制革污泥制作有机肥的探讨

目前,我国制革污水治理经过多年的努力已经取得了较好的成效，然而,制革污泥的治理已成为当前国内外制革行业共同面临的一大难题。根据中国皮革工业学会的统计数字，98年我国皮革工业加工原皮约一亿标张。由此推算， 产生的制革污泥约一百万吨（含水量以70％计），这么多污泥如不处理会造成多么严重的环境问题！
　　我们曾在全国筛选了100家具有代表性的不同区域、不同生产规模及不同类型的制革厂进行了制革污水、污泥处理现状的调查。调查分析结果表明：我国绝大多数制革厂（约77％）对制革污水进行不同程度的处理，但95％以上的制革工厂对制革污泥未经处理，或将制革污泥作为垃圾直接排放，存在的问题比较突出与严重。以徐州鹰球皮革集团为例，在项目开展前该厂制革污泥已经堆成一座小山，占了厂区很大的面积，环境十分恶劣。对制革污泥当地环保部门即使付费也拒绝搬运。
　　然而，制革污泥又是一种含氮量很高的资源，含氮量为 4～5％，是不可多得的有机氮源，比目前常用的农家肥含氮量还高 2％左右。所以，如何治理、开发制革污泥是一项十分有意义的工作。
        在这思想指导下，1998年由中国皮革工业协会和联合国工发组织主持领导，在德国专家 Dr. Frings 的技术指导下，我们西北轻工业学院和徐州鹰球皮革集团共同承担了“制革污泥农用堆肥”的研究项目。对制革污泥堆肥进行较系统的研究和应用实验，取得了一定的成果。
　   在徐州厂我们共进行了三批总量为36吨的堆肥试验，并用堆成的肥料施于水稻田。经对比观察，施用后水稻生长旺盛，叶绿苗高，在拔节期后，株高明显高出对照3～5cm，平均单簇重高出对照11g；将堆肥施于玉米种植和花卉试验，也都取得了良好的效果。用当地农民的话说：“制革堆肥的肥效好，你们的试验是成功的”。
　　从工厂的经济效益分析，以徐州厂为例，把污泥全部用于堆肥，不仅解决了工厂制革污泥的出路问题，而且皮革厂可从堆肥中每年收入20万元，加上节约的污泥排放及运输费等，实际每年增加经济效益约40万元。

       一、制革污泥能否用于堆肥，堆成的肥料能否施用于农田？
　　我们选取陕西省西安市长安县岳村，对其长期施用含铬污肥，土壤铬污染状况进行调查。
　　岳村自1977年开始即有施用制革污泥的历史，因污泥中Cr含量严重超标（污泥中Cr含量在20-35g/kg之间）造成该村土壤出现不同程度的Cr污染。我们分别对土壤及小麦进行采样分析，结果显示：使用含铬污泥直接作为肥料的土壤，其总铬量均显著增加,特别是近5年内施泥的土壤其总Cr量最高，有害性也最大，小麦籽粒中Cr含量超过国家标准（Cr<5mg/kg）2倍以上。施泥间隔期超过10年，小麦籽粒中Cr达标，但这类土壤中Cr含量均只达土壤的二级标准（原始土壤为一级）。因此高铬污泥直接农用危害很大。
　　经检测，严重超标的污泥（Cr为28.5g/kg）中可溶态Cr可高达384mg/kg，为了解铬含量较高时对植物的危害,，我们对"植物吸Cr及污泥释Cr能力"进行了分析研究。试验结果表明，Cr使用量在0～250mg/kg之间，土壤中可给态Cr（包括水溶态、交换态等）的含量、小麦Cr含量在0～24mg/kg范围内增加,基本占总使用量的5～10％。通常亩产300～400kg小麦的土地施N总量不足其1/5，依此量施泥（每亩1吨）计，小麦幼苗中Cr不足1mg/kg，完全可达到粮食的标准。
　　污泥释Cr试验表明,污泥及堆肥中Cr70-80%来源于沉淀态及有机结合态，随着污泥中有机质的降解,Cr的释放是一个缓慢平稳的过程，释Cr浓度保持在3～5mg/kg。据此估算达标污泥Cr释放总量不足50mg/kg，施泥量为1吨/亩时，年释放量小于50g/亩、且维持较低浓度（3～5mg/kg），可完全满足作物的达标要求。
　　总之，无论从作物最大吸收能力还是污泥最大释放能力来讲，达标污泥农用都是可行的。当然在使用时还必须降低污泥的含铬量并制定出相应的施肥制度。
　　参考德国环保要求，经处理后的制革污泥在农田不得连续施用15年；而且每英亩土地最高施用量不得超过5吨。这对我国施用制革污泥也有一定的参考价值。

