剩余污泥在校園草坪中的新型應(yīng)用

谷培培　吳曉榕　龔正全　任媛媛　宋恩來　云東萍

（1.華北水利水電大學(xué)，河南鄭州　450000；2.安龍縣海子鎮(zhèn)水利站，貴州安龍　552400）

剩余污泥在校園草坪中的新型應(yīng)用

谷培培1吳曉榕1龔正全1任媛媛1宋恩來1云東萍2

（1.華北水利水電大學(xué)，河南鄭州450000；2.安龍縣海子鎮(zhèn)水利站，貴州安龍552400）

基于對大量剩余污泥無法被有效處置及校園草坪被踐踏而影響美觀的兩個問題的綜合治理，通過堆肥的方式，用物理和生物處理方法對污水處理廠剩余污泥進(jìn)行除臭及變色處理，將處理后的污泥用于培養(yǎng)校園草坪的土壤。通過對堆肥后污泥的各項指標(biāo)的測定以及對剩余污泥在校園草坪中應(yīng)用前景的分析，發(fā)現(xiàn)該新型應(yīng)用是一條適宜的資源化途徑。

剩余污泥；校園草坪；除臭；變色；可行性

為了給學(xué)生提供一個利于學(xué)習(xí)的環(huán)境，大學(xué)校園總是會有大面積的綠化草地。草地周圍遍布渲染意境的小徑，這些小徑往往狹窄且曲折。久而久之，小徑兩旁會被踩出新的路來，影響美觀。為此，需要采取措施避免學(xué)生踐踏草坪，并對已經(jīng)受到踐踏的草坪進(jìn)行修復(fù)。

隨著城鎮(zhèn)污水處理量的大幅度提升，污水處理廠運營產(chǎn)生的剩余污泥量也隨之迅增，污泥處理形式十分嚴(yán)峻。污泥既是營養(yǎng)物質(zhì)又是能源物質(zhì)，大量污泥的無序棄置，導(dǎo)致營養(yǎng)物質(zhì)和能源物質(zhì)無法得以有效利用，不符合可持續(xù)發(fā)展的大趨勢。污泥資源化利用是未來發(fā)展趨勢。經(jīng)過穩(wěn)定化的污泥進(jìn)入土地，不但提供了氮、磷，而且補(bǔ)充了土壤有機(jī)質(zhì)，是土地綠化的良好種植載體。

根據(jù)人類可持續(xù)發(fā)展及對可再生資源循環(huán)利用的要求，土地利用已成為最有前景的污泥處置方式之一。科學(xué)合理的污泥利用，既可以減少污泥帶來的負(fù)面效應(yīng)，又可以產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益［1］。然而，由于公眾對污泥的土地利用僅局限于農(nóng)用，且對污泥農(nóng)用存在一定的爭議和擔(dān)憂，導(dǎo)致污泥的土地利用一直陷入困境。因此，拓展多元化的應(yīng)用途徑就顯得尤為必要。筆者認(rèn)為將剩余污泥應(yīng)用于校園草坪是一種有效且安全的資源化方式，其避開了食物鏈，對人體健康一般不造成影響，是打開剩余污泥農(nóng)用僵局的突破口。

1　剩余污泥的處理實驗

剩余污泥是指污水處理廠處理結(jié)束后經(jīng)濃縮、脫水后排出的含水率約為80%的深褐色泥塊或泥餅，其含有大量水分、豐富的有機(jī)物及氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素，還含有重金屬及病原菌等有害物質(zhì)，而且存放易腐敗發(fā)臭，如果不經(jīng)適當(dāng)處置就任意排放，不僅對環(huán)境造成污染，同時也是對資源的嚴(yán)重浪費［2］。

