污水處理廠污泥農用可行性初步研究

摘 要:為研究污水處理廠污泥農用可行性，對孝感市城市污水處理廠污泥進行了采樣分析，結果表明污泥中TN、TP、TK均有較高的含量，遠高于豬糞、牛糞、雞糞。且有機物含量豐富，達到67.7%。但是同時測得Zn、Cd含量嚴重超標，分別為農用指標的12.9倍和8.23倍。因此污泥直接農用可能會導致對環境的不良影響，甚至導致二次污染。應進行適當的工藝處理方可農用。

關鍵詞:污泥 有機物 重金屬

中圖分類號:S-1文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)08(a)-0151-01

目前將污泥作為肥料農用是污泥資源化最普遍的方法[1]，污泥中含有大量營養物質如氮、磷、鉀、有機物。但同時也含有各種有毒污染物質如重金屬、病原菌、寄生蟲卵等，其中重金屬超標可危害人類健康和嚴重污染環境。本文通過分析測定孝感市城市污泥中的TN、TP、TK、有機質的含量初步分析其土壤肥效性。通過分析測定其所含部分重金屬的量而后結合各項指標初步分析其污染危害性。從這兩個角度綜合評價孝感市城市污泥農用的可行性。

1 材料與方法

1.1 樣品的采集及處理

于孝感市污水處理廠二沉池污泥出口處污泥堆縱切面上設立三條平行豎線。在每條平行豎線上各設立三個等間距點，均勻分布于三條平行豎線上。于各點處分別采取等量污泥，將所采九個點污泥樣品充分混合均勻，一部分用于含水率、有機物的測定，另一部分經自然風干后用玻璃棒壓碎，除去石子和動植物殘體等異物，并用四分法縮分至獲得所需量樣品，用瑪瑙研體研磨至樣品全部通過100目尼龍篩，混勻裝入試劑瓶備用。

1.2 分析方法

(1)pH、含水率、有機物、TN、TP、TK、重金屬元素的測定均參照國家標準CJ/T 211-2005進行。

(2)重金屬元素加標回收試驗，對去離子水進行加標回收試驗:設立A、B、C三組，每組設立三個平行，配制如下表1所示的各金屬離子目標濃度的混合加標溶液，并檢測各元素在各個濃度梯度下的回收率。

2 結果與分析

2.1 污泥中營養成分的分析

樣品污泥的pH、含水率、有機物含量及TN、TP的含量中，其中有機物的含量為67.7%，曹京哲[2]的數據表明豬圈肥有機物含量為25.0%、馬圈肥為25.0%、牛圈肥為20.0%、羊圈肥為31.8%。而本實驗表明所取污泥樣品有機物含量分別為豬圈肥和馬圈肥的2.7倍、牛圈肥的3.38倍、羊圈肥的2.13倍。TN、TP、TK的含量與全國城市污泥平均水平相比，TN的含量約為國家平均水平29.6g/kg的1.6倍，TK的含量約為國家平均水平5.83g/kg的2.2倍，TP的含量約為國家平均水平22.2g/kg的0.5倍。與豬糞、牛糞[3]、雞糞[3]相比，樣品TN的含量約為豬糞20.9g/kg的2.26倍、牛糞16.7g/kg的2.82倍、雞糞23.4g/kg的2.01倍。TP含量約為豬糞8.96g/kg的1.30倍、牛糞4.30g/kg的2.71倍、雞糞9.29g/kg的1.25倍。TK含量約為豬糞11.2g/kg的1.15倍、牛糞9.50g/kg的1.35倍、雞糞16.1g/kg的0.80倍。結果表明孝感市城市污泥含有較高水平的養分，是較為理想的農用肥料。

2.2 污泥中重金屬毒物含量的分析

金屬元素的測定結果和加標回收實驗結果中，表明各金屬元素對清水加標后的回收率均在90%以上，其中Zn、Cu、K的回收率可達99%以上，這說明了實驗結果的準確性。

污泥中重金屬的含量與農用指標中，與農用污泥污染物控制指標相比較，樣品污泥Cu含量達標，而Pb未檢出。Zn和Cd的含量超標，其中Zn含量為農用標準的12.9倍，Cd含量為農用標準的8.23倍，因此根據樣品污泥中重金屬的含量來初步分析孝感市城市污泥直接農用不可行。

2.3 孝感市城市污泥農用可行性的探討

綜上所述，孝感市城市污泥中含有豐富的氮、磷、鉀和有機物，可為植物提供充足的養分，但其重金屬毒物即Zn、Cd的含量遠遠超出污泥農用控制指標，直接農用對環境有一定的危害性，嚴重的可能會造成二次污染。

明銀安[1]、陳同斌等學者通過將污泥堆肥化和制成有機復合肥并分別施用于柚子樹和小麥，測得柚子果實和小麥重金屬含量均達到國家衛生標準。由于樣品污泥是Zn、Cd含量超標，且Zn、Cd的遷移性能較差，所以通過堆肥等無害化技術處理后孝感市城市污泥進行土地利用還是可行的。目前，我國主要的污泥農用無害化技術有兩種，一種是將城市污泥經加工處理制成污泥復合肥，另一種是制成土壤改良劑。

3 結語

(1)本污泥樣品TN、TP、TK、有機物含量十分豐富，其中TN、TK遠高于全國平均水平，TN、TP遠高于豬糞、牛糞、雞糞的含量。

(2)本污泥樣品部分重金屬即Zn、Cd含量超標，Pb未檢出，Cu含量在農用指標控制之內。

(3)本污泥樣品不可直接農用，但經過適當工藝處理如堆肥化或制成有機復合肥后農用價值較高。

參考文獻

[1] 明銀安等.廈門城市污水處理廠污泥的果肥利用研究［J］.中國給水排水，2009.

[2] 曹京哲.城市污水廠剩余活性污泥農用價值分析［J］.太原科技，2003.