開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇生物碳基有機肥的研究進展，希望這些內容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。

摘要:污水污泥因其數量巨大，處理難度較高，探究處理新工藝已顯得十分迫切。為深入解決污泥處置與礦物肥料緊缺的問題，以污水污泥無害化處理改性有機礦物肥料的研究為引導，簡述了有機礦物肥料在改善作物生長與減少營養(yǎng)物質在環(huán)境中的損失方面的極大潛力。通過回顧近些年礦物肥料的需求量、價格與時間的關系，分析污水污泥的處置方式與所含有機成分對提高土壤肥力的作用，表明污水污泥無害化改性生物碳基有機礦物質肥料在提高土壤肥力的效果方面具有極大的應用前景。通過總結和對比可預測將污泥中提取的有機礦物肥料經添加礦物元素后進行有效改良，并加入一定量的酸或堿進行滅菌后，可顯示出比常規(guī)肥料更加高效的作物產量反應值，同時營養(yǎng)物質的緩慢釋放效應顯示出更加高效和持久的肥效釋放能力。

關鍵詞:污水污泥;有機礦物肥料;氮的吸收;生物利用率

隨著全球人口數量的迅猛增長，無疑對農業(yè)和糧食生產的需求加劇，這也顯示出對肥料投入的潛在依賴。目前世界對氮、磷和鉀的需求量每年將增加1.4%、2.2%和2.6%，眾所周知，磷作為一種不可再生資源，可能在未來50～130年內耗盡［1］。因此有必要最大限度地減少磷的損失，并將其轉變?yōu)橐粋€可循環(huán)利用的閉環(huán)路徑。另一方面，城市化和工業(yè)化也加劇了污水污泥的產生，鑒于污泥對人類健康和環(huán)境污染的風險，它應該被妥善處理。據統計，2010年歐盟27國共產生了超過1100萬噸干燥的固體污泥，預計到2030年，數量將達到近2500萬噸［2］。目前常見的處理污泥的方式有：土壤處理、填埋和焚燒，在大多數條件下，使用污水污泥作為肥料似乎是最佳的方案。污水污泥作為提供植物生長所需的主要營養(yǎng)物質的寶貴來源，其固體部分中約有50%是有機物，這對土壤的物理、化學和生物特性有重大的改良作用。有機物可以改善土壤多孔性，增加水的保留和移動，一些有機物的某些成分在土壤聚集中起著重要的作用［3］。向土壤中添加有機物可促進物質的分解并建立起微生物平衡，另一方面，將生物固體直接回收到土地中會帶來一些問題，例如包括重金屬含量增加，可能長期聚集于植物體內，污泥的直接應用會給人類和環(huán)境帶來風險［4］。盡管污水污泥中的營養(yǎng)物質含量相對較高，但宏觀營養(yǎng)素的濃度并不足以滿足作物的生長需求。此外，眾多關于污水污泥的報道中［5-9］稱在生物固體中出現的低氮磷比，導致土壤中的磷堆積，造成水體的富營養(yǎng)化。有機礦物肥料作為提升土壤肥力的關鍵，可減緩廢物和副產品數量增加的問題，在不同的技術中，對于從生物固體中提取的有機礦物肥料（OMFs）可極大降低成本，經過消毒、滅菌和富集污水污泥，以便將其用于制備顆粒肥料。生物固體衍生的肥料生產方式通常是基于污水污泥中的營養(yǎng)物質與酸或堿之間的化學反應，在生產過程中加入酸或堿，在顆粒狀的生物固體上涂抹尿素或直接將生物固體與尿素進行混合，亦或是將生物固體與干性添加劑（無機肥料）進行混合，便可獲得逐漸釋放養(yǎng)分的OMFs。研究表明，經過OMFs作用的土壤，其干物質含量增加，顯示出有機物含量和氮的利用效率的極大提高［10］。所有這些都說明了生物固體衍生的OMFs在改善作物和減少營養(yǎng)物質在環(huán)境中的損失方面具有極大的潛力。