1.1除臭實驗

臭味是以污泥為種植植物載體的最大障礙。為此，采用堆肥方式，以物理和生物處理方法進(jìn)行除臭，在保證生物安全的前提下，利用污水處理廠剩余污泥中篩選出的合適微生物菌群來達(dá)到除臭目的。本次實驗所用的污泥來自鄭州市陳三橋污水處理廠脫水生污泥。陳三橋污水處理廠主要處理城市生活廢水，重金屬含量極低。對于含有重金屬的污泥，可通過一定方法去除，以使污泥中的重金屬含量接近國家《農(nóng)用污泥標(biāo)準(zhǔn)》（GB 4284-88）。本次實驗采用玉米稈、蘆葦桿、麥秸稈等物料，分別與污泥按照一定比例進(jìn)行混合，在微生物的作用下氧化分解。經(jīng)過20d的堆肥處理，每隔3d分別對污泥的pH、含水率、有機(jī)質(zhì)含量及總氮、總磷等指標(biāo)進(jìn)行測定。測定結(jié)果發(fā)現(xiàn)堆肥后的污泥的pH基本保持在7左右，而含水率維持在70%～80%，有機(jī)質(zhì)含量約為300g/kg，氮、磷均占18%以上，且隨著堆肥時間的拉長，污泥的臭味逐漸消失。

1.2變色實驗

作為一種新型應(yīng)用，只是除臭并不能成為在校園草坪中應(yīng)用的優(yōu)勢，故采用帶有顏色的土與污泥混合，一方面防塵固沙，另一方面污泥混合后色彩與周圍景觀形成鮮明對比，增強(qiáng)視覺效果。為了尋找適宜的種植土壤，實驗組分別采用紅土、黃土、砂土、白色蛭石粉、黃色蛭石粉和紅色蛭石粉等多種土質(zhì)按照不同比例進(jìn)行調(diào)色實驗。調(diào)色結(jié)果表明，紅土與污泥1∶40的混合效果較好，紅土、黃土、污泥按照1∶2∶30的混合效果也很好，且顏色偏于正常土色。黃色蛭石粉與污泥1∶5混合后的土壤水分適宜，顏色亮麗，且不似砂土易丟失水分。

2　剩余污泥應(yīng)用于校園草坪的可行性分析

校園草坪在養(yǎng)護(hù)期間，需要持續(xù)供給養(yǎng)分。目前，現(xiàn)有的草坪生產(chǎn)模式仍以施用化肥為主。然而，長期施用化肥容易造成土壤板結(jié)，且長時間的踐踏亦影響土壤透氣、透水。城市污泥中含有豐富的植物養(yǎng)分，有機(jī)質(zhì)含量較高，結(jié)構(gòu)疏松，經(jīng)無害化堆肥處理后，具有成為草坪基質(zhì)替代物的可行性。

2.1剩余污泥應(yīng)用于校園草坪的技術(shù)可行性分析

將剩余污泥應(yīng)用于校園草坪的工程，不涉及高新技術(shù)，僅需要做好堆肥處理的工作。目前國內(nèi)堆肥技術(shù)完全可以將剩余污泥處理到適合農(nóng)田種植的土壤標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)外有很多將污泥發(fā)酵產(chǎn)物應(yīng)用于草坪、果園、農(nóng)田等的研究和實例。例如，劉洪濤、高定等老師通過對北京市某草業(yè)集團(tuán)公司的草坪基地的示范種植得出結(jié)論：污泥堆肥可顯著提高草坪的生物量，對成坪質(zhì)量和移栽質(zhì)量具有良好的促進(jìn)效果，同時對基質(zhì)密度和持水性也有一定的改善效果。張增強(qiáng)等人的研究表明，污泥堆肥用于城市綠化及觀賞性植物如月季、美人蕉和木槿，既脫離食物鏈，減少運輸費用，節(jié)約化肥，又可使花卉的開花量增加，花徑增大。前輩在實踐中的成功實例說明剩余污泥應(yīng)用于校園草坪在技術(shù)上是完全可行的。

