作物生長(zhǎng)也會(huì)更加茁壯[3]。因此，污泥堆肥可在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用。

李淑芹等人[4]研究了施用污泥堆肥對(duì)大豆種植的影響，發(fā)現(xiàn)隨著污泥堆肥施入量的增加，土壤中重金屬Cu、Zn、Cd、Pb 含量及大豆不同器官中Cu、Zn、Cd 的含量均逐漸增加，但土壤和大豆籽粒中Cu、Zn、Cd、Pb 均未超過國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，污泥堆肥施用量為24 t/ hm2 大豆增產(chǎn)效果最好，增產(chǎn)率為12.65%，建議在實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，污泥堆肥與化肥配施，這樣對(duì)環(huán)境和食品安全更有利。褚艷春等人[5]研究了污泥堆肥在青菜種植中的應(yīng)用，結(jié)果顯示，適量施用污泥堆肥能促進(jìn)青菜生長(zhǎng)，提高青菜產(chǎn)量，10%污泥堆肥處理已能滿足植物生長(zhǎng)的需求。但過量施用污泥堆肥，青菜中部分重金屬會(huì)高于食品中污染物限量標(biāo)準(zhǔn)。因此，為降低重金屬在作物體中積累，在污泥堆肥農(nóng)用過程中應(yīng)確保污泥來源于生活污水處理，并應(yīng)嚴(yán)格控制污泥堆肥施用量。

2.2 應(yīng)用于草坪綠化

草坪綠化是衡量城市現(xiàn)代化的重要指標(biāo)，在城市建設(shè)中具有突出的作用，不但可以綠化城市、保護(hù)環(huán)境，還能維持城市的生態(tài)平衡。由于草皮基質(zhì)的供應(yīng)不足，導(dǎo)致無法滿足草皮生產(chǎn)的需要[6]。將污泥堆肥應(yīng)用于草坪生產(chǎn)，不但可以降低草坪肥料成本，又能解決污泥的出路問題[7]。

李艷霞等人[8]研究了城市污泥堆肥用作草皮基質(zhì)對(duì)草坪草生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明，城市污泥堆肥能明顯提高黑麥草的地上和地下生物量和葉綠素含量，可增加土壤有效態(tài)氮、磷含量，促進(jìn)植物葉片對(duì)氮的吸收，提高草坪的質(zhì)量。

李萍萍等人[9]研究了施用城市污泥堆肥對(duì)土壤理化性質(zhì)及白三葉生長(zhǎng)的影響，發(fā)現(xiàn)施加污泥堆肥可提高土壤中有機(jī)質(zhì)含量和肥效，土壤中各形態(tài)氮的含量均有增加，并且能促進(jìn)白三葉的生長(zhǎng)。顯然，污泥堆肥既可以保證草坪的茁壯成長(zhǎng)，也能提升草坪的質(zhì)量，污泥堆肥應(yīng)用于草坪生產(chǎn)具有廣闊前景。

2.3 應(yīng)用于林地

近年來，隨著我國(guó)城市化進(jìn)程加快，城市綠化率不斷提高，急需大量苗木種植，營(yíng)養(yǎng)土資源緊缺，大部分園林綠地土壤處于營(yíng)養(yǎng)嚴(yán)重不足的狀態(tài)，苗木長(zhǎng)勢(shì)欠佳。將污泥堆肥作為林地土壤營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)，不但使污泥堆肥遠(yuǎn)離食物鏈，就近得以安全處置，又增加了林地土壤營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)，加快苗木生長(zhǎng)，對(duì)城市可持續(xù)發(fā)展有重要意義。

劉海星等人[10]研究了污泥堆肥對(duì)綠化土壤特性和香樟樹生長(zhǎng)的影響，發(fā)現(xiàn)隨著污泥堆肥比例的增加，土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷明顯增加，pH 值明顯降低，香樟樹在污泥堆肥占25 %、30 %比例時(shí)，葉綠素含量、株高達(dá)最大值。

趙廣琦等人[11]田間試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，污泥堆肥的不同用量處理與對(duì)照相比，12 種花灌木的株高、冠幅都有不同程度的增加。施用污泥堆肥的株高比同期的對(duì)照處理增長(zhǎng)了13%～28%，冠幅增加了26%～ 48%，處理量5.0%是各花灌木生長(zhǎng)的最佳投放量。同時(shí)污泥堆肥使它們的開花、結(jié)果習(xí)性產(chǎn)生了一定程度的變化，對(duì)提高它們的開花質(zhì)量有一定的促進(jìn)作用。

2.4 應(yīng)用于礦山修復(fù)

經(jīng)過開采的礦山周圍的生態(tài)是極其脆弱的，尤其是土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大的改變，土壤中有機(jī)質(zhì)含量減少，導(dǎo)致土壤貧瘠[12]。而污泥堆肥產(chǎn)物中含有許多有機(jī)質(zhì)，利用其作為礦山廢棄地的土壤修復(fù)基質(zhì)，不但可以消納大量污泥，而且可以利用污泥中植物必需的養(yǎng)分，以及污泥堆肥較強(qiáng)的持水性和保水性等物理特性，更新廢棄地土壤生態(tài)系統(tǒng)，改善礦山土壤環(huán)境，使其有利于植物生長(zhǎng)進(jìn)而修復(fù)礦山環(huán)境。

武淑文等人[13]研究了城市污泥用于尾礦廢棄地土壤改良的可行性，研究結(jié)果表明污泥堆肥從3方面對(duì)尾礦廢棄土地進(jìn)行了修復(fù)，分別為提高尾礦廢棄地的土壤肥力，改善尾礦廢棄地理化性質(zhì)，提高礦山廢棄地微生物的活性，從而解決了礦山修復(fù)的難題。

賴發(fā)英等人[14]將污泥施入礦區(qū)土壤種植枸樹，發(fā)現(xiàn)隨著污泥施用量的增加，土壤有機(jī)質(zhì)含量呈遞增趨勢(shì)，增幅為32.58%～126.9%，土壤養(yǎng)分整體上也呈遞增趨勢(shì)。因此，尾礦廢棄地施用污泥堆肥能有效改善土壤肥力，有利于植被恢復(fù)。

2.5 應(yīng)用于垃圾填埋覆蓋

傳統(tǒng)垃圾填埋場(chǎng)大多數(shù)使用黏土對(duì)垃圾填埋體進(jìn)行覆蓋，造成土壤資源浪費(fèi)，而垃圾填埋場(chǎng)封場(chǎng)種植是國(guó)內(nèi)填埋場(chǎng)生態(tài)修復(fù)土地再利用的主要手段，種植植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)需求量大，將污泥堆肥后的產(chǎn)物應(yīng)用于垃圾填埋場(chǎng)覆蓋[15]，既解決了城市土地資源緊缺和污泥堆肥安全利用的問題，又解決了垃圾填埋場(chǎng)封場(chǎng)種植植物營(yíng)養(yǎng)不足的問題，為加速垃圾填埋場(chǎng)封場(chǎng)綠化轉(zhuǎn)化為植物園、園林、公園等生態(tài)景觀創(chuàng)造條件。

3 結(jié)語

隨著污泥堆肥應(yīng)用途徑的增多，既可解決污泥的出路問題，又提供了養(yǎng)分資源，具有良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，堆肥將是我國(guó)污泥處理的主要發(fā)展方向，研究和推廣經(jīng)濟(jì)上合理、技術(shù)上切實(shí)可行的實(shí)用技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)污泥資源的合理利用具有重要意義。

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