CN111635091A - 一种利用乔木植物进行污泥生物脱水的方法 - Google Patents

一种利用乔木植物进行污泥生物脱水的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用乔木植物进行污泥生物脱水的方法，包括生态定植块、污泥容器和速生乔木，生态定植块（杯）外层为可降解材料制成、具有可透过根系的孔洞，生态定植块（杯）内填充可支持和保护植物根系的复合基质，污泥容器用以放置待稳定化及资源化处理的污泥；本发明涉及一种利用速生乔木进行污泥稳定化及资源化的方法：植株通过大量吸收污泥中的养分，增大生物量，充分利用污泥中营养物质，转化为木材的一部分，实现污泥的资源化利用，通过实践结果表明，高含水污泥在含水量80%‑85%的时候通过此方法处理较好可达到稳定化效果，三十天含水量可降至35%‑45%，实现污泥中的高含水高营养物质被植物利用。

Description

一种利用乔木植物进行污泥生物脱水的方法
技术领域
本发明涉及污泥稳定化及资源化技术领域，具体为一种利用乔木植物进行污泥生物脱水的方法。
背景技术
在我国城镇化水平不断提高的当下，污泥的产生量逐年增加，至今已超过5000万吨，污泥集中了污水中的大量细菌、病原菌、难降解有机物、重金属等有害有毒物质，若处理不当，会产生严重的二次污染，使水处理效果付之东流，与此同时，污泥中也富含大量的N、P营养元素，若有效合理利用将会使污泥成为一种重要的资源；
然而现在我国污泥的传统处置方式大多为干化焚烧、卫生填埋、土地利用和堆肥等，前者需要浪费大量的能源，且不适用于中国国情，而卫生填埋和土地利用存在污泥二次污染的风险，露天堆肥则易产生恶臭，污染环境，故而寻求一种合理有效的污泥处置方式已成为科研工作者的当务之急。
发明内容
本发明提供一种利用乔木植物进行污泥生物脱水的方法，可以有效解决上述背景技术中提出的问题，对污泥进行脱水脱肥，在对污泥进行稳定化处理的同时，资源化利用污泥中的营养成分，减少污泥对环境的危害并增强其社会经济价值。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用乔木植物进行污泥生物脱水的方法，包括生态定植块、污泥容器和速生乔木；
生态定植块（杯）外层为可降解材料制成、具有可透过根系的孔洞，生态定植块（杯）内填充可支持和保护植物根系的复合基质；
污泥容器用以放置待稳定化及资源化处理的污泥（在大规模进行利用速生乔木进行污泥稳定化及资源化时亦可不用污泥容器）；
速生乔木具有生长快速、营养消耗大、根系繁茂、蒸腾系数大的特点，植株根系前期在生态定植块（杯）内培育生长，在中后期植株根系会受到污泥中的水分和营养元素的导引穿透生态定植块（杯）外层孔洞进入污水中，并快速形成大的根系面积（吸水、脱水、吸肥面积），最后植株的地上部分叶片会通过蒸腾蒸发作用以及植株快速生长需要的水分消耗实现高含水污泥的脱水稳定化；
与此同时，植株通过大量吸收污泥中的营养元素，实现快速生长，生物量增加，将污泥中的营养元素转变生长所需养分，实现污泥的资源化利用。
根据上述技术方案，生态定植块（杯）外层为可降解材料制成，具有可透过根系的孔洞，以便前期植株根系培育成长时吸收污泥中的水分和营养，待根系成长后亦可通过杯体材料上的孔洞进入污泥中快速形成大的根系面积（吸水、脱水、吸肥面积）。
根据上述技术方案，复合基质由椰糠、珍珠岩、蛭石和污泥组成，比例为5:3:1:1或5.5:3：1:0.5。
根据上述技术方案，稳定化处理后的污泥具有较低的含水率，含有大量植株根系的污泥更有利于后续的资源化利用，污泥中大量营养通过速生乔木的吸收转化变为木材资源，实现了污泥的资源化利用。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明涉及一种利用速生乔木进行污泥稳定化及资源化的方法：
1、生态定植块外层为可降解材料制成、具有可透过根系的孔洞。
2、生态定植块内装有前期保护乔木根系成长的培养基质，污泥容器用以放置待进行生物稳定化及资源化的污泥，在大规模进行利用速生乔木进行污泥稳定化及资源化时亦可不用污泥容器。
3、速生乔木具有生长快速、营养消耗大、根系繁茂、蒸腾系数大的特点，植株通过大量吸收污泥中的养分，增大生物量，充分利用污泥中营养物质，转化为木材的一部分，实现污泥的资源化利用；
4、通过实践结果表明，高含水污泥在含水量80%-85%的时候通过此方法处理较好可达到稳定化效果，三十天含水量可降至35%-45%，实现污泥中的高含水高营养物质被植物利用。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1是利用速生乔木进行污泥稳定化及资源化的正视图；
