“植物殘?bào)w好氧堆肥處理實(shí)驗(yàn)”的相關(guān)材料

【資料簡(jiǎn)介】

  “植物殘?bào)w好氧堆肥處理實(shí)驗(yàn)”的相關(guān)材料

   摘要 結(jié)合近年來(lái)國(guó)內(nèi)外有關(guān)城市污泥堆肥技術(shù)方面的研究文獻(xiàn)，詳細(xì)討論了影響污泥堆肥效率的因素。
   在各種影響因素中重點(diǎn)討論了輔料的影響，介紹了國(guó)內(nèi)外研究所使用的輔料種類和作用。

   關(guān)鍵詞 污泥 堆肥 輔料 

   Abstract The influencing factors for composting of sewage sludge were particularly discussed based on articles about composting technology of sewage sludge from home and abroad in recent years．
   The paper gave emphasis on influence of compost assistant materials among all influencing factors．
   Category and function of compost assistant materials that were used by many investigaters were summarized．

   Key words Sewage Sludge Compost Assistant Materials


   污泥是廢水處理過(guò)程中產(chǎn)生的沉淀物質(zhì)，含有混入生活污水或工業(yè)廢水中的泥沙、纖維、動(dòng)植物殘?bào)w等固體顆粒及其凝結(jié)的絮狀物，是各種膠體、有機(jī)質(zhì)及吸附的金屬元素、微生物、病菌、蟲(chóng)卵等物質(zhì)的綜合物質(zhì)
〔1〕狀態(tài)由含水率決定。城市污泥的土地利用是普遍認(rèn)可的一種資源化利用方式，英、法等發(fā)達(dá)國(guó)家城市
污泥的農(nóng)用率在70％左右，有的高達(dá)80％以上，而我國(guó)目前農(nóng)用率還相當(dāng)?shù)停ú蛔?0％）
〔2〕只有土地利用出路所提供的潛在價(jià)格空間可以覆蓋污泥處理所需的大部分成本。我國(guó)的國(guó)情決定了zui 經(jīng)濟(jì)有效的污泥處置方法是高溫好氧堆肥。污泥好氧堆肥可明顯殺滅病原菌和寄生蟲(chóng)卵，使部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)，使污泥含水率降低而減量，使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)易于被植物吸收，促進(jìn)植物生長(zhǎng)，使土壤的理化及生物學(xué)性質(zhì)改善。本文將對(duì)污泥堆肥效率的影響因素進(jìn)行探討。

1 污泥堆肥的原理及影響因素

1．1 堆肥的原理

污泥堆肥是指污泥經(jīng)過(guò)好氧微生物的發(fā)酵分解，高分子長(zhǎng)鏈有機(jī)物降解為小分子的葡萄糖、氨基酸、脂肪酸等，并zui終轉(zhuǎn)化為CO2、NH3、H2O及無(wú)機(jī)鹽，并且合成新的高分子有機(jī)物質(zhì)—腐殖質(zhì)，病原菌被基本滅活，使污泥不再發(fā)黑發(fā)臭，含水率大幅度降低，從而達(dá)到污泥減量化、無(wú)害化和資源化的過(guò)程。堆肥過(guò)程中主要包括有機(jī)物的氧化、細(xì)胞物質(zhì)的合成、細(xì)胞物質(zhì)的氧化和腐殖質(zhì)的合成等生物化學(xué)反應(yīng)。

1．2 堆肥效率的影響因素

高溫好氧堆肥工藝按照目前實(shí)際應(yīng)用情況可以分為條垛堆肥工藝、強(qiáng)制通風(fēng)靜態(tài)垛工藝和發(fā)酵槽工藝。各種工藝的工藝條件和操作控制方法不同，但是影響堆肥質(zhì)量的因素是相同的，分別介紹如下。

1.2.1 初始含水率

堆肥物料的初始含水率是堆肥成功的關(guān)鍵因素。大量研究表明，污泥堆肥初始含水率應(yīng)調(diào)節(jié)至60％左右。
不同的工藝略有差別，但是水分的多少應(yīng)保證微生物的生化反應(yīng)能以合適的速率穩(wěn)定的進(jìn)行，水分過(guò)高會(huì)引起堆層中空隙減少，氧氣交換降低，微生物的活性降低；同時(shí)保證足夠的水分參與溶解有機(jī)物，參與微生物的新陳代謝的作用。

