城市污泥的性质及其土地利用的发展趋势

城市污泥的性质及其土地利用的发展趋势潘金培福建省安然水务环保发展有限公司三明大田366100摘要城市污泥中存在着各种复杂的成分，如何结合我国的国情对它进行合理的处置于与利用已经受到越来越多人的关注，文章中介绍了城市污泥的性质及污泥土地利用的现状和发展趋势，认为将城市污泥作为有机肥料或土壤改良剂进行土地利用，将成为我国城市污泥处置中的一种行之有效并具有广大应用前景的途径.关键词城市污泥处置土地利用ThenatureofsewagesludgeandlandusetrendsPanjinpeiFieldCounty,FujianProvinceEnvironmentalProtectionCo.,Ltd.SanmingWaterEnronField366100Summary：ofmunicipalsewagesludgeintheexistenceofvariouscomplexcomponents,howtointegrateChina'snationalconditionsatthedisposalofitsreasonableusehasbeengrowingconcern,thearticledescribesthenatureofsewagesludgeandsludgelandusesituationanddevelopmenttrendthatthecitysludgeasanorganicfertilizerorsoilcoveroftheagentsoflanduse,willbetheuseofurbansewagesludgedisposalispromisinginaway.Keywords：sludge,disposal,landuse目录第1章前言..................................................................................................................................1第2章城市污泥的性质................................................................................................................22.1污泥中的盐分........................................................................................................................22.2污泥中的重金属..................................................................................................................22.3污泥中的有机污染物............................................................................................................32.4污泥中的病原体....................................................................................................................32.5污泥中的氮磷等养分............................................................................................................3第3章污泥土地利用的发展前景..............................................................................................53.1园林绿化................................................................................................................................53.2退化土地的修复....................................................................................................................53.3生产有机复合肥....................................................................................................................53.4林地利用................................................................................................................................6第4章污泥土地利用的现状......................................................................................................7第5章结语....................................................................................................................................8参考文献..........................................................................................................................................9第1章前言1第1章前言由于城市污泥的产生量随着城市污水处理厂的增加而日益增加，污泥处理处置是污水处理得以最终实施的保障。