2.2剩余污泥應(yīng)用于校園草坪的政策可行性分析

“十二五”著重提出要大力發(fā)展城市污泥等量大面廣、附加值高的廢棄物循環(huán)利用的產(chǎn)業(yè)化水平。在“十二五”規(guī)劃的基礎(chǔ)上，“十三五”規(guī)劃中生態(tài)環(huán)保建設(shè)進(jìn)一步強(qiáng)化。最新頒布的“十三五”中明確指出土壤污染嚴(yán)重已成為全面建設(shè)小康社會的突出短板，扭轉(zhuǎn)環(huán)境惡化、提高環(huán)境質(zhì)量是“十三五”期間必須高度重視并切實推進(jìn)的一項重要工作。

將剩余污泥應(yīng)用于校園草坪，不僅安全有效地解決了剩余污泥的處置問題，而且變廢為寶，使污水處理的“廢棄物”成為“護(hù)花護(hù)草”的有機(jī)肥，實現(xiàn)了環(huán)境保護(hù)和資源循環(huán)利用，這是一項利國利民的舉措。另外，本次實驗增加了變色的方案，給剩余污泥賦予一種新的價值，創(chuàng)新性地將剩余污泥打造成有機(jī)肥與彩泥的新型組合，使其更好地扮演“護(hù)花育草”的角色。

3　剩余污泥在校園草坪中應(yīng)用的前景與展望

有關(guān)數(shù)據(jù)表明，2008年我國草坪種植面積達(dá)到4.5× 104hm2，而草坪的平均污泥堆肥需求量約為40t/hm2，則我國草坪業(yè)每年的污泥堆肥需求量約為180×104t，污泥資源化應(yīng)用的市場十分廣闊。雖然與城鎮(zhèn)綠化等其他形式的綠化草坪相比，校園草坪的比例并沒有占到很大，然而每年被踐踏毀壞的草坪所造成的直接經(jīng)濟(jì)損失不容小覷。將剩余污泥應(yīng)用到校園草坪不僅可以利用其持水性，減少草坪因踐踏造成的經(jīng)濟(jì)損失，而且污泥堆肥的投資小、運行費用較低。從目前已有的污泥發(fā)酵產(chǎn)物工程化應(yīng)用草坪基質(zhì)實踐經(jīng)驗來看，總成本較傳統(tǒng)生產(chǎn)模式降低約10%，稅后利潤和凈現(xiàn)值約為傳統(tǒng)生產(chǎn)模式的3.3倍。在降低人工操作成本、成坪質(zhì)量和基質(zhì)韌性等方面都起到良好的促進(jìn)效果。

在資源和能源日益緊張的今天，污泥的土地利用是符合我國國情的有效利用方式。將剩余污泥應(yīng)用于校園草坪即是土地利用的一次小試。筆者希望此次小試能為剩余污泥的資源化利用找到一個新的突破口。

［1］朱靜平，劉靜，王中琪.污水處理廠剩余污泥用作果園肥料的初步研究［J］.西南科技大學(xué)學(xué)報，2008（2）：92-96.

［2］魏先勛，翟云波，曾光明，等.城市污水處理廠污泥資源化利用技術(shù)進(jìn)展［J］.環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備，2003（10）：9-13.

New Application of Excess Sludge in Campus Lawn

Gu Peipei1Wu Xiaorong1Gong Zhengquan1Ren Yuanyuan1Song Enlai1Yun Dongping2
（1.North China University of Water Resources and Electric Power，Zhengzhou Henan 450000；2.Anlong County Haizi Town Water Station，Anlong Guizhou 552400）

Based on the large residual sludge cannot be effective disposal and lots of lawn on campus has been tram?pled to affect the appearance，by means of composting，the excess sludge from sewage treatment plant was treated with odor and color change by using physical and biological treatment methods，then the treated sludge served as the campus lawn soil.Through the determination of the indicators of the sludge after composting and the analysis of the application prospects of the remaining sludge in the campus lawn，it was found that the new application was a suit?able resource.

excess sludge；lawn on campus；odor treatment；color；feasibility

X703

A

1003-5168（2016）08-0159-02

2016-07-13

華北水利水電大學(xué)2015年大學(xué)生創(chuàng)新實驗計劃項目（HSCX2015035）。

谷培培（1995-），女，本科在讀，研究方向：環(huán)境工程。