1.2.2 通風(fēng)條件

通風(fēng)供氧也是高溫堆肥成功的關(guān)鍵因素之一。堆料需氧量與堆料中有機(jī)物含量密切相關(guān)，有機(jī)碳含量越高，需氧量越大。氧濃度一旦低于微生物活動(dòng)所需要的濃度，堆體就容易厭氧產(chǎn)生惡臭。堆肥初期有機(jī)物氧化分解劇烈，應(yīng)提供較大的通氣量，通常200～250Lt-1min
〔-1〕左右zui為合適，此時(shí)氧含量保持在5%～15％。當(dāng)有機(jī)物基本分解完后，通氣是為了減少堆肥產(chǎn)品的水分，因此通氣量可以減少。

1.2.3 溫度

溫度影響因素包括外界環(huán)境溫度和堆肥過(guò)程中堆體的溫度。 



〔4〕等人采用強(qiáng)制通風(fēng)的靜態(tài)垛工藝研究表明，環(huán)境溫度對(duì)堆體溫度的正常升溫影響不大，寒冷的氣候?qū)Χ洋w中層溫度的升溫速率有影響，寒冷的冬季（平均氣溫-5．1℃），升溫比較慢，只要操作得當(dāng)，堆肥能順利達(dá)到高溫，并能維持一段高溫期。
堆肥過(guò)程先后經(jīng)歷初溫期、高溫期和中溫期三個(gè)階段。對(duì)于室外堆肥系統(tǒng)，堆體的初始溫度即外界環(huán)境溫度；中溫期持續(xù)時(shí)間比較長(zhǎng)，大部分有機(jī)質(zhì)在這一階段分解。丁文川等

〔5〕研究表明，污泥堆肥過(guò)程中有機(jī)質(zhì)的分解主要是中溫（45℃左右）階段完成，參與反應(yīng)的微生物以中溫菌群為主，同時(shí)包括部分耐熱菌群；高溫期階段可以滅活絕大部分病原菌，同時(shí)高溫菌群的主要作用在于分解纖維素。因此在堆肥過(guò)程中維持長(zhǎng)時(shí)間的中溫有利于有機(jī)質(zhì)的穩(wěn)定，縮短堆肥周期。當(dāng)堆體溫度高于70℃時(shí)，微生物的活動(dòng)會(huì)受到抑制，使發(fā)酵變慢，此時(shí)可以加大通風(fēng)帶走過(guò)多的熱量來(lái)調(diào)節(jié)。

1.2.4 C／N比和C／P比

一般C／N控制在20～30之間比較適宜，若C/N比過(guò)高，微生物增殖時(shí)由于氮不足，生長(zhǎng)受到限制，有機(jī)物降解速率變得緩慢，堆肥時(shí)間變長(zhǎng)；若C/N比過(guò)低，則堆肥過(guò)程產(chǎn)生氨，不僅影響環(huán)境，而且造成肥分氮的損失。磷也是微生物所必須的營(yíng)養(yǎng)元素，堆肥化所需C/P比為75～150，污泥中含有較多的磷，所以一般不必調(diào)整。

1.2.5 pH值

污泥一般情況下呈中性；微生物的活動(dòng)也需要一個(gè)微酸性或中性的條件，因此堆肥化時(shí)pH一般不需要調(diào)整。
即使發(fā)酵過(guò)程中由于產(chǎn)生有機(jī)酸，會(huì)使 pH有所降低，但是隨著堆肥的進(jìn)行，有機(jī)酸會(huì)被進(jìn)一步分解為 CO2和H2O，pH會(huì)重新上升，堆肥結(jié)束時(shí) pH值達(dá)到 7～8之間。

1.2.6 外加微生物菌劑

污泥中通常有發(fā)酵微生物，只要通風(fēng)等條件合適，不加菌劑也能發(fā)酵，但是為了實(shí)現(xiàn)快速堆肥，必須添加菌劑，接種菌劑有固體和溶液菌劑，但是為了節(jié)約成本，也可以采用成品回流的方式，回流量占體積的20～30％即可。
山西沃土生物有限公司的VT微生物菌劑適應(yīng)于污泥處理的研究，成為污泥堆肥處理的菌劑。
針對(duì)上述影響因素，表1給出了污泥高溫好氧堆肥的較適合工藝參數(shù)及要求。

