制革污泥制作有機(jī)肥的探討
2017-04-19 來自: 鶴壁市百惠生物科技有限公司 瀏覽次數(shù):1669
目前,我國制革污水治理經(jīng)過多年的努力已經(jīng)取得了較好的成效,然而,制革污泥的治理已成為當(dāng)前國內(nèi)外制革行業(yè)共同面臨的一大難題。根據(jù)中國皮革工業(yè)學(xué)會的統(tǒng)計數(shù)字,98年我國皮革工業(yè)加工原皮約一億標(biāo)張。由此推算, 產(chǎn)生的制革污泥約一百萬噸(含水量以70%計),這么多污泥如不處理會造成多么嚴(yán)重的環(huán)境問題!
我們曾在全國篩選了100家具有代表性的不同區(qū)域、不同生產(chǎn)規(guī)模及不同類型的制革廠進(jìn)行了制革污水、污泥處理現(xiàn)狀的調(diào)查。調(diào)查分析結(jié)果表明:我國絕大多數(shù)制革廠(約77%)對制革污水進(jìn)行不同程度的處理,但95%以上的制革工廠對制革污泥未經(jīng)處理,或?qū)⒅聘镂勰嘧鳛槔苯优欧?,存在的問題比較突出與嚴(yán)重。以徐州鷹球皮革集團(tuán)為例,在項目開展前該廠制革污泥已經(jīng)堆成一座小山,占了廠區(qū)很大的面積,環(huán)境十分惡劣。對制革污泥當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門即使付費也拒絕搬運。
然而,制革污泥又是一種含氮量很高的資源,含氮量為 4~5%,是不可多得的有機(jī)氮源,比目前常用的農(nóng)家肥含氮量還高 2%左右。所以,如何治理、開發(fā)制革污泥是一項十分有意義的工作。
在這思想指導(dǎo)下,1998年由中國皮革工業(yè)協(xié)會和聯(lián)合國工發(fā)組織主持領(lǐng)導(dǎo),在德國專家 Dr. Frings 的技術(shù)指導(dǎo)下,我們西北輕工業(yè)學(xué)院和徐州鷹球皮革集團(tuán)共同承擔(dān)了“制革污泥農(nóng)用堆肥”的研究項目。對制革污泥堆肥進(jìn)行較系統(tǒng)的研究和應(yīng)用實驗,取得了一定的成果。
在徐州廠我們共進(jìn)行了三批總量為36噸的堆肥試驗,并用堆成的肥料施于水稻田。經(jīng)對比觀察,施用后水稻生長旺盛,葉綠苗高,在拔節(jié)期后,株高明顯高出對照3~5cm,平均單簇重高出對照11g;將堆肥施于玉米種植和花卉試驗,也都取得了良好的效果。用當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的話說:“制革堆肥的肥效好,你們的試驗是成功的”。
從工廠的經(jīng)濟(jì)效益分析,以徐州廠為例,把污泥全部用于堆肥,不僅解決了工廠制革污泥的出路問題,而且皮革廠可從堆肥中每年收入20萬元,加上節(jié)約的污泥排放及運輸費等,實際每年增加經(jīng)濟(jì)效益約40萬元。
一、制革污泥能否用于堆肥,堆成的肥料能否施用于農(nóng)田?
我們選取陜西省西安市長安縣岳村,對其長期施用含鉻污肥,土壤鉻污染狀況進(jìn)行調(diào)查。
岳村自1977年開始即有施用制革污泥的歷史,因污泥中Cr含量嚴(yán)重超標(biāo)(污泥中Cr含量在20-35g/kg之間)造成該村土壤出現(xiàn)不同程度的Cr污染。我們分別對土壤及小麥進(jìn)行采樣分析,結(jié)果顯示:使用含鉻污泥直接作為肥料的土壤,其總鉻量均顯著增加,特別是近5年內(nèi)施泥的土壤其總Cr量最高,有害性也最大,小麥籽粒中Cr含量超過國家標(biāo)準(zhǔn)(Cr<5mg/kg)2倍以上。施泥間隔期超過10年,小麥籽粒中Cr達(dá)標(biāo),但這類土壤中Cr含量均只達(dá)土壤的二級標(biāo)準(zhǔn)(原始土壤為一級)。因此高鉻污泥直接農(nóng)用危害很大。
經(jīng)檢測,嚴(yán)重超標(biāo)的污泥(Cr為28.5g/kg)中可溶態(tài)Cr可高達(dá)384mg/kg,為了解鉻含量較高時對植物的危害,,我們對"植物吸Cr及污泥釋Cr能力"進(jìn)行了分析研究。試驗結(jié)果表明,Cr使用量在0~250mg/kg之間,土壤中可給態(tài)Cr(包括水溶態(tài)、交換態(tài)等)的含量、小麥Cr含量在0~24mg/kg范圍內(nèi)增加,基本占總使用量的5~10%。通常畝產(chǎn)300~400kg小麥的土地施N總量不足其1/5,依此量施泥(每畝1噸)計,小麥幼苗中Cr不足1mg/kg,完全可達(dá)到糧食的標(biāo)準(zhǔn)。
污泥釋Cr試驗表明,污泥及堆肥中Cr70-80%來源于沉淀態(tài)及有機(jī)結(jié)合態(tài),隨著污泥中有機(jī)質(zhì)的降解,Cr的釋放是一個緩慢平穩(wěn)的過程,釋Cr濃度保持在3~5mg/kg。據(jù)此估算達(dá)標(biāo)污泥Cr釋放總量不足50mg/kg,施泥量為1噸/畝時,年釋放量小于50g/畝、且維持較低濃度(3~5mg/kg),可完全滿足作物的達(dá)標(biāo)要求。
總之,無論從作物最大吸收能力還是污泥最大釋放能力來講,達(dá)標(biāo)污泥農(nóng)用都是可行的。當(dāng)然在使用時還必須降低污泥的含鉻量并制定出相應(yīng)的施肥制度。
參考德國環(huán)保要求,經(jīng)處理后的制革污泥在農(nóng)田不得連續(xù)施用15年;而且每英畝土地最高施用量不得超過5噸。這對我國施用制革污泥也有一定的參考價值。
二、我們是如何減少污泥中的含鉻量的?
