一种能降低蔬菜铜吸收的污泥堆肥改良土壤及方法技术

本发明专利技术是一种降低小白菜对污泥堆肥改良土壤中铜吸收的方法。按以下进行：１）堆肥污泥：将脱水污泥装入动态好氧发酵反应器，添加含水率小于１５％的、占污泥量的质量百分比３０～４０％的木屑，少量通风架构材料；添加占污泥量的质量百分比０．１～０．２‰的ＶＴ菌，兑水稀释后喷洒混合到反应体系，调节物料初始含水率至６０％，通风，搅拌；反应１５天，得到堆肥污泥后自然晾干，磨碎过３ｍｍ筛；２）将污泥堆肥按红色土壤的质量百分比５％～２０％与红色土壤混合均匀；３）在上述混合土壤中加入每公斤混合土壤１０ｇ～２０ｇ粉煤灰得到污泥堆肥改良土壤。本发明专利技术能降低农作物在生长时对铜的吸收量，为污泥再用提供了途径，也改善土地贫瘠的状况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及重金属污染控制
，具体地说是降低小白菜生长时对铜吸收的污泥 堆肥改良土壤及方法。技术背景红色土壤发育于多种母岩母质，受亚热带气候的影响形成。分布范围主要在低山丘陵 地区。典型的红壤剖面中有明显的红色心土层和淋溶淀积层，脱硅富铝化明显，土壤孔隙 度小，PH值低，呈酸性反映。土体呈黄色或红黄色，有机质含量低，养分较缺乏，经过 发行可成为高土壤。红色土壤有机质、全氮、全磷、全钾、水解氮、速效磷、速效钾含量 处于偏低水平，因此相对比较贫瘠。城市污水厂的脱水污泥是指处理污水所产生的固态、半固态及液态的废弃物，含有大 量的有机物、丰富的氮磷等营养物、重金属以及致病菌和病原菌等，如果不加处理的任意 排放和投弃会对环境造成严重的污染。随着污水处理设施的普及、处理率的提高和处理程 度的深化，污泥的产生量必将有较大的增长。如何妥善地处置污水厂污泥，并将其作为一 种新的资源加以有效利用，变废为宝，已成为城市污水厂和相关部门提高技术水平和管理 水平的重要因素，也是全球共同关注的课题。目前，国内外污泥最终处置方式主要有综 合利用、填埋、投海。污泥脱水后堆肥农用是目前国内一些污水处理厂正在进行研究和开发的课题，也是污泥再用的一大重要途径。污泥中含有大量植物生长所必需的肥分(N、 P、 K)、微量元素及土壤改良剂(有机腐殖质)。故污泥农田林地利用是最佳的最终处置方法，但污泥中也含有对植物及土壤有危害作用的病菌、寄生虫卵、难降解有机物、重金属离子以及N、 P 的流失对地表水和地下水的污染，甚至可能含有一些致癌物质，因重金属对种植物的影响 最为严重，所以目前对重金属污染研究较多。目前普遍的问题是检测手段跟不上要求，处 理成本无法和经济效益相平衡，化肥的普遍应用造成销售市场难以开发等，这些使得此种 处置方式尚未得到普遍的推广。我国有大量工业废水进入污水处理厂，污水中重金属离子 约有50%以上转移到污泥中，污泥中的重金属离子含量一般都较高，为提高污泥的农用量可以采取一些措施 一是把污泥制成有机一无机复合肥料，适当添加钾肥以补充污泥肥料中钾的不足，这样可以提高肥效降低有害物的含量；二是在经济政策上优惠使用污泥复合 肥料的单位或个人，如免费提供试用肥料样品，免费为施用污泥复合肥料的区域或地块作 土壤营养状况分析等。由此可见如何降低污泥的重金属含量及如何降低污泥中的重金属在 作物中的累积成了急需要解决的问题。在公开号CN101045599中公开了一种处理污泥中重金属的方法，该方法利用石灰改性 的粉煤灰吸附剂，钝化处理脱水城市污泥中含量高的锌和铜。由于本专利技术具有操作简单、 充分利用粉煤灰废物资源、钝化污泥重金属效果好，特别对污泥中重金属铜的钝化率高达 85%以上、锌的钝化率高达70%以上，处理后污泥中Zn、铜、Mn的交换态、有机结合态的含量有明显下降趋势等特点。故本专利技术可广泛应用于处理污泥中的重金属，特别适用于 处理城市污泥中的高含量的锌和铜重金属。采用本专利技术处理的污泥可广泛应用于农业、园 林绿地及屋顶绿化，有利于充分利用污泥资源，有利于环保。此方法主要是降低污泥中重 金属的活性使其钝化，从而降低对环境的污泥，存在的不足是不知道对植物重金属的直接 效果。在公开号CN101116865中公布了另一种降低作物对重金属累积的方法，该方法涉及 重金属中轻度污染菜地土壤的边生产边修复技术。步骤如下1)春季在被镉、铜、锌重金 属污染的菜地土壤以间作方式种植东南景天和海洲香薷，种植密度株距10-15cm，行距 30cm; 2)定期收割东南景天，首次收割东南景天为生长3-4个月，以后每生长3个月或生 长到3040cm高度收割一次，收割时地上部留茎2-3ctn高；IO月份收获海州香薷；3)海州 香薷收获后载种镉富集油菜，株距为15-20cm，次年4月份收获；4)油菜收获后栽种黄瓜， 株距为20-25cm， 9月份黄瓜收获后种植白菜，白菜收获后种植海洲香薷，完成一个修复 周期。