參數(shù)及要求堆肥化zui適范圍

初始含水率50%～70%（高含水率用于強(qiáng)制通風(fēng)堆肥）

通氣量200～250L·t-1·min-1或含氧量為5～15%
溫度45～70℃，55℃以上至少保持3d

C/N比和C/P比分別為20～30，75～150之間
pH值6~8（一般不必調(diào)整）

外加微生物菌劑復(fù)合菌劑、VT菌劑、纖維素分解菌等
（針對(duì)污泥特性進(jìn)行選用）

2 污泥堆肥輔料

輔料是指為了使堆肥過(guò)程能夠進(jìn)行并且以較快速度進(jìn)行，提高堆肥產(chǎn)品質(zhì)量，而在污泥中加人的輔助物料。輔料種類很多，根據(jù)其作用可分為接種劑、膨脹劑、調(diào)節(jié)劑、重金屬鈍化劑等，有些輔料可以兼有上述幾種作用。有些輔料本身就是廢物，需要處理或處置，使用廢物作輔料的污泥堆肥可以達(dá)到以廢制廢的效果。輔料的性質(zhì)和作用與堆肥其他影響因素密切相關(guān)。

2．1 膨脹劑

膨脹劑是指有機(jī)物或無(wú)機(jī)物組成的質(zhì)地疏松的固體顆粒，能夠依靠粒子之間的接觸起到支撐作用，加入污泥中能夠保證污泥與空氣的充分接觸。膨脹劑要有足夠的耐濕性，使其與污泥混合攪拌堆放時(shí)留有必要的孔隙；還要有足夠的吸水性，減小污泥塌落度。單純的污泥并非不能堆肥
〔7，8〕，但是由于脫水泥餅仍有較高的含水率(80％左右)，影響了透氣性，不容易達(dá)到高溫好氧堆肥的效果。加入一定比例的膨脹劑可以增大堆體的孔隙度便于空氣流通。常用的膨脹劑有刨花、鋸末、樹(shù)葉、干草、團(tuán)粒垃圾、秸稈、破碎成顆粒的輪胎、花生殼、爐渣等物質(zhì)。對(duì)于含水率80％的脫水泥餅來(lái)說(shuō)，膨脹劑與污泥*比例為1∶1，有些膨脹劑篩分后可以循環(huán)使用數(shù)次，有些則成為堆肥產(chǎn)品的組成部分。被動(dòng)通風(fēng)堆肥工藝對(duì)膨脹劑的要求比較苛刻，S．Barrington等
〔9〕研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于被動(dòng)通風(fēng)的堆肥系統(tǒng)，刨花和干草比稻殼更適合作堆肥的膨脹劑。

2．2 調(diào)節(jié)劑

2.2.1 水分調(diào)節(jié)劑 水分調(diào)節(jié)劑是一些吸水性物質(zhì)，能夠吸收污泥中的自由水使整個(gè)堆體水分分布比
較均勻，從而改善污泥顆粒的透氣性能。水分調(diào)節(jié)劑可以是木屑、作物秸稈、軋棉廢料
〔10〕廢紙、煤灰等。高定等人
〔11〕研制了一種堆肥新型調(diào)理劑（CTB調(diào)理劑）該調(diào)理劑具有較強(qiáng)的吸水能力，飽和吸水率為65．7％，除臭效果好，價(jià)格相當(dāng)于木屑／木片的1／2，而且能重復(fù)使用，每次堆肥的損耗低于5％－8％。

2.2.2 營(yíng)養(yǎng)調(diào)節(jié)劑 堆肥過(guò)程中有機(jī)質(zhì)的降解是微生物活動(dòng)的結(jié)果，微生物繁殖速度受營(yíng)養(yǎng)豐缺的制
約，有效營(yíng)養(yǎng)豐富，微生物繁殖速度就快。城市污泥C／N比通常低于10，而堆肥合適的 C／N比為 20~30，因此可以添加一些 C／N比較高的物質(zhì)調(diào)整堆料 C／N比。常見(jiàn)有機(jī)物的C/N比列于表2。



物料C/N物料C/N

稻草、麥稈、稻殼70~100牛糞8~26

雜草12~19豬糞7~15

木屑200~1700雞糞5~10

樹(shù)皮100~350廚余20~25

由表2數(shù)據(jù)不難看出，木屑、樹(shù)皮、作物秸稈比動(dòng)物糞便、雜草和廚余更適合作為污泥堆肥的營(yíng)養(yǎng)調(diào)節(jié)劑。

