摘要：随着城镇化进程的不断加快，城市污水排放量也逐年增加，处理污水过程中产生的污泥给环境带来了巨大的压力。污泥处理的方式有卫生填埋、焚烧处理、水体消纳、土地利用等，其中土地利用应用比较广泛，而土地利用中，最经济、安全、卫生、成熟的方式即是污泥堆肥。本文从城市污泥的处置方式、污泥堆肥的机理、土地利用存在的风险以及在园林中的应用等方面简要介绍了污泥无害化、资源化的有效途径。
关键词：城市污泥；堆肥；园林应用
绪论
党的十八大把生态文明建设加入到“五位一体”的总体布局当中，“五位一体”的新布局是在科学发展观指导下产生的，更加强调均衡、可持续和以人为本的发展。在生态文明建设中，污水带来的环境问题成为了制约生态建设的关键性因素之一。由于城市人口规模不断扩大，城市产生的生活垃圾越来越多，城市污水排放量也越来越大。如何妥善处置城市污泥，使其减量化、稳定化、无害化、资源化，实现可持续发展已经成为研究重点。
一、城市污泥的处置方式
目前国内外城市污泥的常用的处置方式有卫生填埋、焚烧处理、水体消纳、土地利用等。
1、填埋法处理
填埋法处理污泥一是需要占用宝贵的土地资源，另一方面会造成垃圾成山、蚊蝇滋生，污染周围环境、土壤和地下水源，产生严重的二次污染。
2、焚烧法处理
该法在我国使用较少，其存在投资大、处理成本高，焚烧后会排出气体和粉尘，不但浪费了资源，同时污染了环境。
3、水体消纳
就是将污泥排入水体中，对于靠近海岸的大型污水处理厂，将液态污泥排海是一种方便的污泥处置方法。但污泥进入水体后导致水体环境恶化，并且长期排泥，河道中的泥沙量会随之增加，会导致水位的提高，有可能堵塞河道，现在此项措施在包括我国在内的多个国家已经禁止使用。
4、污泥土地利用
污泥土地利用成本较低，使用较广泛，但要求在污泥土地利用时，污染物的含量不可超过受施土壤的环境容量是一个基本原则，污泥土地直接利用需要适量，并且存在二次污染的风险。这就要求在污泥利用之前，要对污泥进行无害化处理，尽可能的降低污泥中的有毒有害物质的含量[1]。
二、污泥堆肥的研究机理
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图1.污泥堆肥工艺流程
污泥好氧堆肥过程中的主要影响因子有堆料的含水率、通风、pH、C/N、调理剂等。添加调理剂的目的是为了调节堆体的C/N、水分和孔隙度等。这些影响因子主要影响微生物活动，只有达到微生物适合的生存环境，微生物才能快速繁殖并及时分解堆体中有机物，进而影响到堆肥化的周期与产品质量。一般堆肥最适合的起始含水率为50%-60%，pH值在7.5-8.5，C/N调节到25-35：1时，可获得最大堆肥速率。污泥堆肥的一般工艺流程见图1。
一次发酵是堆肥过程中的升温和高温发酵阶段，也是主发酵阶段，这一阶段微生物活动剧烈，好氧微生物在分解有机物过程中释放热量而造成温度不断上升，到达一定的高温（50℃以上）以后，一些难分解的有机物被利用，到最后堆肥物料能达到初步生物稳定。其稳定地标志是好氧速率下降和温度下降。
二次发酵的作用是进一步把在一次发酵过程中尚未分解的有机物进一步分解，这是在常温自然条件下靠外界空气流通进行有机物的稳定和分解。在这一阶段，温度不会像一次发酵那样突升突降，含水率也不会有大的变化，微生物处于中温发酵期，有机物逐渐分解并趋于稳定。
二次发酵后去除杂质，经一定处理，调整颗粒粒度，或进行造粒等，制成肥料用于生产应用。
三、污泥堆肥土地利用存在的风险
污泥堆肥化是目前我国污泥稳定化的主要手段之一。但目前为止，受到处理技术、政策法规等的限制，城市污泥堆肥处理还存在一定的风险。
1、重金属污染风险
