污泥与粉煤灰的混合堆肥工艺与技术

01污泥与粉煤灰混合堆肥的优点与作用

粉煤灰中含有磷、钾、镁、硼、钼、钙、铁、硅等农作物所必需的营养元素，成分与复合肥料相似，能促进作物生长。另外，粉煤灰还能释放土壤中潜在的肥力，显著地增加土壤中易被植物吸收的速效养分，尤其是氮、磷。据济宁地区农科所测定，在施用粉煤灰的土壤中，速效氮比不施灰的土壤增加了7倍；山西省农科院测定，在每亩施粉煤灰2t的土壤中，五氧化二磷比不施灰的土壤增加1倍以上。因此粉煤灰与污泥的混合堆肥，既发挥了粉煤灰的肥效作用，又起到疏松剂与膨胀剂的作用。

污泥与粉煤灰的混合堆肥试验证明，污泥和粉煤灰中挥发性物质随堆肥阶段或堆肥时间而有所变化。所谓挥发性物质是指堆肥中有机物在550℃的马弗炉中灼烧完全后损失的部分，其主要成分是C、H、O、N等，堆肥过程中变化较大的元素也主要是C、H、O、N。

02污泥与粉煤灰混合制肥的物料变化

城市污泥与粉煤灰混合堆肥时，其挥发性物质随堆肥时间的变化情况，如下表所列。

表中CK为纯污泥单独堆肥情况；FA10、FA25分别为加入10%和25%的新鲜粉煤灰后与污泥混合堆肥情况；LA10、LA25分别为加入10%和25%的海水浸泡过的粉煤灰与污泥混合堆肥情况。由上表可以看出，污泥与粉煤灰混合堆肥时，随堆肥时间的推移，各种堆肥方式中的挥发性物质均呈下降趋势，虽然添加粉煤灰对污泥堆肥中挥发性物质有明显稀释作用，但添加与不添加粉煤灰其挥发性物质的相对下降率基本相同，因此粉煤灰对污泥堆肥挥发性物质未产生较大影响。

03污泥与粉煤灰混合堆肥生产工艺与使用效果

污泥与粉煤灰混合堆肥的生产工艺见图1，目前已在唐山西郊污水处理厂投入使用，该厂污水处理能力为3.6×104m3/d。将处理后的污水污泥，经脱水后按1∶0.6的比例掺入粉煤灰，以降低原污泥的含水率，经自然堆肥发酵，用锯末和秸秆作为膨胀剂。工艺设计生产能力为3t/d，年产混合肥约1000t以上，肥料粒径为5mm，在农田以及葱、芥菜等蔬菜田施用肥效显著，无臭味产生。经试用认为，粉煤灰、污泥混合肥具有如下几种作用。

（1）施用粉煤灰与污泥混合肥可改良土壤的物理结构

粉煤灰与污泥混合肥施用于生土地时，可以起到促进土地熟化；施用于黏土地，可以起到疏松土壤的作用，促进根系生长、利于作物生长；对于盐碱地，促进土壤疏松，提高脱盐效率；施用于砂土地时，可以减轻漏水跑肥的现象；粉煤灰与污泥混合肥有利于土壤密度减轻，孔隙度增加，对土壤中的水、肥、气、热均有较大程度的改善，有助于养分的转化和微生物的活动。

（2）施用粉煤灰与污泥混合肥可提高土壤保水能力

土壤施用粉煤灰后，地面温度得到提升，促进作物早发茁壮；土壤保水能力得到提高，有利于保墒抗旱。山西省农科院、西北农学院数据结果表明，每亩施入7.5～20t粉煤灰，早春低温期，在5～10cm的土层内，地温提高0.7～2.4℃，较一般增温剂效果还好；西北农学院测定，在施用1%粉煤灰土中，在0～20cm厚度的土层中，田间持水量较生土增加2%，就饱和水而言，在0～20cm厚的土层中相差5.39%，故在0～20cm耕层中，每亩就能多容纳10t以上的水分，对于保墒十分有利。

（3）施用粉煤灰与污泥混合肥可增加农作物营养成分

粉煤灰中含有磷、钾、镁、硼、钼、锰、钙、铁、硅等植物必需的营养元素，近似一种复合肥料，能促进作物的生长。另外，粉煤灰还具有能释放土壤中潜在肥力的作用，显著地增加土壤中易被植物吸收的速效养分，特别是氮和磷。据济宁地区农科所测定，在施用粉煤灰的土壤中，速效氮比不施灰的土壤增加了7倍；山西省农科院测定，在每亩施灰2t的土壤中，五氧化二磷比不施灰的土壤增加1倍以上。

作物在生长期间除了需要氮、磷、钾外，还需要多种营养元素。据研究，每生产100kg小麦、玉米等谷类作物，需要从土壤中吸收Zn 4.6g、Fe 6.6g、Mn 4g、B 1.4g、Cu 0.9g、Mo 0.06g。粉煤灰中含有作物生长所必需的大部分营养元素，只有氮、磷等少量元素在燃烧过程中因挥发而损失掉，若向粉煤灰中补充部分氮、磷、钾，可以将其制成一种营养全面、均衡的复合肥料。但是，由于粉煤灰中的微量营养元素与SiO2和Al2O3结合成盐类，大部分以玻璃体的暂时介稳状态存在，在水中溶解度小，溶解速度缓慢，在土壤中难以发挥营养元素作用，通常解决方法是采用化学激发剂来破坏粉煤灰中的玻璃体结构，使粉煤灰得到活化。这种活化后的粉煤灰再与氮肥、磷肥、钾肥复合便得到粉煤灰复合肥。

研究表明，在同样管理条件下，粉煤灰多效复合肥料中的氮、磷、钾的利用率均高于单一物料，如尿素中氮的利用率从44%提高到48%，磷肥中的P2O5利用率从10%提高到22%，氯化钾中K2O利用率从40%提高到52%，粉煤灰复合肥使氮、磷、钾利用率提高，流失率减小，给这些肥料的使用、运输、保存都带来了方便。再加上粉煤灰本身有植物必需的多种微量元素及改土作用，使粉煤灰复合肥成为一种优良的肥料品种。粉煤灰复合肥的品种有高效粉煤灰复合肥、长效粉煤灰复合肥和含锌粉煤灰高效复合肥等。

（4）增加农作物的抗病能力

施用粉煤灰对小麦的麦锈病、苹果树的黄叶病、大白菜的烂心病和水稻的稻瘟病均有较好的抗病作用，对豆科植物的观察发现，施用粉煤灰后其根系发达，根瘤增大增多，固氮性能良好。