2．3 接種劑

只要涉及到堆肥，接種劑的問(wèn)題都會(huì)引起爭(zhēng)論。高溫好氧堆肥是由群落結(jié)構(gòu)演替非常迅速的微生物群體共同作用的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，在該過(guò)程中每一種微生物群體都在較短時(shí)間內(nèi)適應(yīng)自身生長(zhǎng)繁殖的環(huán)境條件，并對(duì)某一種有機(jī)物質(zhì)分解起作用。有學(xué)者認(rèn)為，為了加速堆肥反應(yīng)，縮短堆肥周期，必須接種；但是，大量微生物生理適應(yīng)范圍大，它們已存活在污泥中，許多研究者認(rèn)為接種劑是無(wú)效的，沒(méi)有使用的必要。

自身馴化培養(yǎng)污泥接種劑比較有針對(duì)性，缺點(diǎn)是培養(yǎng)時(shí)間比較長(zhǎng)；商品化的優(yōu)勢(shì)菌劑（如 VT菌劑）效果比較好，但會(huì)使污泥堆肥處理成本提高。為了達(dá)到既強(qiáng)化堆肥效果又節(jié)約處理成本的目的，接種劑通常用優(yōu)化工藝已腐熟的回流堆肥，回流體積比20%~30％即可實(shí)現(xiàn)接種要求。利用成品堆肥作為接種劑和調(diào)節(jié)污泥水分和孔隙度的研究結(jié)果
〔12〕表明對(duì)于強(qiáng)制通風(fēng)的靜態(tài)垛工藝當(dāng)污泥：木片：回流堆肥為1∶1∶1時(shí)（體積比），堆體順利達(dá)到設(shè)定溫度并維持了6d以上。接種有時(shí)也采用特種菌種，同濟(jì)大學(xué)研究表明：污泥與木屑堆肥加入VT菌劑，可以使堆肥發(fā)酵周期縮短至15d以內(nèi)，該優(yōu)化工藝不必每次都添加菌劑，只需回流20%~50％（重量比）的腐熟堆肥也可以達(dá)到接種效果
〔6〕但是考慮到回流比例越大，污泥處理量和堆肥產(chǎn)量越小，因此回流比例應(yīng)盡量減小，20％是*值。

2．4 重金屬鈍化劑

污泥中的重金屬污染與危害是污泥土地利用的一大限制性因素。重金屬鈍化劑就是指加入堆肥的污泥中，使重金屬形態(tài)發(fā)生變化，生物有效性降低。常用的鈍化劑有粉煤灰、磷礦粉、石灰

〔13〕沸石、草炭等。李國(guó)學(xué)等
〔14〕研究表明：從對(duì)交換態(tài)重金屬的鈍化效果來(lái)說(shuō)，粉煤灰和磷礦粉是經(jīng)濟(jì)有效的鈍化劑，合適的投加比例分別是 25％和 20％。

3 結(jié)論

（1）影響堆肥效率的主要因素有初始含水率、通風(fēng)供氧量、環(huán)境和堆體溫度、C／N比和C／P比、pH、外加優(yōu)勢(shì)菌劑等。上述影響因素的適宜控制范圍列于表1。

（2）木屑，既可以調(diào)整堆料含水率，又可以起到膨脹劑和營(yíng)養(yǎng)調(diào)節(jié)劑的作用，而且是廢棄物品，是一種較好的綜合輔料。

（3）合適的影響因素的控制是實(shí)現(xiàn)污泥快速處理的基本保證?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)是確定某種污泥在某種環(huán)境下工藝參數(shù)的重要手段。

參 考 文 獻(xiàn)

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
在影響渾河水質(zhì)的同時(shí)，也間接地對(duì)渾河沿岸地下水水源的水質(zhì)產(chǎn)生連帶影響。


在近渾河地下水集中開(kāi)采區(qū)地下水與河水的關(guān)系極為密切，1979年枯水期渾河污染嚴(yán)重，19

81年污水明顯減輕，以后又逐年加重，而同時(shí)期地下水水質(zhì)變化趨勢(shì)與渾河水質(zhì)變化趨勢(shì)具
有顯著的相關(guān)性。