国内外污泥最终处置方式主要有土地利用、用作建材、填埋、焚烧、投海等；据中国污水处理厂调查，城市污泥用于填埋处理费用平均约40元/t[1]干泥，用于焚烧处理时，由于焚烧设备十分昂贵，运行费用高达700-900元/t干泥。在经济发达国家，污泥处理处置是极其重要的环节，其投资约占污水处理厂总投资的50—70%[2]，而国内的污水处理厂的污泥处理部分仅占投资额的20—35%，对污泥污染问题的重视远远不如对污水处理的重视；同时大量积累的污泥，不仅将占用面积广大的土地，而且其中的有害成分如重金属、病原菌、有机污染物及臭气等将成为影响城市环境卫生的一大公害，所以，妥善科学地进行城市污泥处置已是一个非常紧迫的任务。近年来，由于采用了更严格的工业废水排放标准和更有效的污水处理技术，城市污水污泥中重金属呈下降趋势，加之我国虽土地总面积居世界第三位，但人均占地仅为世界人均的1/3。土地资源非常有限，若将污泥纳入良性的生态循环进行土地利用，可为土壤提供丰富的有机质，在其土地利用的过程中，利用土壤的自净能力，使污泥中的一些污染物得到同化和稳定化，可降低对环境所造成的污染，对土壤的生态修复具有十分重要的意义。第2章城市污泥的性质2第2章城市污泥的性质2.1污泥中的盐分污泥中的盐分会明显提高土壤的电导率，适量的盐分有利于植物对营养成分的吸收，过高的盐分会破坏养分之间的平衡，抑制植物对养分的吸收，甚至会对植物根系造成直接的伤害。离子之间的拮抗作用也会加速有效养分如NH4+、K+、NO3-等的淋失，通常是采用堆肥的方法降低其中的成分，以提高污泥的适用性[3]。2.2污泥中的重金属污泥中的重金属种类多、主要有Pb、Zn、Ni、Cr、Hg、Cd等，重金属因其溶解度小、性质稳定而难以去除，如果污泥中的重金属含量过高而没有对其进行有效控制，在土地利用的过程中重金属进入土壤就会造成长期的危害，一旦造成了土壤的重金属污染，得到治理是很困难的，可谓是得不偿失。因此污泥的土地利用要严格控制其中重金属的含量，防止重金属对生态环境产生不良的影响。目前，主要通过化学和生物两种方法来降低污泥中的重金属含量。化学法就是利用硫酸、盐酸、硝酸及EDTA等化学物质从污泥中提取重金属，但此法存在投资费用高、操作困难、需大量的强酸和生石灰等问题，使之难于得到广泛应用。生物学法是利用微生物将污泥中难溶解的重金属离子释放并转移到液相中，从而实现重金属的生物脱毒的方法。同化学法比，该方法具有提取率较高、投资费用低、易于操作等优点，因此，具有非常乐观的应用前景。近年来污水处理技术和法规的日益完善和提高，美国、欧盟等发达国家的污泥中重金属的含量有了明显的下降，在我国，由于工业污水达标排放等原因，污泥中的重金属含量也有了逐年下降的趋势，2006年多位学者从全国范围内选取107个城市污泥样品，测定了其重金属含量，结果表明，污泥中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的平均含量分别为20.2、201、93.1、219、213、48.7、72.3和1058mg/kg与2001年的统计结果相比，Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn的含量均呈显著下降的趋势，这将有利于污泥的农用，降低污泥土地利用的环节风险。第2章城市污泥的性质32.3污泥中的有机污染物污泥中含有一些有毒的有机污染物，如多氯联苯（PCBS）、多环芳烃（PAHS）、多氯代二苯并二噁英（PCDD/FS）和有机磷农药（OCPS），这些有机污染物的往往具有长期的残留性、生物蓄积性和“三致”的特性，成为环境污染的重大隐患和人类生存安全的严重威胁[8]；20世纪60—70年代日本所发生的震惊世界的米糠油事件就是因为误食被PCBS污染的米糠油而引起的。据前人调查，城市污泥直接施用可能导致作物中有机污染物的吸收累计，而施用城市污泥堆肥的有机污染物含量而普遍较低，其有机污染物含量与空白对照相当，有些甚至低于空白对照。这是因为堆肥可以有效地降低城市污泥中有机污染物的含量，其降解率可达60%以上，部分有机污染物的去除率达到90%。因此，一般认为经过无害处理的城市污泥应用于农田土壤，其有机污染物尚不会通过植物吸收的途径进入营养链而引起重大的环境和食品安全问题。2.4污泥中的病原体城市污泥中的病原体主要来自人畜的粪便和食品加工厂，其种类多大上千种，主要是细菌、真菌、寄生虫和病毒四大类，寄生虫最为常见。不同的病原体在污泥及其施肥的土壤中的存活时间相差很大，有的仅存货数小时或数天，而有的可存活数年之久。当污泥土地利用时，病原体可随污泥一起进入土壤环境，增加土壤中病原物的含量。如果对污泥处理或者施用不当会污染生态环境，威胁人类健康。因此，应防止病原体传播根本措施在于源头控制，常用稳定化的方法有消化处理、堆肥处理、干燥处理和辐射消毒法等。有学者进行调查，结果表明：厌氧消化、干燥法及超声波处理等虽也有一定的杀菌效果，但常因杀菌不完全或其他缺点而不如辐射处理、巴氏灭菌法常用[4]。2.5污泥中的氮磷等养分污泥中通常含有丰富的N、P等各种养分，据有关统计资料显示，城市污泥的有机质平均含量高达384.0g/kg，并呈逐年增加的趋势，全氮27.0g/kg、全磷14.3g/kg和全钾7.0g/kg，氮、磷、钾总养分平均达到48.3g/kg。城市污泥养分含量明显高于厩肥[9]。当污泥土地利用时，它们与土壤胶体间发生着各种物理、化学及生物等反应，一部分氮素形成N2、NO2而逸散到大气中，另一部分氮则经过生化反应而矿化为硝态氮（NO3-）