快速無害化處理對(duì)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(jī)肥料以實(shí)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(zhǎng)、占地面積大、處理過程臭氣排放對(duì)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(duì)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(shí)高溫環(huán)境,再次殺滅有機(jī)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(shí)現(xiàn)有機(jī)廢棄物的無害化和減量化。
　　 本文采用室內(nèi)模擬試驗(yàn),研究化學(xué)法快速處理過程對(duì)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(yàn)相結(jié)合的方法,研究施用快速處理后的有機(jī)肥對(duì)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(jī)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(shí)驗(yàn)所采用的石灰石粉和濃硫酸各處理劑組合,對(duì)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(qiáng)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(jī)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(jī)質(zhì)含量等指標(biāo)均高于有機(jī)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(jī)物料中的有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為NH3的趨勢(shì)增加,濃硫酸處理可抑制有機(jī)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(shì)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(duì)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(jī)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(jī)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(jī)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(shì),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(yàn)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(yàn)表明,與常規(guī)化肥處理比較,施用快速處理有機(jī)肥或有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥對(duì)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(jī)肥、豬糞有機(jī)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(jī)無機(jī)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(jī)肥或由垃圾有機(jī)肥復(fù)配的有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥,其肥效與常規(guī)豬糞有機(jī)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(jī)肥或垃圾有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥,連續(xù)施用三季對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)品仍是安全的。
　　 4、盆栽試驗(yàn)也表明,施用土壤重量5％、10％和15％的生物發(fā)酵雞糞有機(jī)肥或化學(xué)法快速處理垃圾有機(jī)肥對(duì)紅壤及潮土中莧菜生

8、長(zhǎng)均有明顯的促進(jìn)作用,雞糞肥效高于垃圾有機(jī)肥。與化肥處理相比,潮土中施用兩類有機(jī)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(duì)Cu和Zn的允許含量；Cd、Cr和Pb含量都較對(duì)照降低,沒有出現(xiàn)積累現(xiàn)象。紅壤施用兩類有機(jī)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(yàn)與盆栽試驗(yàn)均表明,施

9、用有機(jī)肥均可增加土壤有機(jī)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(jī)肥的效果與常規(guī)有機(jī)肥相當(dāng)。三季作物連續(xù)施用有機(jī)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(yàn)中有機(jī)肥的施入量為土壤重量的5％時(shí),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(shí),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(shì)。
　　 6、將莧菜收獲后的盆栽土壤進(jìn)行Tessier法連續(xù)提取,