綜上所述，沈陽(yáng)市市政水源的75%分布在渾河沈陽(yáng)段沿岸，渾河是其主要補(bǔ)給源，其水質(zhì)直
接受到渾河水質(zhì)的影響，由于渾河水質(zhì)污染，造成渾河沿岸市政水源水質(zhì)也出現(xiàn)不同程度的
污染，部分水質(zhì)指標(biāo)超過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)，渾河水質(zhì)污染是造成市政水源污染的主要原因之一。

4 2002～2003年渾河治臭工程對(duì)地下水環(huán)境的影響

渾河橋段2002年治臭工程使該河段水質(zhì)發(fā)生明顯變化，大部分水域水質(zhì)達(dá)到四類水域標(biāo)準(zhǔn)，
局部COD偏高，但也全部由黑臭型水域轉(zhuǎn)化成藻類大量繁殖處于良性生態(tài)循環(huán)的水域。河中
魚(yú)類大量出現(xiàn)，底泥厭氧及上浮現(xiàn)象被*控制。2002年冬，渾河攔河壩修建臨時(shí)護(hù)壩，首
次實(shí)現(xiàn)壩前有*放水，大量水資源的保留，營(yíng)建了冬季渾河景觀環(huán)境，促進(jìn)了地下水的補(bǔ)
給，改善了沈陽(yáng)市環(huán)境空氣質(zhì)量。

2003年渾河工農(nóng)橋段治臭工程在實(shí)現(xiàn)治臭目標(biāo)的基礎(chǔ)上，其污水的截流和藥劑施用極大地促
進(jìn)了水域由厭氧型向耗氧型的轉(zhuǎn)變，使水域恢復(fù)耗氧狀態(tài)下自凈功能，水生生物處于良性生
長(zhǎng)與循環(huán)促進(jìn)階段。

初步調(diào)查結(jié)果表明，自2002年下半年起，渾河治理河段沿岸地下水位和水質(zhì)均向良好方面變
化，歷年冬季某些區(qū)域水井水位下降幾十米，但在2002年冬季變化不大，水質(zhì)明顯改善。有
關(guān)渾河變化對(duì)城區(qū)地下水環(huán)境改善的促進(jìn)作用將日益顯露，水環(huán)境的*變化將在沈陽(yáng)市的
建設(shè)發(fā)展*填寫重要的篇章。














