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河道清淤底泥经热解碳化处理后用于植物育种培养的研究

2019-11-28李海明苑辉陈剑陈继跃葛小妹

环境与发展 2019年10期

李海明 苑辉 陈剑 陈继跃 葛小妹

摘要:污泥是污水处理过程所产生的固体沉淀物质,污泥的成分非常复杂,除含有大量的水分外,还含有大量的有机质、难降解的有机物、多种微量元素、病原微生物和寄生虫卵、重金属等成分,并伴有恶臭。如不及时处理,污泥中含有大量的有机物和丰富的氮、磷等营养物质易造成水质的富营养化,导致水质恶化;也将给大气、土壤以及人类健康带来极大危害。将污泥炭化可以减量化,无害化,固定重金属,同时还可以资源化利用,用于植物种植,促进植物生长。按比例将生土与污泥炭、干化泥、堆肥污泥分别掺混,种植白菜,验证污泥炭对育苗的有利作用,探索污泥产品应用途径和模式。

关键词:污泥炭;减量化;有机物

中图分类号:X176 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2019)10-0-02

DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.10.057

Abstract:Sludge is a solid sediment produced in sewage treatment process,the composition of sludge is very complex, besides containing a lot of water,it also contains a lot of organic matter,refractory organic matter,a variety of trace elements,pathogenic microorganisms,parasite eggs,heavy metals and other components,accompanied by malodor.If not treated in time,sludge contains a lot of organic matter and rich nutrients such as nitrogen and phosphorus,which can easily lead to eutrophication of water quality and deterioration of water quality;It will also do great harm to the atmosphere,soil and human health.Sewage sludge carbonization can reduce,harmlessly fix heavy metals, and can also be used as a resource for plant cultivation and plant growth.Blending raw soil with sludge charcoal,dry mud and composting sludge in proportion,planting cabbage,verifying the beneficial effect of sludge charcoal on seedling raising,and exploring the application ways and modes of sludge products.

keywords:Sludge charcoal;Reduce;Organic compound

隨着城镇污水排放量的增多,随之而来的污泥量也与日俱增。

污泥是污水处理过程所产生的固体沉淀物质,污泥的成分非常复杂,除含有大量的水分外,还含有大量的有机质、难降解的有机物、多种微量元素、病原微生物和寄生虫卵、重金属等成分,并伴有恶臭。如不及时处理,污泥中含有大量的有机物和丰富的氮、磷等营养物质易造成水质的富营养化,导致水质恶化;同时污泥中的重金属,有毒物质,致病菌等也将给大气、土壤以及人类健康带来极大危害。

污泥处理产物的资源化利用是污泥处理处置的主要模式之一。采用热解炭化技术处理污泥的最终产品——污泥炭的含水率能够控制在10%以下,大大实现了污泥的减量化。同时污泥炭作为肥料能够应用于园林绿化,用于植物的种植,促进植物的生长,有效解决了全产业链的资源化利用的难题。

1 实验部分

1.1 仪器与药品

铁锹,花盆,喷水壶,温湿度计,生土,污泥炭、无氯自来水、干化污泥、堆肥污泥。

1.2 试验土样的制备

利用污泥热解炭化技术制备一定量的污泥炭产品作为一种土样产品,把干化污泥和好氧堆肥发酵产生的污泥产品作为另两种土样产品,生土作为第四种土样产品。几种土样,按照不同的比例掺混配制土样,搅拌均匀,放入花盆,用于育苗的实验土样。共掺混配制了十三盆土样,包括纯生土的对照花盆,和按照预先设计好的不同的比例调配的实验样土十二盆,分别检测上述十三个花盆样品土的全盐和pH值。对照花盆的土样为100%生土,一至四组由生土与污泥炭组成,污泥生物炭的含量分别为10%、20%、30%、40%,五至八组由生土和干化污泥组成,干化污泥的含量分别为10%、20%、30%、40%,九至十二组由生土和堆肥污泥组成,堆肥污泥的含量分别为10%、20%、30%、40%,共计十三组土样,每组重复平行三个。

1.3 播种、育苗、间苗

选取优质白菜种子,统一育种,花盆浇透水后播种,每盆选取50粒饱满的种子,放到花盆合适的深度,以育苗土覆盖,置于温湿度适中的场所。待种子发芽,及时浇水、维护,长成幼苗后观察幼苗的长势情况并适度的间苗,随着幼苗逐渐成熟,经过几次间苗后,最后每盆只保留长势最好的一颗继续观察。

2 实验结果与讨论

2.1 出苗数的统计分析

由表格可以看出,污泥炭土样的出苗率最高,堆肥污泥土样的出苗率次之,干化污泥的含水率出苗率效果最差,可能是因为污泥经过热解炭化处理后,污泥炭能够起到营养肥的作用,对种子的发芽能够提供充足的营养物质,有助于种子的发芽和生长,堆肥污泥土样也能够起到一定的营养肥的作用,提供种子发芽生长过程中所需的各种营养元素,干化污泥的营养成分最少,对种子发芽的促进作用最小,导致出苗率最低。

2.2 出苗长势的统计分析

由表格可以看出,堆肥污泥土样的幼苗长势最好,污泥炭土样的幼苗长势次之,干化污泥的土样长势相对最弱,其中堆肥污泥的含量在10%时长势最好,高度达到了18cm,随着堆肥污泥掺加比例的增加,幼苗的长势有所减弱。分析主要原因是幼苗的生长期需要更多的氮磷钾等营养物质,主要能通过堆肥污泥获得,污泥炭和干化污泥在幼苗生长阶段所提供的营养物质相对较少。

3 实验结论

(1)育苗阶段,污泥炭土样的出苗率最高,干化污泥土样的出苗率最差。

(2)幼苗生长阶段,堆肥污泥土样的幼苗长势最好,干化污泥土样的长势最弱。

参考文献

[1]赵鸣,吴广芬,李刚.污泥资源化利用的途径与分析[J].再生资源研究,2004(5):28-29.

[2]孟宪民.我国泥炭资源概况与园艺种苗基质解决方案[J].中国花卉园艺,2004(23):14-17.

[3]林云琴,周少奇.我国污泥处理、处置与利用现状[J].能源环境保护,2004,18(6):18.

收稿日期:2019-05-23

基金项目:2017年天津市支持京津冀科技成果转化项目,“黑臭水体原位修复工程技术研究”(项目编号:17YFCZZC00210)

作者简介:李海明(1988-),男,汉族,研究生,中级工程师,研究方向为膜分离技术,工业污水治理,污泥处理处置。