污水处理厂污泥农用可行性初步研究

污水处理厂污泥农用可行性初步研究
作者：张琦申金鹏
来源：《科技创新导报》 2012年第22期
张琦申金鹏
(湖北工程学院生命科学技术学院湖北孝感 432000)
摘要:为研究污水处理厂污泥农用可行性,对孝感市城市污水处理厂污泥进行了采样分析,
结果表明污泥中TN、TP、TK均有较高的含量,远高于猪粪、牛粪、鸡粪。

且有机物含量丰富,达到67.7%。

但是同时测得Zn、Cd含量严重超标,分别为农用指标的12.9倍和8.23倍。

因此污
泥直接农用可能会导致对环境的不良影响,甚至导致二次污染。

应进行适当的工艺处理方可农用。

关键词:污泥有机物重金属
中图分类号:S-1 文献标识码:A 文章编号:1674-
098X(2012)08(a)-0151-01
Abstract:With the purpose of researching the feasibility of the agricultural application of sludge from sewage processing factories, sample-analyzing has been conducted on the sludge samples from the sewage treatment plants of Xiao Gan City. The results show that 1) the amounts of TN, TP and TK in the samples are much
higher than those in pig, cattle and chicken manure; that 2) the organic matters in the samples are so rich that take a percentage of 67.7; and that 3) the amounts of Zn and Cd are 12.9 times and 8.23 times higher than the acceptable levels. The results suggest that the direct use of sludge on agriculture may damage the environment,and even may cause recontamination. Thus, something should be done before the sludge is directly used on agriculture.
Keywords:sludge;organic compounds;heavy mentals
目前将污泥作为肥料农用是污泥资源化最普遍的方法[1],污泥中含有大量营养物质如氮、磷、钾、有机物。

但同时也含有各种有毒污染物质如重金属、病原菌、寄生虫卵等,其中重金属超标可危害人类健康和严重污染环境。

本文通过分析测定孝感市城市污泥中的TN、TP、TK、有
机质的含量初步分析其土壤肥效性。

通过分析测定其所含部分重金属的量而后结合各项指标初
步分析其污染危害性。

从这两个角度综合评价孝感市城市污泥农用的可行性。

1 材料与方法
1.1 样品的采集及处理
于孝感市污水处理厂二沉池污泥出口处污泥堆纵切面上设立三条平行竖线。

在每条平行竖
线上各设立三个等间距点,均匀分布于三条平行竖线上。

于各点处分别采取等量污泥,将所采九
个点污泥样品充分混合均匀,一部分用于含水率、有机物的测定,另一部分经自然风干后用玻璃
棒压碎,除去石子和动植物残体等异物,并用四分法缩分至获得所需量样品,用玛瑙研体研磨至样品全部通过100目尼龙筛,混匀装入试剂瓶备用。

1.2 分析方法
(1)pH、含水率、有机物、TN、TP、TK、重金属元素的测定均参照国家标准CJ/T 211-2005
进行。

(2)重金属元素加标回收试验,对去离子水进行加标回收试验:设立A、B、C三组,每组设立
三个平行,配制如下表1所示的各金属离子目标浓度的混合加标溶液,并检测各元素在各个浓度
梯度下的回收率。

2 结果与分析
2.1 污泥中营养成分的分析
样品污泥的pH、含水率、有机物含量及TN、TP的含量中,其中有机物的含量为67.7%,曹京哲[2]的数据表明猪圈肥有机物含量为25.0%、马圈肥为25.0%、牛圈肥为20.0%、羊圈肥为
31.8%。

而本实验表明所取污泥样品有机物含量分别为猪圈肥和马圈肥的2.7倍、牛圈肥的
3.38倍、羊圈肥的2.13倍。

TN、TP、TK的含量与全国城市污泥平均水平相比,TN的含量约为
国家平均水平29.6g/kg的1.6倍,TK的含量约为国家平均水平5.83g/kg的2.2倍,TP的含量约为国家平均水平22.2g/kg的0.5倍。

与猪粪、牛粪[3]、鸡粪[3]相比,样品TN的含量约为猪粪20.9g/kg的2.26倍、牛粪16.7g/kg的2.82倍、鸡粪23.4g/kg的2.01倍。

TP含量约为猪粪8.96g/kg的1.30倍、牛粪4.30g/kg的2.71倍、鸡粪9.29g/kg的1.25倍。

TK含量约为猪粪11.2g/kg的1.15倍、牛粪9.50g/kg的1.35倍、鸡粪16.1g/kg的0.80倍。

结果表明孝感市
城市污泥含有较高水平的养分,是较为理想的农用肥料。

2.2 污泥中重金属毒物含量的分析
金属元素的测定结果和加标回收实验结果中,表明各金属元素对清水加标后的回收率均在90%以上,其中Zn、Cu、K的回收率可达99%以上,这说明了实验结果的准确性。

污泥中重金属的含量与农用指标中,与农用污泥污染物控制指标相比较,样品污泥Cu含量达标,而Pb未检出。

Zn和Cd的含量超标,其中Zn含量为农用标准的12.9倍,Cd含量为农用标准
的8.23倍,因此根据样品污泥中重金属的含量来初步分析孝感市城市污泥直接农用不可行。

2.3 孝感市城市污泥农用可行性的探讨
综上所述,孝感市城市污泥中含有丰富的氮、磷、钾和有机物,可为植物提供充足的养分,但其重金属毒物即Zn、Cd的含量远远超出污泥农用控制指标,直接农用对环境有一定的危害性,严重的可能会造成二次污染。

明银安[1]、陈同斌等学者通过将污泥堆肥化和制成有机复合肥并分别施用于柚子树和小麦,测得柚子果实和小麦重金属含量均达到国家卫生标准。

由于样品污泥是Zn、Cd含量超标,且Zn、Cd的迁移性能较差,所以通过堆肥等无害化技术处理后孝感市城市污泥进行土地利用还是可行的。

目前,我国主要的污泥农用无害化技术有两种,一种是将城市污泥经加工处理制成污泥复合肥,另一种是制成土壤改良剂。

3 结语
(1)本污泥样品TN、TP、TK、有机物含量十分丰富,其中TN、TK远高于全国平均水平,TN、TP远高于猪粪、牛粪、鸡粪的含量。

(2)本污泥样品部分重金属即Zn、Cd含量超标,Pb未检出,Cu含量在农用指标控制之内。

(3)本污泥样品不可直接农用,但经过适当工艺处理如堆肥化或制成有机复合肥后农用价值较高。

参考文献
[1] 明银安等.厦门城市污水处理厂污泥的果肥利用研究［J］.中国给水排水,2009.
[2] 曹京哲.城市污水厂剩余活性污泥农用价值分析［J］.太原科技,2003.。