污泥的高溫堆肥處理法



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一、概述
城市污水處理是我國(guó)“九五”“十五”期間需重點(diǎn)解決的環(huán)保問(wèn)題，而大力進(jìn)行污水處理的同時(shí)，又面臨著對(duì)其伴生物---污泥處理處置的難題。采用城市污泥無(wú)害化、資源化農(nóng)用技術(shù)，利用污泥作為原料，加入工業(yè)廢棄物----粉煤灰和N、P、K等添加物，制成顆粒狀有機(jī)復(fù)合肥，不僅解決了城市污水污泥的處理問(wèn)題，還可對(duì)污泥、粉煤灰等污染物進(jìn)行綜合利用，推動(dòng)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并為農(nóng)業(yè)提供具有改良土壤特性、提高農(nóng)作物產(chǎn)量的有機(jī)復(fù)合肥料，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
本項(xiàng)目為城市污泥無(wú)害化資源化農(nóng)用技術(shù)工程項(xiàng)目。為使污泥制肥技術(shù)盡快得到推廣，解決煙臺(tái)市市政污水污泥處理和處置問(wèn)題，本項(xiàng)目將實(shí)施以下內(nèi)容。
在煙臺(tái)市污水處理廠內(nèi)建設(shè)日消化 50m3 脫水污泥(含水率65～75%)、年產(chǎn)16000噸有機(jī)復(fù)合肥的污泥制肥廠。
本項(xiàng)目需建設(shè)污泥制肥廠生產(chǎn)車間廠房、輔助生產(chǎn)用建構(gòu)筑物及辦公用房等，建筑面積約2500m2。購(gòu)置用于污泥制肥廠生產(chǎn)的日處理污泥量50m3的污泥無(wú)害化農(nóng)用技術(shù)成套備，項(xiàng)目需新增固定資產(chǎn)投資約670萬(wàn)元，其中建筑工程費(fèi)約200萬(wàn)元，設(shè)備購(gòu)置及安裝工程費(fèi)約370萬(wàn)元，其他費(fèi)用約100 萬(wàn)元。
本項(xiàng)目的承擔(dān)單位為國(guó)家機(jī)械*機(jī)械科學(xué)研究院，污泥制肥廠的生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)由煙臺(tái)市污水處理廠負(fù)責(zé)實(shí)施。
本項(xiàng)目通過(guò)污泥制肥技術(shù)產(chǎn)業(yè)工程以實(shí)現(xiàn)明顯的社會(huì)效益，并具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。
二、項(xiàng)目的意義和必要性，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
水資源是保證人類生存zui基本的條件，因而保護(hù)水資源、防止污水對(duì)環(huán)境的污染，是人類造福于千秋萬(wàn)代的重要責(zé)任。為了改善我國(guó)水資源污染嚴(yán)重的現(xiàn)狀，從“九五”期間污水治理問(wèn)題得到充分重視，城市污水處理工程項(xiàng)目發(fā)展很快。然而對(duì)于隨之產(chǎn)生的大量污泥，目前我國(guó)大多采用填埋處理，處理不當(dāng)仍會(huì)造成對(duì)環(huán)境的二次污染。污泥的處理處置和利用已經(jīng)越來(lái)越成為我國(guó)急需解決的大問(wèn)題。
污泥是污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的沉淀物質(zhì)，它包括污水中的泥砂、纖維、動(dòng)植物殘?bào)w等固體顆粒及其凝結(jié)的絮狀物，各種膠體、有機(jī)物及吸附的金屬元素、微生物、病菌、蟲(chóng)卵、雜草種子等綜合固體物質(zhì)。由于城市污水處理廠的污泥中主要成份為有機(jī)物，因而其本身就是很好的農(nóng)用有機(jī)肥原料，可進(jìn)行綜合利用，將其變廢為利。本工程采用城市污泥無(wú)害化農(nóng)用技術(shù)，將城市污泥與添加物質(zhì)（其成份主要為菌種、粉煤灰及N、P、K營(yíng)養(yǎng)素等）混合，制成可用于播種機(jī)播撒的有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合顆粒肥，這種復(fù)合肥產(chǎn)品屬無(wú)機(jī)有機(jī)緩釋肥，對(duì)提高農(nóng)作物產(chǎn)量、保護(hù)土壤有明顯效果，是具有較大發(fā)展?jié)摿Φ霓r(nóng)業(yè)肥料品種。因此利用城市污泥添加粉煤灰制肥，即可為農(nóng)業(yè)提供復(fù)合肥產(chǎn)品，滿足我國(guó)農(nóng)業(yè)化肥產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)城市污泥和粉煤灰等環(huán)境污染源的綜合利用，使廢物資源化。有著極大、長(zhǎng)遠(yuǎn)的社會(huì)效益和一定的經(jīng)濟(jì)效益。
