快速無害化處理對農(nóng)村廢棄物農(nóng)用特征及重金屬形態(tài)變化的影響研究.pdf

1、隨著我國農(nóng)村廢棄物排放量日益增加,無害化處理與資源化利用率低的突出問題,已成為制約我國農(nóng)村生態(tài)建設(shè)、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一。采用生物發(fā)酵方法處理畜禽糞等農(nóng)村廢棄物,制作有機肥料以實現(xiàn)資源化利用,是目前我國較為普遍的廢棄物處理方法,但該法存在處理周期長、占地面積大、處理過程臭氣排放對周邊影響大等局限性。浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院最新研發(fā)的化學(xué)法快速處理農(nóng)村廢棄物新技術(shù),其核心首先是利用堿性消毒劑對廢棄物進(jìn)行殺毒,其次是利用酸堿中和反應(yīng)調(diào)節(jié)pH

2、值,利用混化反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生的瞬時高溫環(huán)境,再次殺滅有機廢棄物中的病原微生物,驅(qū)除小分子臭氣及水分,從而快速實現(xiàn)有機廢棄物的無害化和減量化。
　　 本文采用室內(nèi)模擬試驗,研究化學(xué)法快速處理過程對農(nóng)村廢棄物農(nóng)用性狀及重金屬形態(tài)變化的影響,并采用田間定位及盆栽試驗相結(jié)合的方法,研究施用快速處理后的有機肥對作物產(chǎn)量和品質(zhì)、土壤肥力及重金屬積累的影響,以期為快速處理法最佳處理組合的篩選及有機肥的合理施用提供理論依據(jù)。研究主要結(jié)論如下:

3、>　　 1、本實驗所采用的石灰石粉和濃硫酸各處理劑組合,對供試的生活垃圾、豬糞和雞糞中蛔蟲卵及大腸桿菌均有很強的殺滅效果。經(jīng)不同組合化學(xué)試劑處理后,蛔蟲卵死亡率和大腸菌值等均能達(dá)到糞便無害化衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB7959-1987)的要求；經(jīng)快速無害化處理的生活垃圾除了含N量較低外,P2O5、K2O和有機質(zhì)含量均高于城鎮(zhèn)垃圾農(nóng)用控制標(biāo)準(zhǔn)(GB8172-87)；豬糞和雞糞的總養(yǎng)分和有機質(zhì)含量等指標(biāo)均高于有機肥料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(NY525-2002)。

4、隨著石灰石粉的用量由3％增加到7％,有機物料中的有機氮轉(zhuǎn)化為NH3的趨勢增加,濃硫酸處理可抑制有機物料中NH3的產(chǎn)生,其中以4％添加量效果最佳；綜合高效、保氮、節(jié)本等因素,推薦以3％石灰石粉+4％濃硫酸為化學(xué)法快速處理劑的最佳組合。
　　 2、生活垃圾經(jīng)不同組合處理劑處理后,重金屬Cu、Zn、Pb、Cd和Cr含量都略有下降,總的趨勢是隨著加入處理劑用量的增加而降低,這與加入處理劑的稀釋作用有關(guān)。采用Tessier連續(xù)提取法對生活

5、垃圾中Cu、Zn、Cr、Cd和Pb的化學(xué)形態(tài)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),石灰石粉顯著降低生活垃圾中較為穩(wěn)定的有機結(jié)合態(tài)(OM)和殘余態(tài)(RES)Cu、Zn、Cr、Cd和Pb的含量,增加不穩(wěn)定的交換態(tài)(EXE)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)(CAR)重金屬含量,其中以CAR重金屬含量增加最為顯著,可能與石灰石粉加入垃圾后引起有機質(zhì)的分解有關(guān)；鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)(FeMnOx)重金屬變化受石灰石粉加入的影響不明顯。在石灰石粉處理的基礎(chǔ)上,用濃硫酸中和處理進(jìn)一步降低生活垃圾

6、中有機結(jié)合態(tài)(OM)和殘余態(tài)(RES)重金屬含量；EXE形態(tài)重金屬略有下降的趨勢,但差異不顯著；CAR形態(tài)重金屬含量下降,可能與濃硫酸促進(jìn)了碳酸鹽的溶解有關(guān)。外源添加重金屬后的試驗結(jié)果與上述結(jié)論基本一致。
　　 3、大豆-大豆-蠶豆輪作連續(xù)三季田間試驗表明,與常規(guī)化肥處理比較,施用快速處理有機肥或有機無機復(fù)合肥對前二茬作物產(chǎn)量影響不明顯,第三茬作物產(chǎn)量表現(xiàn)出明顯的差異。垃圾有機肥、豬糞有機肥處理蠶豆產(chǎn)量分別比常規(guī)肥料處理增產(chǎn)16

7、.4％和20.6％,兩種有機無機復(fù)合肥比常規(guī)肥料處理增產(chǎn)6.1％和7.7％,增產(chǎn)達(dá)到顯著水平。無論是經(jīng)化學(xué)法快速處理的垃圾有機肥或由垃圾有機肥復(fù)配的有機無機復(fù)合肥,其肥效與常規(guī)豬糞有機肥相當(dāng)。從作物品質(zhì)性狀及重金屬含量分析,經(jīng)過快速處理的垃圾有機肥或垃圾有機無機復(fù)合肥,連續(xù)施用三季對農(nóng)作物產(chǎn)品仍是安全的。
　　 4、盆栽試驗也表明,施用土壤重量5％、10％和15％的生物發(fā)酵雞糞有機肥或化學(xué)法快速處理垃圾有機肥對紅壤及潮土中莧菜生

8、長均有明顯的促進(jìn)作用,雞糞肥效高于垃圾有機肥。與化肥處理相比,潮土中施用兩類有機肥使莧菜植株Cu和Zn含量分別增加26.3％-36.0％和1.2％-20.3％,但未超出國家食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)對Cu和Zn的允許含量；Cd、Cr和Pb含量都較對照降低,沒有出現(xiàn)積累現(xiàn)象。紅壤施用兩類有機肥,莧菜植株中Zn、Cd和Pb分別下降.42.7％-59.9％、0-48.9％和4.1％-71.3％,達(dá)到顯著水平。
　　 5、田間試驗與盆栽試驗均表明,施

9、用有機肥均可增加土壤有機質(zhì)、有效磷、速效鉀含量,改善土壤肥力,化學(xué)法快速處理垃圾有機肥的效果與常規(guī)有機肥相當(dāng)。三季作物連續(xù)施用有機肥,土壤中的Cd、Pb、Cr、Hg、As等均比原始土壤有所提高。盆栽試驗中有機肥的施入量為土壤重量的5％時,紅壤和潮土中重金屬都沒有出現(xiàn)明顯積累；當(dāng)施入量為10％和15％時,兩類土壤中Cu、Cd、Cr和Pb總量顯著增加,出現(xiàn)明顯積累趨勢。
　　 6、將莧菜收獲后的盆栽土壤進(jìn)行Tessier法連續(xù)提取,