制革污泥制作有機肥的探討

2017-04-19  來自: 鶴壁市百惠生物科技有限公司 瀏覽次數:795

目前,我國制革污水治理經過多年的努力已經取得了較好的成效,然而,制革污泥的治理已成為當前國內外制革行業共同面臨的一大難題。根據中國皮革工業學會的統計數字,98年我國皮革工業加工原皮約一億標張。由此推算, 產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重的環境問題!
  我們曾在全國篩選了100家具有代表性的不同區域、不同生產規模及不同類型的制革廠進行了制革污水、污泥處理現狀的調查。調查分析結果表明:我國絕大多數制革廠(約77%)對制革污水進行不同程度的處理,但95%以上的制革工廠對制革污泥未經處理,或將制革污泥作為垃圾直接排放,存在的問題比較突出與嚴重。以徐州鷹球皮革集團為例,在項目開展前該廠制革污泥已經堆成一座小山,占了廠區很大的面積,環境十分惡劣。對制革污泥當地環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%,是不可多得的有機氮源,比目前常用的農家肥含氮量還高 2%左右。所以,如何治理、開發制革污泥是一項十分有意義的工作。
        在這思想指導下,1998年由中國皮革工業協會和聯合國工發組織主持領導,在德國專家 Dr. Frings 的技術指導下,我們西北輕工業學院和徐州鷹球皮革集團共同承擔了“制革污泥農用堆肥”的研究項目。對制革污泥堆肥進行較系統的研究和應用實驗,取得了一定的成果。
    在徐州廠我們共進行了三批總量為36噸的堆肥試驗,并用堆成的肥料施于水稻田。經對比觀察,施用后水稻生長旺盛,葉綠苗高,在拔節期后,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。用當地農民的話說:“制革堆肥的肥效好,你們的試驗是成功的”。
  從工廠的經濟效益分析,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,加上節約的污泥排放及運輸費等,實際每年增加經濟效益約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,土壤鉻污染狀況進行調查。
  岳村自1977年開始即有施用制革污泥的歷史,因污泥中Cr含量嚴重超標(污泥中Cr含量在20-35g/kg之間)造成該村土壤出現不同程度的Cr污染。我們分別對土壤及小麥進行采樣分析,結果顯示: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含量超過國家標準(Cr<5mg/kg)2倍以上。施泥間隔期超過10年,小麥籽粒中Cr達標,但這類土壤中Cr含量均只達土壤的二級標準(原始土壤為一級)。因此高鉻污泥直接農用危害很大。
  經檢測,嚴重超標的污泥(Cr為28.5g/kg)中可溶態Cr可高達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"進行了分析研究。試驗結果表明,Cr使用量在0~250mg/kg之間,土壤中可給態Cr(包括水溶態、交換態等)的含量、小麥Cr含量在0~24mg/kg范圍內增加,基本占總使用量的5~10%。通常畝產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,完全可達到糧食的標準。
  污泥釋Cr試驗表明,污泥及堆肥中Cr70-80%來源于沉淀態及有機結合態,隨著污泥中有機質的降解,Cr的釋放是一個緩慢平穩的過程,釋Cr濃度保持在3~5mg/kg。據此估算達標污泥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標要求。
  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,達標污泥農用都是可行的。當然在使用時還必須降低污泥的含鉻量并制定出相應的施肥制度。
  參考德國環保要求,經處理后的制革污泥在農田不得連續施用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,徐州鷹球皮革集團污水中的含鉻量已達到國家排放標準,但污泥中的含鉻量高達20~30g/kg。其原因是部分含鉻廢水如鉻復鞣水、水洗含鉻廢水、藍濕革擠水含鉻廢水等都未經處理,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,首先對含鉻廢水進行嚴格管理:清濁分流、計量回收、集中處理、完善監控。我們安裝了轉鼓專用廢鉻液回收集液槽;擠水機廢液回收管道;在車間下水道設置控制閥門,嚴格進行鉻液分流;在每個制革鞣制車間新建鉻液排放儲液池;擴增含鉻廢水處理能力,增加板框壓濾機,擴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,節省了能源,提高了沉淀效果。并在鉻回收系統增加了止回閥、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。經過進一步嚴格管理,可以達到1g/kg以下。

  三、如何進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行了初步試驗。石灰肥試驗結果顯示:當污泥/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械通風堆肥場,并于5月中旬用污泥/麥草為3.5:1、污泥/菜葉/麥草為3:2:1兩個方案進行了試驗,試驗結果表明,采用強制通風方法,可使堆溫>50℃,時間長達近15天,經30天堆制之后,腐熟度基本達到要求;經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月又采用經處理的低鉻污泥(<1g/kg),進行了進一步的堆肥試驗,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
  堆肥期間將調節水分、空氣的工藝規范化,并制定出嚴格的檢測制度,從已收集的數據表明,溫度、水分通氣及養分變化狀況均能滿足要求。對水稻產量估測其畝株數、株穗數、穗粒數、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5%,是不可多得的有機N源,但堆肥過程中因分解而造成N素的損失,有時高達50%,致使堆肥在植物生長前期未能表現出肥效。作為優質的有機肥料,如何使養分含量達到理想值,將制革污泥作為肥源加以推廣利用,這是我們努力的目標。我們下一步將進一步進行堆肥復配試驗,并使之產業化,擴大應用范圍(包括農業、花卉、園林、綠化),以求得良好的社會效益和經濟效益。(百惠生物提供有機肥生產技術,生物有機肥生產技術,葉面肥生產技術,有機肥發酵腐熟菌種,有機肥發酵劑,生物肥料功能菌。有機肥生產配套設備咨詢。網址:http://www.wutsrb.live/  咨詢熱線:0392-5611505  5611506  5611507  15803924096  13303920423)

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