從世界范圍看，城市污泥的處理處置方法主要有焚燒、填埋、投海和堆肥等多種形式。焚燒法的技術(shù)與設(shè)備復(fù)雜，能耗大，投資高，并伴有大氣污染問(wèn)題；填埋法受到用地的限制；投海會(huì)污染海洋，對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)和人類食物鏈會(huì)造成威脅，公約已明令禁止；用堆肥法處理后的城市污泥進(jìn)行農(nóng)業(yè)利用，具有經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便、可資源化等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)引起廣泛重視，是目前呼聲zui高的處理途徑。
高溫堆肥技術(shù)是發(fā)達(dá)國(guó)家在20世紀(jì)初開(kāi)發(fā)研究成功的，目前在英國(guó)、美國(guó)、德國(guó)、日本等國(guó)家都已廣泛采用高溫堆肥技術(shù)對(duì)城市污泥進(jìn)行無(wú)害化處理，如美國(guó)每年約有49％的城市污泥制成肥料施于農(nóng)田或林地。德國(guó)ETH/OAM再生公司研究開(kāi)發(fā)的城市污泥無(wú)害化農(nóng)用技術(shù)克服和解決了脫水污泥無(wú)害化和綜合利用的問(wèn)題，降低了城市污泥無(wú)害化處理的成本，在德國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用。
我國(guó)從六十年代初開(kāi)始研究用好氧發(fā)酵技術(shù)處理城市污泥，“八五”期間，中國(guó)機(jī)械科學(xué)研究院環(huán)保所承接國(guó)家經(jīng)貿(mào)委科技開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，成功地開(kāi)發(fā)污泥好氧堆肥工藝和成套設(shè)備等技術(shù)。1994年德國(guó)ETH/OAM再生公司與中國(guó)機(jī)械科學(xué)研究院環(huán)保所合作，針對(duì)中國(guó)國(guó)情繼續(xù)進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)，使該項(xiàng)技術(shù)采用的工藝和成套設(shè)備更加*和完善，完夠滿足中國(guó)城市污泥無(wú)害化農(nóng)用處理的要求，為中國(guó)城市污泥無(wú)害化農(nóng)用技術(shù)的推廣提供了一種全新的可能性。
三、我國(guó)農(nóng)業(yè)肥料市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀
隨著我國(guó)化肥工業(yè)迅速發(fā)展，氮肥和磷肥的產(chǎn)量目前分別排在*二位和第三位，農(nóng)作物施肥結(jié)構(gòu)也發(fā)生了很大變化。 七十年代前，農(nóng)作物施肥中農(nóng)家肥與化肥的比例是7：3，到七十年代末期，由于化學(xué)肥料用量猛增，其比例已改變?yōu)?：7。長(zhǎng)期施用無(wú)機(jī)化肥的主要缺點(diǎn)是單獨(dú)施用肥份不*，摻合增施則造成溶度積劇增，肥份容易流失，不利于作物生長(zhǎng)和利用。并且使土壤鹽化板結(jié)，污染飲用水源，破壞生態(tài)環(huán)境。為了避免偏施無(wú)機(jī)肥料導(dǎo)致的必然后患，有些國(guó)家已開(kāi)始限制偏施化肥而施用有機(jī)肥料。
有機(jī)肥料屬于綠色產(chǎn)品，它的施用有利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著極為重要的作用。
施用有機(jī)肥料的優(yōu)勢(shì)在于：
1、 提供作物生長(zhǎng)所需養(yǎng)分：
有機(jī)肥經(jīng)土壤中微生物分解，可不斷釋放各種作物所需養(yǎng)分，同時(shí)釋放大量二氧化碳，促進(jìn)光合作用，提高作物產(chǎn)量。
2、 改良土壤，提高耕地生產(chǎn)能力：
有機(jī)肥轉(zhuǎn)化成腐殖質(zhì)，促進(jìn)土壤形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，提高土壤保肥、保水、保溫性能，改良土壤。
3、 提高化肥利用率：
有機(jī)肥與無(wú)機(jī)肥配合施用，緩急相濟(jì)，互相補(bǔ)充，可顯著提高化肥的肥效。
4、 提高農(nóng)作物產(chǎn)量，改善農(nóng)作物品質(zhì)：
有機(jī)肥在分解轉(zhuǎn)化過(guò)程中，改善和優(yōu)化了作物營(yíng)養(yǎng)條件，不僅增加作物對(duì)養(yǎng)分的吸收，增強(qiáng)新陳代謝，刺激生長(zhǎng)發(fā)育，還大大提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)。
5、 增強(qiáng)微生物活性：
有機(jī)肥料不僅有利于增加土壤中微生物的數(shù)量，還為土壤中微生物的活動(dòng)創(chuàng)造良好的環(huán)境，增強(qiáng)微生物活性，促進(jìn)微生物對(duì)有機(jī)肥料的分解轉(zhuǎn)化能力。
6、 防止環(huán)境污染，減少疾病傳播：
有機(jī)廢棄物既是肥源，又是污染源。充分利用有機(jī)肥料，是變廢為寶、提高環(huán)境質(zhì)量的有效措施。