本专利技术利用超积累植物从土壤中带走大量重金属，达到降低蔬菜中重金属的含量， 保障农产品安全。它主要是利用植物来修复重金属污泥的土壤，使其较低重金属的含量， 但此方法要取得一定效果需很长的时间。综上所述，可知由于污泥产量日益增多，我国又有很多地方的土地贫瘠，因此污泥农 用不失为一种好的途径，污泥中除了含有大量的有机物和丰富的氮、磷等营养物质，这就 为农田利用提供了有利条件，同时由于重金属也给农田利用带来挑战。国内外研究己普遍 认为，污泥可作为土壤改良剂和中等级的化肥再利用于农业，但是污 厄的土地利用需要具 备的一个重要的条件是:其所含的有害成分不超过环境所能承受的容量范围。污泥由于来源 于各种不同成分和性质的污水， 一般不可避免地含有一些有害成分。如大量病原菌、寄生虫(卵)，以及铜、砷、铝、锌、铅、汞等重金属和多氯联苯、二恶英、放射性核素等难降 解的有机化合物这都在一定程度上限制了污泥在土地利用方面的发展。因此污泥用于农业 需解决三个主要问题(l)污泥中重金属能否造成土壤及作物的二次污染；(2)污泥中的病毒 病原体能否对环境造成影响；(3)氮磷等物质浓度过高是否会造成对地下水污染。因此， 污泥利用前一般需要经过一定的无害化处理，来降低污泥中易腐化发臭的有机物，减少污 泥的体积和数量，杀死病原物，降低有害成分的危险性。目前，较为先进的技术为堆肥化 和用碱稳定，经处理后的污泥不但可增加其效应，而且可减少有害物质。我国大陆地区多 用堆肥化技术，香港多用碱稳定处理技术。为了减轻以至避免因施用污泥而导致重金属对 农作物的污染，我国在2002年颁布了最新的农用污泥中污染物控制标准(GB18918-2002)， 欧洲一些国家也制订了农用污泥标准。许多国家先后制定了污泥中重金属最高含量的控制 标准，超标污泥不许用于农业。由此可见如何控制污泥农用时的重金属是污泥农用的重中 之重。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种利用粉煤灰来降低污泥改良土壤中铜的活性，使其钝化，从 而降低小白菜在其改良土壤上生长时对铜的吸收，减少小白菜中铜的含量，提高了污泥改 良土壤上生长出来的小白菜的安全性。本专利技术的机理粉煤灰是我国排量最大的燃料废物，但粉煤灰是具有一定活性的多孔 球状细小颗粒，有较强的吸附能力。另外粉煤灰中一定量的铝硅酸盐和硅酸盐类具有较强 的离子交换性能，可以与污泥改良土壤中Cu离子发生离子交换吸附，使活性铜离子钝化。实现本专利技术目的的技术方案是利用粉煤灰具有很大的比表面积和较强的物理吸附能 以及很强的阳离子交换性能，使污泥改良土壤中的活性铜离子钝化，降低起活性，从而降 低蔬菜对铜的吸收。本专利技术按以下步骤完成l)堆肥污泥将脱水污泥装入动态好氧发酵反应器，添加含水率小于15%的木屑30 40%(占污泥量的质量百分比)作为调理剂，少量大块的木条作为通风架构材料；添加0.1%。 (占污泥量的质量百分比)的VT菌(经查实VT菌由一些能大量产生各种加水分解酶的特异性有益微生物组成，主要有光合细菌、放线菌、乳酸菌、酵母菌等近io个菌株构成的复合菌剂，该菌剂在理化生物性状和功能作用方面达到了目前国际先进的微生态制剂水 平，简称VT菌，从北京沃土天地生物科技有限公司购买得到)，兑水稀释10倍后均匀喷洒混本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降低小白菜对污泥堆肥改良土壤中铜吸收的方法，其特征在于按以下进行：１）堆肥污泥：将脱水污泥装入动态好氧发酵反应器，添加含水率小于１５％的、占污泥量的质量百分比３０～４０％的木屑作为调理剂，少量大块的木条作为通风架构材料；添加占污泥量的质量百分比０．１～０．２‰的ＶＴ菌，兑水稀释１０倍后均匀喷洒混合到反应体系，调节物料初始含水率至６０％；模拟自然通风，每隔７．５小时搅拌５分钟；反应周期控制在１５天，得到堆肥污泥后自然晾干，用磨碎机磨碎后过３ｍｍ筛；２）将污泥堆肥按红色土壤的质量百分比５％～２０％的比例与自然晾干后的红色土壤混合均匀；３）在上述混合土壤中加入粉煤灰，添加量为每公斤混合土壤１０ｇ～２０ｇ，得到污泥堆肥改良土壤。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨月红，欧根能，宁平，赵健蓉，方祖国，张慧娜，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：53[中国|云南]