項目開展前,徐州鷹球皮革集團(tuán)污水中的含鉻量已達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn),但污泥中的含鉻量高達(dá)20~30g/kg。其原因是部分含鉻廢水如鉻復(fù)鞣水、水洗含鉻廢水、藍(lán)濕革擠水含鉻廢水等都未經(jīng)處理,直接排入綜合污水;還有含鉻廢水明溝收集造成外溢等等。為此,我們采取了一系列措施,首先對含鉻廢水進(jìn)行嚴(yán)格管理:清濁分流、計量回收、集中處理、完善監(jiān)控。我們安裝了轉(zhuǎn)鼓專用廢鉻液回收集液槽;擠水機(jī)廢液回收管道;在車間下水道設(shè)置控制閥門,嚴(yán)格進(jìn)行鉻液分流;在每個制革鞣制車間新建鉻液排放儲液池;擴(kuò)增含鉻廢水處理能力,增加板框壓濾機(jī),擴(kuò)大總鉻水儲液池的容量,滿足了所有含鉻廢水中鉻回收的需要。將NaOH沉淀劑改為用MgO沉淀鉻,取消了加熱操作,節(jié)省了能源,提高了沉淀效果。并在鉻回收系統(tǒng)增加了止回閥、污水泵、廢水流量計等,使鉻回收運行良好。
由于采取了上述措施,廢水中的含鉻量明顯減少,污泥中的鉻含量由28g/kg下降至1~2g/kg。經(jīng)過進(jìn)一步嚴(yán)格管理,可以達(dá)到1g/kg以下。
三、如何進(jìn)行制革污泥堆肥和提高堆肥的肥效?
為提供制革污泥的堆肥方案,我們于1999年3月~4月對污泥配制石灰肥及堆肥進(jìn)行了初步試驗。石灰肥試驗結(jié)果顯示:當(dāng)污泥/石灰比為1:1時,從CaO%、溫度、含水量等因素分析,較其它配比更為理想。但因為高pH,易造成六價鉻生成,成為使用的限制因素之一,但用于南方酸性土壤有一定效果。
在徐州皮革廠我們新建了機(jī)械通風(fēng)堆肥場,并于5月中旬用污泥/麥草為3.5:1、污泥/菜葉/麥草為3:2:1兩個方案進(jìn)行了試驗,試驗結(jié)果表明,采用強(qiáng)制通風(fēng)方法,可使堆溫>50℃,時間長達(dá)近15天,經(jīng)30天堆制之后,腐熟度基本達(dá)到要求;經(jīng)6~9月份水稻田間對比試驗表明,因污泥中含大量的N元素作用,使水稻生長旺盛,生長期增加近一周,其株高和平均單簇重均高出對照組。玉米和花卉試驗也顯示出良好的效果。
在以上試驗基礎(chǔ)上,為制定更完整的制革污泥堆肥工藝和試驗方案,提高施肥效果。我們于99年8~9月又采用經(jīng)處理的低鉻污泥(<1g/kg),進(jìn)行了進(jìn)一步的堆肥試驗,試驗采用以下三個方案:
污泥/麥草 3.5:1 ; 污泥/麥草 14:1 ; 污泥/菜葉 1:1
堆肥期間將調(diào)節(jié)水分、空氣的工藝規(guī)范化,并制定出嚴(yán)格的檢測制度,從已收集的數(shù)據(jù)表明,溫度、水分通氣及養(yǎng)分變化狀況均能滿足要求。對水稻產(chǎn)量估測其畝株數(shù)、株穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重均有所提高。
目前存在問題:因制革污泥中N含量高達(dá)5%,是不可多得的有機(jī)N源,但堆肥過程中因分解而造成N素的損失,有時高達(dá)50%,致使堆肥在植物生長前期未能表現(xiàn)出肥效。作為優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料,如何使養(yǎng)分含量達(dá)到理想值,將制革污泥作為肥源加以推廣利用,這是我們努力的目標(biāo)。我們下一步將進(jìn)一步進(jìn)行堆肥復(fù)配試驗,并使之產(chǎn)業(yè)化,擴(kuò)大應(yīng)用范圍(包括農(nóng)業(yè)、花卉、園林、綠化),以求得良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。(百惠生物提供有機(jī)肥生產(chǎn)技術(shù),生物有機(jī)肥生產(chǎn)技術(shù),葉面肥生產(chǎn)技術(shù),有機(jī)肥發(fā)酵腐熟菌種,有機(jī)肥發(fā)酵劑,生物肥料功能菌。有機(jī)肥生產(chǎn)配套設(shè)備咨詢。網(wǎng)址:http://baozixia.com/ 咨詢熱線:0392-5611505 5611506 5611507 15803924096 13303920423)