我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)農(nóng)業(yè)追求高產(chǎn)，大量施用化肥，已造成土壤砂化、板結(jié)，肥力下降。在我國(guó)大量施用有機(jī)肥料可有效地協(xié)調(diào)有機(jī)無(wú)機(jī)肥料結(jié)構(gòu)矛盾，增加養(yǎng)分的有效供給，緩解耕地缺磷少鉀的矛盾。
但是，由于有機(jī)肥肥效釋放慢，養(yǎng)分含量低，施用數(shù)量大，且當(dāng)年利用率低，在作物生長(zhǎng)旺盛、需肥多的時(shí)期，往往不能及時(shí)滿足作物的需求，所以需要與無(wú)機(jī)肥料配合施用。制備有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合肥料是解決以上矛盾的*有效途徑。
因此，有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合肥料在國(guó)內(nèi)有很大的市場(chǎng)潛力。生產(chǎn)復(fù)合肥不僅具有一定的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)有很好的社會(huì)效益和生態(tài)效益，有利于我國(guó)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
四、項(xiàng)目的技術(shù)基礎(chǔ)
城市污泥無(wú)害化農(nóng)用技術(shù)是機(jī)械科學(xué)研究院環(huán)保所在高溫堆肥技術(shù)的基礎(chǔ)上，研究電廠粉煤灰的各種特性，并吸收德國(guó)ETH/OAM再生公司應(yīng)用粉煤灰和污泥在德國(guó)農(nóng)業(yè)應(yīng)用的研究技術(shù)，解決了脫水污泥含水率高不宜發(fā)酵的關(guān)鍵技術(shù)。其工藝是將脫水污泥按一定比例與添加物質(zhì)均勻混合，在一定溫度條件下，通過(guò)堆肥完成對(duì)污泥的脫水和有機(jī)物熟化處理。此項(xiàng)技術(shù)生產(chǎn)的基本原料是城市污泥和電廠產(chǎn)生的粉煤灰，另外根據(jù)不同作物要求加入所需營(yíng)養(yǎng)素和添加劑，其設(shè)備簡(jiǎn)單，不需特殊的烘干設(shè)備，在生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)殺菌、殺蟲(chóng)卵和固化重金屬。在添加物中還可加入珠光巖、硅藻土、沸石和石膏廢料等，并跟據(jù)所施用土地的PH值，用石灰對(duì)所制肥料的PH值進(jìn)行調(diào)節(jié)。
實(shí)驗(yàn)證明粉煤灰含有多種有利于植物生長(zhǎng)的微量元素，具有較強(qiáng)的水化活性、促進(jìn)發(fā)酵以及改良土壤的特性，它對(duì)施用到農(nóng)田中的化肥有緩釋作用，對(duì)重金屬也有一定的緩釋作用，因此將粉煤灰做為主要干燥物質(zhì)來(lái)處理城市污泥，不僅可以提高城市污泥無(wú)害化農(nóng)用的效果，也為粉煤灰自身的利用開(kāi)辟了一條新路。
利用該技術(shù)所生產(chǎn)的顆粒肥料含水率低，便于存放、運(yùn)輸和在農(nóng)田中施播。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，與同價(jià)量的磷肥（磷酸二胺）比較，可提高產(chǎn)量10～20％。添加物具有疏松土壤、增加土壤團(tuán)粘度，使肥效發(fā)揮充分，并保護(hù)土壤的作用。由于肥料添加物的固化作用，顆粒肥料具有一定耐水性和耐沖洗性，達(dá)到緩釋作用，肥效延續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。
根據(jù)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和林業(yè)生產(chǎn)的需要，目前采用污泥無(wú)害化農(nóng)用技術(shù)研制開(kāi)發(fā)了兩個(gè)系列的有機(jī)復(fù)合肥：
土壤改良劑，其主要成份為有機(jī)質(zhì)25～38％，P、N、K≥7％，主要用于改良土壤、林業(yè)種植；
顆粒復(fù)合肥，其主要成份為有機(jī)質(zhì)10～20％，P、N、K 20～25％，主要用于大田種植；符合GB15063-94國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
“八五”期間中國(guó)機(jī)械科學(xué)研究院環(huán)保所承接經(jīng)貿(mào)委科技開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，開(kāi)發(fā)了用于城市污水污泥堆肥工藝及設(shè)備，其中主要有堆肥工藝研究和鏈條式翻堆機(jī)，該項(xiàng)目獲機(jī)械部二等獎(jiǎng)，翻堆機(jī)申請(qǐng)了國(guó)家實(shí)用新型。依托以上兩項(xiàng)技術(shù)，“九五”期間中國(guó)機(jī)械科學(xué)研究院環(huán)保所承擔(dān)國(guó)家科委重大科技攻關(guān)項(xiàng)目，針對(duì)污泥處理農(nóng)田應(yīng)用的實(shí)際需要開(kāi)發(fā)了污泥制肥成套設(shè)備，并開(kāi)發(fā)了氣流干燥機(jī)、造粒機(jī)、混料機(jī)系列