污泥利用过程中，重金属环境污染风险是人们担心的关键，重金属不像有机物可以经过降解除去，而且一般溶解度较小，在污泥中性质比较稳定，较难除去。庞金华等人对施用污泥肥料达十年以上的某地区进行调查研究，发现该地区土壤中的镉、锌、铜等重金属元素含量超标，其上种植的糙米和蔬菜中镉的含量也超过了食用卫生标准。由此可知，污泥堆肥施用于农田中，可能会造成重金属在作物中积累，这样通过食物链，最终会危害人类的健康。虽然加入钝化剂会延缓作物对重金属的吸收，但如果长期施用，还有可能存在重金属污染的风险[2]。
2、恶臭及盐害风险
城市污泥由于含水量过高，容易形成厌氧环境，产生氨气、硫化氢等恶臭物质，在高温好氧堆肥过程中，必须注意含水量的控制，避免形成厌氧环境，严格控制堆制工艺流程，可以减轻或避免臭气产生。
而城市污泥也存在盐分含量较高的问题，在参照有机肥正常施用量的情况下，一般不会给作物造成盐害。
3、其他污染风险
城市污泥中存在大量的病原微生物和寄生虫卵，有机污染物等，许多人畜共患疾病也与来自污泥中的病原体有关。当这些含病原体的污泥施入土壤后，容易对生态环境、食物安全和人体健康产生潜在威胁，必须通过灭活处理达到无害化的卫生要求后才能施用。而未腐熟的城市污泥施入土壤后，由于不稳定有机物的强烈分解，会消耗根际土壤中的氧气，并产生有机酸等有毒物质而抑制作物的生长，甚至引起烧苗。
四、污泥堆肥在园林中的应用
污泥堆肥长期施用可能存在潜在的重金属和病原菌等的污染，用于作物、蔬菜肥料有可能通过食物链危害到人类健康，存在一定的隐患。而把污泥堆肥应用于园林绿地、林地中，可以避免此类危害。
1、作为园林肥料施用
污泥堆肥制作肥料可以在森林与园林绿地（包括林地、草地、市政绿化、高速公路的隔离带、高尔夫球场、草坪等）非食物链植物生长的土地施用，可促进树木、花卉、草坪的生长，提高其观赏特性，并不易构成食物链污染的危害，不受重金属等污染的制约。
2、用作花卉栽培基质
花卉栽培常用的基质因来源不足、运输成本较贵等原因，使用量逐渐减少，而污泥经过严格的堆肥无害化处理后，因养分丰富，来源充足而走入人们的视线。马达等人通过花卉栽培试验，考察了污泥堆肥用作袖珍椰子、富贵竹和撇金竹等几种花卉的栽培基质，结果表明添加污泥堆肥可以促进这几种花卉的生长，并能提高其生物量和改善花卉的观赏品质[3]。污泥堆肥因养分含量较高，不能完全用作栽培基质，需和其他常规基质搭配使用，还可以改善基质的通气性、保水性和养分供应能力，一般添加比例为25%-50%。
3、改良贫瘠土壤
污泥堆肥制成有机肥用于干旱、半干旱地区的贫瘠土壤，可以进行土壤改良。将其与粉煤灰、水库淤积物以一定比例联合施用，可以改善土壤的保温、保湿，透气等性质，同时污泥中的有机营养物强化了废弃物组合的微生物作用，使整个土壤加速腐殖化，达到增加土壤中有机质含量的作用。
在北京市平原造林工程中，有些地域由于长期采石、挖沙等，土壤沙化严重，寸草不生，经常出现沙尘满天情况，给附近村民的生活、出行等带来严重的影响。建议在治理沙化土地前期，先经过施用污泥堆制的有机肥，进行土壤改良，再种植园林植物，那么既可以节省一大部分的前期树木死亡费用及补植费用，也可以在更短的时间内达到风沙治理的效果，改善生态环境。
结论
污泥堆肥可以应用于非食物链的园林植物栽培、养护中，包括树木、花卉、草坪等，具有一定的优势与发展空间。污泥堆肥应用于园林中，既能减轻污泥的污染风险，也解决了污泥堆肥的出路问题，符合循环经济与可持续发展的要求。
参考文献：
[1]刘奇，徐颖.城市污泥处理利用现状研究，贵州化工，2010，35（1），42-44
[2]张贺飞，徐燕，曾正中等.国外城市污泥处理方式研究及对我国的启示，环境工程[J]，2010，28，434-438.
[3]杨朝辉，杨霞.污水处理厂的污泥处置[J].环境科学与技术，1995，18（4）：40-42
论文作者:金珠理达
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/16
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