　　二、我们是如何减少污泥中的含铬量的？
　　项目开展前，徐州鹰球皮革集团污水中的含铬量已达到国家排放标准，但污泥中的含铬量高达20～30g/kg。其原因是部分含铬废水如铬复鞣水、水洗含铬废水、蓝湿革挤水含铬废水等都未经处理，直接排入综合污水；还有含铬废水明沟收集造成外溢等等。为此，我们采取了一系列措施，首先对含铬废水进行严格管理：清浊分流、计量回收、集中处理、完善监控。我们安装了转鼓专用废铬液回收集液槽；挤水机废液回收管道；在车间下水道设置控制阀门，严格进行铬液分流；在每个制革鞣制车间新建铬液排放储液池；扩增含铬废水处理能力，增加板框压滤机，扩大总铬水储液池的容量，满足了所有含铬废水中铬回收的需要。将NaOH沉淀剂改为用MgO沉淀铬，取消了加热操作，节省了能源，提高了沉淀效果。并在铬回收系统增加了止回阀、污水泵、废水流量计等，使铬回收运行良好。
　　由于采取了上述措施，废水中的含铬量明显减少，污泥中的铬含量由28g/kg下降至1～2g/kg。经过进一步严格管理，可以达到1g/kg以下。

　　三、如何进行制革污泥堆肥和提高堆肥的肥效？
　　为提供制革污泥的堆肥方案，我们于1999年3月～4月对污泥配制石灰肥及堆肥进行了初步试验。石灰肥试验结果显示：当污泥／石灰比为１：１时，从CaO％、温度、含水量等因素分析，较其它配比更为理想。但因为高pH，易造成六价铬生成，成为使用的限制因素之一，但用于南方酸性土壤有一定效果。
　　在徐州皮革厂我们新建了机械通风堆肥场，并于5月中旬用污泥/麦草为3.5:1、污泥/菜叶/麦草为3:2:1两个方案进行了试验，试验结果表明，采用强制通风方法，可使堆温＞50℃，时间长达近15天，经30天堆制之后，腐熟度基本达到要求；经6~9月份水稻田间对比试验表明，因污泥中含大量的N元素作用，使水稻生长旺盛，生长期增加近一周，其株高和平均单簇重均高出对照组。玉米和花卉试验也显示出良好的效果。
　　在以上试验基础上，为制定更完整的制革污泥堆肥工艺和试验方案，提高施肥效果。我们于99年8～9月又采用经处理的低铬污泥（＜1g/kg），进行了进一步的堆肥试验，试验采用以下三个方案：
　　污泥/麦草 3.5:1 ；　污泥/麦草 14:1 ；　污泥/菜叶 1:1
　　堆肥期间将调节水分、空气的工艺规范化，并制定出严格的检测制度，从已收集的数据表明，温度、水分通气及养分变化状况均能满足要求。对水稻产量估测其亩株数、株穗数、穗粒数、千粒重均有所提高。
　　目前存在问题：因制革污泥中N含量高达5%，是不可多得的有机N源，但堆肥过程中因分解而造成N素的损失，有时高达50%，致使堆肥在植物生长前期未能表现出肥效。作为优质的有机肥料，如何使养分含量达到理想值，将制革污泥作为肥源加以推广利用，这是我们努力的目标。我们下一步将进一步进行堆肥复配试验，并使之产业化，扩大应用范围（包括农业、花卉、园林、绿化），以求得良好的社会效益和经济效益。（百惠生物提供有机肥生产技术，生物有机肥生产技术，叶面肥生产技术，有机肥发酵腐熟菌种，有机肥发酵剂，生物肥料功能菌。有机肥生产配套设备咨询。网址：http://www.baihuib.com/  咨询热线：0392-5611505  5611506  5611507  15803924096  13303920423）