[发明专利]一种减少污泥中的重金属排放到土壤中的污泥处理利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及固体废物处理和农业利用，具体涉及一种减少污泥中的重金属排放到土壤中的污泥处理利用方法。

背景技术

随着我国城市经济的发展和人口的增加，污水厂每年排放干污泥约为550～600万吨，并呈显著增长趋势，导致了严重的环境污染。现在污水处理设施的普及、处理量的提高和处理程度的深化加大了污泥的产生量，如何合理地处置城市污泥，解决其出路问题已成为非常紧迫的任务。城市污泥成分比较复杂，它含有丰富的N、P和有机质(优于猪、牛粪)，是良好的有机肥源，合理利用在农业上，对减少化肥污染、保持地力、实现持续发展有重要作用；但与此同时，污泥不可避免的也含有一些有害成分，如各种病原菌、寄生虫卵，以及铜、铝、锌、铬、砷、汞等重金属。我国南方大面积属于缺少有机质的酸性红壤系列，如果因地制宜，结合污泥的成分特性，趋利避害，合理农用，将产生明显的社会、经济和环境效益。

发明内容

本发明的目的提供过一种步骤简单、成本低廉的减少污泥中的重金属排放到土壤中的污泥处理方法。本发明通过固定污泥残渣及其重金属，让富含养分的肥水流出来供作物吸收，从而解决城市污泥农业利用过程中的重金属污染农业土壤的问题。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种减少污泥中的重金属排放到土壤中的污泥处理方法，包括以下步骤：

以粉煤灰、硫酸钾或石灰中的任意一种作为污泥中重金属的固定剂，以每种固定剂：污泥优选重量比例为5～15∶1000将固定剂与污泥混合，再以适当的方法将混合物置于种植植物的土壤上，通过人工淋水或自然降水，使污泥中的肥分流入种植作物的土壤，污泥中的重金属或残渣被回收。

所述适当的方法可以是本技术领域中公知的方法，本发明优选使用塑料容器(如塑料瓶)盛装混合物，或者以20-30cm厚平铺在高地梯田；所述塑料瓶应在距离底部1～3cm处开5～15个小孔，以便污泥中肥分的释放。

本发明通过人工淋水和自然降水，使污泥中的肥分从塑料容器或者梯田高地中流入种植作物的土壤，对土壤和作物进行施肥，重金属则被固定在污泥固体内而不污染环境。

当容器内污泥的养分释放完毕或者需要处理污泥残渣时(0.5至2年)，收起污泥固体残渣，进行进一步的处理处置(林业利用、卫生安全填埋、回收金属等)。

本发明的技术方案还有以下有益效果：

(1)由于废弃塑料瓶来源广，收集简单易行，成本低廉，塑料容器制作简单，容易推广；(2)本发明采用粉煤灰等低成本物料固定重金属，可以改善污泥的结构，补充部分养分元素，同时减少重金属向土壤的转移；(3)废弃塑料、城市污泥、粉煤灰都属于固体垃圾，将其结合起来充分利用，增加了土壤肥力，提高了植物产量，实现了变废为宝、综合利用的环保目标。

具体实施方式

以下实施例用于进一步说明本发明，但不限制本发明的保护范围。

把废弃塑料瓶的上部去掉，做成圆筒状，在距底部1cm的一周均匀凿直径1cm的小孔10个，以便于污泥中的养分释放。将新鲜的脱水污泥(含水量约80％)，分别和重金属固定剂：粉煤灰、石灰、硫酸钾混合，其配比均为每Kg干污泥加5-15g固定剂，得到3份混合物。然后将土壤置于塑料瓶中并将瓶放在土壤上，土壤种植植物。其作用原理是：污泥储存在塑料容器内，养分通过小孔流入土壤，而重金属被固定和滞留在容器内，便于收集进行再处理，以防造成二次污染。

所述污泥来源于广州大坦沙污水处理厂；粉煤灰来源于广州发电厂，它的成份包括硅、铁、钙、锰、磷、碳。

下面通过广州赤红壤盆栽作物试验来说明本发明的技术效果。

取土壤3份，过5mm粗木筛，15kg/盆，盆4直径30cm、高30cm，容积20升。第一茬作物为玉米，收获后，种植绿色叶菜类-油唛菜。

各处理如下(见表1)：

1)对照1：无污泥；

2)对照2：污泥混入土中；

3)污泥装入塑料容器；

4)污泥+石灰(每kg干污泥加5g石灰)，装入塑料容器；

5)污泥+硫酸钾(每kg干污泥加10g硫酸钾)，装入塑料容器；

6)污泥+粉煤灰(每kg干污泥加15g粉煤灰)，装入塑料容器。

以污泥和赤红壤(干重比)为1∶100计算，来确定污泥用量，每个处理4个重复，收获后的植物测定产量和重金属含量。结果表明，粉煤灰和硫酸钾与城市污泥混合的处理与其它处理相比，产量高而重金属含量却较低(见表1)。

表1 植物产量和重金属含量