污泥堆肥產物的應用研究進展

王金雙+劉永德+趙繼紅+曹軍

摘要：指出了隨著我國城市化進程不斷加快，生活污水產量逐年提高，剩余污泥產量急劇增加。污泥經堆肥化處理后進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，又實現(xiàn)了循環(huán)利用，對土壤肥力的可持續(xù)性具有重要意義。基于此，探討了污泥堆肥產物應用途徑，以期提供參考。

關鍵詞：污泥；堆肥產物；土地利用；研究進展

中圖分類號：X705

文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2016）24-0020-02

1 引言

污水經處理廠處理產生的剩余污泥含有豐富的有機質、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、有機污染物等。剩余污泥既是一種資源又是一種污染物。在我國往往只重視污水的處理效果，輕視污泥的處理處置，導致許多城市將污泥露天堆置，產生滲濾液、臭氣等許多環(huán)境問題。

污泥堆肥技術主要是利用微生物的作用，將污泥中不穩(wěn)定的有機質降解和轉化成較為穩(wěn)定的腐殖質，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，使污泥堆肥產品更適合作為土壤改良劑和植物營養(yǎng)源，提供養(yǎng)分，改善土壤結構與性能，可廣泛應用于農田、林地、草地、高速公路綠化帶以及尾礦堆、采石場、露天礦坑的修復等，這樣既節(jié)約了資源，又消除了污泥污染。

2 污泥堆肥產物應用途徑

2.1 應用于農田

污泥堆肥農用主要有兩種方式，一是污泥堆肥后直接農用；二是污泥經過堆肥發(fā)酵制成復合肥農用。污泥堆肥發(fā)酵產物含有大量的腐殖質，含有植物生長發(fā)育的必要元素，能夠有效改善土壤結構使土壤疏松透氣[2]。同時能有效促進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質形成更多的生物肥料，使土壤更加肥沃，農作物生長也會更加茁壯[3]。因此，污泥堆肥可在農業(yè)中應用。

李淑芹等人[4]研究了施用污泥堆肥對大豆種植的影響，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 均未超過國家相關標準，污泥堆肥施用量為24 t/ hm2 大豆增產效果最好，增產率為12.65%，建議在實際農業(yè)生產中，污泥堆肥與化肥配施，這樣對環(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用，結果顯示，適量施用污泥堆肥能促進青菜生長，提高青菜產量，10%污泥堆肥處理已能滿足植物生長的需求。但過量施用污泥堆肥，青菜中部分重金屬會高于食品中污染物限量標準。因此，為降低重金屬在作物體中積累，在污泥堆肥農用過程中應確保污泥來源于生活污水處理，并應嚴格控制污泥堆肥施用量。

2.2 應用于草坪綠化

草坪綠化是衡量城市現(xiàn)代化的重要指標，在城市建設中具有突出的作用，不但可以綠化城市、保護環(huán)境，還能維持城市的生態(tài)平衡。由于草皮基質的供應不足，導致無法滿足草皮生產的需要[6]。將污泥堆肥應用于草坪生產，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對草坪草生長的影響。結果表明，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，促進植物葉片對氮的吸收，提高草坪的質量。

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

2.3 應用于林地

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

劉海星等人[10]研究了污泥堆肥對綠化土壤特性和香樟樹生長的影響，發(fā)現(xiàn)隨著污泥堆肥比例的增加，土壤有機質、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，葉綠素含量、株高達最大值。

趙廣琦等人[11]田間試驗研究發(fā)現(xiàn)，污泥堆肥的不同用量處理與對照相比，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照處理增長了13%～28%，冠幅增加了26%～ 48%，處理量5.0%是各花灌木生長的最佳投放量。同時污泥堆肥使它們的開花、結果習性產生了一定程度的變化，對提高它們的開花質量有一定的促進作用。

2.4 應用于礦山修復

經過開采的礦山周圍的生態(tài)是極其脆弱的，尤其是土壤結構發(fā)生了巨大的改變，土壤中有機質含量減少，導致土壤貧瘠[12]。而污泥堆肥產物中含有許多有機質，利用其作為礦山廢棄地的土壤修復基質，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進而修復礦山環(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，研究結果表明污泥堆肥從3方面對尾礦廢棄土地進行了修復，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，提高礦山廢棄地微生物的活性，從而解決了礦山修復的難題。

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，土壤有機質含量呈遞增趨勢，增幅為32.58%～126.9%，土壤養(yǎng)分整體上也呈遞增趨勢。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。

2.5 應用于垃圾填埋覆蓋

傳統(tǒng)垃圾填埋場大多數使用黏土對垃圾填埋體進行覆蓋，造成土壤資源浪費，而垃圾填埋場封場種植是國內填埋場生態(tài)修復土地再利用的主要手段，種植植物對營養(yǎng)基質需求量大，將污泥堆肥后的產物應用于垃圾填埋場覆蓋[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封場種植植物營養(yǎng)不足的問題，為加速垃圾填埋場封場綠化轉化為植物園、園林、公園等生態(tài)景觀創(chuàng)造條件。

3 結語

隨著污泥堆肥應用途徑的增多，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)境效益和經濟效益，在今后相當長的一段時間內，堆肥將是我國污泥處理的主要發(fā)展方向，研究和推廣經濟上合理、技術上切實可行的實用技術，從而實現(xiàn)污泥資源的合理利用具有重要意義。

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