城市污泥制造缓释肥的工艺研究

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1、城市污泥制造缓释肥工艺研究【摘要】本文研究了以城市污泥和化肥为原料制备缓释肥及其方法.该方法釆用自制铁-载猛电极电解法将污泥除臭和去除重金属，再加入磷酸铁配料，再分别加入铝离子、铁离子、钙离子，混合，造粒，晒干后制成成品.再把成品分别放入红土浸泡液、黑土浸泡液、石粉水中，每天测定缓释肥在试液中氮磷的释放。实验结果表明加入铝离子和铁离子使污泥絮凝，其相应缓释肥缓释效果较好，抗水溶性匾少为5天，具有无臭、容易使用、肥效持久、肥料利用率高及改良土壤作用等特点。【关键词】城市污泥；电解；磷酸饺；缓释肥；氮磷释放曲线1•前言城市污泥作为固体废弃物中的一种，是指

2、城市生活污水及工业废水处理过程中产生的固体废弃物。其成分复杂，含有较多难降解的有机污染物、各种有害重金属、丰富的磷氮营养物、以及病原微生物和致病菌等有毒有害的物质[b21O随着城市化进程的加快，牛•活废水和工业废水的排放量日益增多，作为污水处理副产物的污泥产虽:也相应增多。在日前举行的第八届水处理行业热点技术论坛上，住建部科技发展促进屮心城镇水务技术办公室主任孔祥女ii披露的一组数据颇为触目惊心:根据住建部全国污水处理信息系统的统计，我国年产生含水80%的污泥约2500万吨，其中51.9%的处置方式是填埋。大量未经处理的污泥填埋，不仅容易造成二次污染

3、，还占用大量土地资源，因此污泥急需妥善处理。虽然污泥中含有大量有利于植物生长的有机物和氮、磷及部分钾⑶，但是目前我国城市污泥绝大部分是弃置、投入大海、焚烧或填埋等，只有极小量的进行干化后用丁•制作肥料。据美国环保署估计，美国15300个城市污水处理厂屮，年产干固体污泥769万吨，45%的污泥用于农林业，21%进行填埋，焚烧法由于能耗高，所以只占3%。原西德年产干污泥约200万吨，农田利川占32%,填埋占59%,焚烧占飞％。FI本55%的污泥进行焚烧，35%的污泥进行填埋，约9%的污泥进行农田利用。随着人们生态意识的增强，污泥投海后对海洋生态系统及人类

4、食物链可能产生的影响越來越引起人们的关注。美国于1988年已禁止向海洋倾倒污泥,并于1991年全面加以禁止⑷。欧共体规定1998年12月31H起，不得在水体中处置污泥⑸。污泥焚烧时会产牛二氧化硫、二噁英等气休而造成空气污染。此外，焚烧设备十分昂贵，且运行费用高达700-900元/t干污泥⑹。填埋的缺点是污泥中冇害成分的渗漏会对地下水造成污染，运输和填埋场地建设费用较高R可供填埋的场地越來越少。美国环保局估计，今后十儿年近80%的填埋场将关闭⑺。据中国污水处理厂调查，城市污泥的填埋处理费用平均约40元/t(8]0由于城市污泥中有机质和N、P、K含量都较

5、高，因此污泥农丿IJ是其最佳的处理办法⑼。城市污泥农用比例最高的是荷兰，占55%；其次是丹麦、法国和英国，占45%；美国占25%:10Jo我国对污泥的资源化利用的理论研究和实践还不成熟。污泥农用事实上也包含林业、花卉业等，那些与人类食物链无关的绿色产业，可以提供给污泥的产品极好的出路，并具有较好的价格空间。根据屮国国民经济发展计划和2001年《国务院关于加强城市绿化建设通知》的要求：到2010年，中国城镇人口总量已经增加到6.7亿，人均公共绿地面积要达到10时以上，城市公共绿地而积最少要达到67万hm2,平均每年新增加5.5万hm2o如果使用90t/

6、hm2污泥制造的肥料，那么全国城市绿化需要将近500万t,可以处理人部分城市污泥。因此，污泥在园林绿化和花卉生产中作为有机吧施用是-•种城市污泥资源化利用的较好途径。农用出路所提供的潜在价格空间可以覆盖污泥处理所需的人部分成木，焚烧和填埋1=1前的成本对于木來就资金短缺的污水处理厂來说负担较大。已经施川过多化肥的土地变得越來越贫瘠，土地的良性循坏被破坏，只有大量输入有机质，才能够改良上壤，对于此H的，污泥是一种廉价、理想的来源。污泥农用乃是污泥最终处置手段中的最佳选择，这不仅是污泥的有机质含量决定的，也是其庞人的数量和增值潜力所决定的。我国是一个发展

7、屮的国家，又是一个农业人国，城市污泥的制肥七地化利用应是一项重要的途径。山］因此木实验提出了一个较好的方法：自制铁-载猛电极电解法将污泥除臭和固定重金属，加入磷酸彼配料，再分别加入铝离子、铁离子、钙离子混合，造粒，晒T后制成成品，然后用抗水溶性试验研究加入三种离子的吧料缓释效果哪个最好。2.实验部分2.1主要仪器与试剂2.1.1实验试剂氢氧化钾(AR),上海联试化工试剂有限公司酒石酸钾纳(AR),天津市博迪化工有限公司氯化钱(AR),上海联试化工试剂有限公司碘化钾(AR),天津光复科技发展有限公司二氯化汞(AR),天津市博迪化工有限公司钳酸鞍(AR)

8、,天津市化学试剂四厂抗坏血酸(AR),天津化学试剂研究所酒石酸钮钾(AR),天津市博迪化工有限公司磷酸二氢钾