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污泥处理:造纸污泥做有机肥的尝试

国际节能环保网  来源:浆纸技术  作者:乔引庄  日期:2016-12-21

我国素有利用有机肥的传统。据农业部农技推广中心的数据,有机肥在肥料总投入量中的比例,从1949年的99. 9%下降到1990年的37.4%,2000年降至30.6%,2012年降至8%。就目前我国发展现状来看,有机肥的施用量估计已是化肥使用量的5%-10%。

在化肥的迅猛发展过程中,已经产生了污染生态环境,导致威胁人体健康的许多问题。

①氮素肥料可能引起的环境污染

氨的挥发和反硝化脱氮对大气环境的污染

氮素的流失对地表水和地下水环境的污染

氮素引起农产品,尤其是食品中硝酸盐的富集

②磷素肥料可能引起的环境污染:

磷素随地表径流造成地表水体的富营养化

磷素生产过程中引起的大气氟污染,而施用时可能带来重金属镉等的污染及放射性元素的污染

③有机肥的缺乏和偏重使用无机化肥的习惯,致使农产品品质降低,同时恶化了土壤的物理、化学及生物学性状,破坏了土壤中营养元素的正常比例,导致土壤肥力下降。

我国农业科技人员普遍认为,土地施肥中,有机肥以占50%左右的比例为好。

造纸污泥是一种有机质含量高的废弃物,造纸污泥中除含有大量的有机质外,还含有氮、磷、钾等农作物生长需要的微量元素。造纸污泥的重金属含量比城市污泥低,均低于GB4284-1984农用污泥污染物控制标准。在堆肥过程中,有机质在微生物的作用下进行矿化分解,合成新的更稳定的有机物,在此过程中重金属与污泥中含有的大量碳酸盐和硅酸盐反应而被钝化,有助于土壤中重金属元素(尤其是镉和铅)的保留,可避免其迁移到植物中,不会威胁人类食物链,还可对土壤起到改良作用。

在造纸废水处理和污泥脱水过程中一般需要加入絮凝剂,但其投加量很小,加入的聚合氯化铝会变成氢氧化铝,不会造成土壤板结;聚丙烯酰胺(PAM)即使在堆肥过程中没有被消化,也不会造成土壤板结,相反还会起到保土、保水、保肥和增产的作用。

处理造纸污泥一直是环保部门和造纸企业共同重视的问题,如何因地制宜地无害化处理和利用造纸污泥,不同规模的企业根据自己的设施情况选择了不同的方法。目前我国国内无害化处理造纸污泥的方式主要有:焚烧炉焚烧、混煤燃烧、制作有机肥、土壤改良剂和制备金属物脱硝催化剂。

处理造纸污泥生产有机肥的工艺流程见图1。

 

堆肥混合物比例(质量比)为:造纸污泥60%,生鸡粪10%,花生壳粉30%,好氧肥菌0.1%。混合后的混合物水分含量约55.5%,C/N为26. 64:1。

发酵过程

好氧堆肥工艺过程为:前处理、主发酵、后发酵、后处理、贮存。堆肥高度1. 5m,堆宽4m。

(1)前处理阶段:主要是混合均匀,按原料配比,用皮带输送机送到搅拌机中搅拌均匀,然后用铲车送往发酵槽中发酵。

(2)主发酵阶段:从开始发酵,经中温、高温然后到温度开始下降的整个过程,一般需要10-14天,其中高温(约70℃)阶段持续时间6-8天。翻抛机每天翻抛1次。

(3)后发酵(陈化)阶段:物料经过主发酵阶段后,还有一部分易分解和大量难分解的有机物存在,需将其送到陈化车间,堆成1-1.5m高的堆垛进行二次发酵并腐熟。每2-3天翻抛1次。当温度稳定在40℃左右时即可达到腐熟。一般需14-20天,C/N为(15-20):1。

(4)后处理阶段:对发酵熟化的堆肥进行处理,进一步去除堆肥中前处理过程没有去除的杂质,进行必要的破碎和筛选过程,经处理后得到的精制堆肥含水在30%左右,然后装袋。

(5)贮存阶段:袋装的有机肥贮存时要注意保持干燥通风,防止闭气受潮。

生物有机肥生产效益和肥效试验

经核算,有机肥成本为325.31元/吨,出厂价500元/吨,每吨利润174. 69元,年产3万吨的有机肥厂年利润有524. 07万元,经济效益可观。在小油菜地进行有机肥施用田间试验,试验地小油菜在常规施肥减量10%的基础上,底施生物有机肥160kg/亩,比常规施肥增产188.3kg,增产率11.61%;比不施肥的空白对照相比,每亩增产785.83 kg,增产率76. 67%,增产效果显著。

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