图2是利用速生乔木进行污泥稳定化及资源化的俯视图；
图中标号：1、速生乔木；3、污泥；4、污泥容器；5、生态定植块；6、孔洞。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：本发明提供技术方案，一种利用乔木植物进行污泥生物脱水的方法，包括生态定植块、污泥容器和速生乔木；
生态定植块（杯）外层为可降解材料制成、具有可透过根系的孔洞，生态定植块（杯）内填充可支持和保护植物根系的复合基质；
污泥容器用以放置待稳定化及资源化处理的污泥（在大规模进行利用速生乔木进行污泥稳定化及资源化时亦可不用污泥容器）；
速生乔木具有生长快速、营养消耗大、根系繁茂、蒸腾系数大的特点，植株根系前期在生态定植块（杯）内培育生长，在中后期植株根系会受到污泥中的水分和营养元素的导引穿透生态定植块（杯）外层孔洞进入污水中，并快速形成大的根系面积（吸水、脱水、吸肥面积），最后植株的地上部分叶片会通过蒸腾蒸发作用以及植株快速生长需要的水分消耗实现高含水污泥的脱水稳定化；
与此同时，植株通过大量吸收污泥中的营养元素，实现快速生长，生物量增加，将污泥中的营养元素转变生长所需养分，实现污泥的资源化利用。
根据上述技术方案，生态定植块（杯）外层为可降解材料制成，具有可透过根系的孔洞，以便前期植株根系培育成长时吸收污泥中的水分和营养，待根系成长后亦可通过杯体材料上的孔洞进入污泥中快速形成大的根系面积（吸水、脱水、吸肥面积）。
根据上述技术方案，复合基质由椰糠、珍珠岩、蛭石和污泥组成，比例为5.5:3：1:0.5。
根据上述技术方案，稳定化处理后的污泥具有较低的含水率，含有大量植株根系的污泥更有利于后续的资源化利用，污泥中大量营养通过速生乔木的吸收转化变为木材资源，实现了污泥的资源化利用。
根据上述技术方案，如图1-2所示，将污泥3引入到污泥容器4中，接着放入生态定植块5，生态定植块5表面开设有孔洞6，将速生乔木1放入生态定植块5中，可以直接观察速生乔木1根系的生长。
根据上述技术方案，污泥容器具有不透水、不透气的特点，其内放置含水量在58.43%的待生物脱水的污泥，污泥在容器或场地内堆置厚度为100cm，污泥与植株的比例为每平米污泥2株植物并在植株周围种植一部分黑麦草。
根据上述技术方案，脱水处理污泥为贵阳市污水处理厂污泥，稳定化处理前含水率为58.43%，利用速生乔木1进行污泥稳定化及资源化的方法进行一个月的污泥稳定化及资源化后，污泥含水率为43.77%，与之对照未进行生物脱水，仅放置一个月后的污泥含水率为48.73%；每日对实验用速生乔木1浇水300ml，30日共计浇水9000ml；
故而该速生乔木1通过叶片蒸腾蒸发作用以及植株快速生长的水分消耗共耗用水分9146ml；
经过以上比较，速生乔木1进行生物脱水后的污泥技术对污泥3有较好的脱水和稳定化效果，同时含有大量植株根系的污泥更有利于后续的资源化利用。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种利用乔木植物进行污泥生物脱水的方法，其特征在于：包括生态定植块、污泥容器和速生乔木；
所述生态定植块（杯）外层为可降解材料制成、具有可透过根系的孔洞，生态定植块（杯）内填充可支持和保护植物根系的复合基质；
所述污泥容器用以放置待稳定化及资源化处理的污泥；
所述速生乔木植株根系前期在生态定植块（杯）内培育生长，在中后期植株根系会受到污泥中的水分和营养元素的导引穿透生态定植块（杯）外层孔洞进入污水中，并快速形成大的根系面积，最后植株的地上部分叶片会通过蒸腾蒸发作用以及植株快速生长需要的水分消耗实现高含水污泥的脱水稳定化。
2.根据权利要求1所述的一种利用乔木植物进行污泥生物脱水的方法，其特征在于，所述生态定植块（杯）外层为可降解材料制成，具有可透过根系的孔洞，以便前期植株根系培育成长时吸收污泥中的水分和营养，待根系成长后亦可通过杯体材料上的孔洞进入污泥中快速形成大的根系面积。
3.根据权利要求1所述的一种利用乔木植物进行污泥生物脱水的方法，其特征在于，所述复合基质由椰糠、珍珠岩、蛭石和污泥组成，比例为5:3:1:1或5.5:3：1:0.5。
4.根据权利要求3所述的一种利用乔木植物进行污泥生物脱水的方法，其特征在于，稳定化处理后的所述污泥具有较低的含水率，含有大量植株根系的污泥更有利于后续的资源化利用，污泥中大量营养通过速生乔木的吸收转化变为木材资源，实现了污泥的资源化利用。
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