1目前的礦物肥料趨勢

預計在未來的40年內，由于全球人口的增長，對糧食的需求量將增加60%以上，到2050年全球的人口將達到93億。廉價原料的時代已成為過去時，農業(yè)和食品生產是造成自然資源枯竭的主要原因之一，自然資源的價格在1998年至2011年期間增長了300%以上［11］。資源的匱乏導致了投入和生產成本的增加、市場緊縮，這是由于需求的增長速度超過了生產能力的增長速度。對自然資源的有效和可持續(xù)利用可以確保糧食保障，肥沃的土壤是平衡商業(yè)規(guī)模生產農作物的關鍵。然而長期以來很少有農業(yè)土壤產生足夠的營養(yǎng)成分來滿足作物產量的需求，它們中的大多數更依賴于定期施用化肥。按照每年的增長率為1.8%計算，化肥總消費量將從2013年的1.83億噸快速增長至2030年的4.05億噸。根據統計，2009年中國作為全球化肥生產的領導者，占全球產量的33%，其他大量參與世界化肥生產的國家還包括美國（10%）、印度（9%）和俄羅斯（9%）［12］。商業(yè)化肥的生產需要大量的能源消耗，而化肥生產中使用的近75%的能源均來源于消耗天然氣，因此天然氣也成為氮肥生產中的主要投資之一，天然氣價格的上漲將導致氨的成本升高［13］。另一方面，運輸成本對化肥的價格也產生著巨大的影響，2014年，化肥價格指數將比2010年相比增加15%。在工業(yè)化前期的農業(yè)中，氮是制約產量最根本的營養(yǎng)元素。1909年，HABER-BOSCH從有機物中提取氨的方法被開發(fā)出來，伴隨著氮的制備這個障礙被打破，全球合成氨的產量也從1950年的370萬上升到2010年的約1.33億。然而大約75%的氮總量被用于肥料生產，大約70%的甲烷被用于合成氨工業(yè)，這就導致了氮肥價格對天然氣價格的高度依賴。預計未來氮肥消費的增長將來自亞洲，主要是中國、印度、印度尼西亞和巴基斯坦；拉丁美洲（巴西、阿根廷、哥倫比亞和墨西哥）、歐洲（烏克蘭和俄羅斯）、北非（埃及和摩洛哥）和美國。近乎所有的磷肥都是由磷酸鹽巖生產的，而磷酸鹽巖也是一類有限的資源［14］，開采用于化肥生產的磷酸鹽巖始于19世紀，在此之前，農業(yè)是以應用動物磷基肥料，如鳥糞、糞便、骨頭等為主。磷酸鹽巖石通常是通過地面采礦技術開采出來的，其世界產生能力估計為每年1.65～1.95億噸，這其中的80%的P2O5被用于肥料生產，令人遺憾的是磷酸鹽儲量并沒有在全世界進行均勻分布，排名前12位的國家生產了全世界95%的磷礦石總量，美國、中國和摩洛哥目前生產的磷礦石占總產量的三分之二，在這些主要生產國中，摩洛哥的磷礦石儲量占據世界總量的近40%［1］。對于鉀元素來說，美國和中國擁有約20%的全球資源，鉀存在于各種開采和制造的鹽類中。鉀的開采需要昂貴的采礦技術，由于鉀礦深藏在地表之下，預計全球鉀的儲量比目前已知的存量還要多很多［15］。鉀肥的主要生產商是加拿大，其次是白俄羅斯、俄羅斯和中國，鉀肥消耗量的年增長率約為2.6%。自2000年以來，主要的磷肥和氮肥的價格不斷升高，這主要與它們的生產成本增加有關，隨著糧食產量的增加，農業(yè)將變得更加依賴于礦物肥料。目前人們越來越多地關注著營養(yǎng)物質的可用性和未來自然資源的匱乏性，伴隨著傳統肥料的不恰當應用，對環(huán)境造成了巨大的危害。從糧食安全的角度考慮，全球營養(yǎng)物質的循環(huán)必須要考慮到能源短缺，通過使用廢物和副產品找到礦物肥料的替代品［16］，將有助于實現農業(yè)和工業(yè)之間的平衡。

2污水污泥的特征

由于人口數量的增長、城市化和工業(yè)化的快速發(fā)展，污水的產生和污泥的數量顯著增加。然而污水污泥的處理卻未能很好地解決。幾十年前，城市污水污泥被丟棄在海水中或作為肥料直接使用，后來其替代的利用方式逐漸出現，如焚燒或填埋被經常使用。1998年之后，為了有效保護環(huán)境，國際組織禁止在海上肆意處置污水污泥，同時由于高濃度的重金屬含量，指令（86/278/EEC）對污水污泥在陸地上的應用也進行了限制。此后替代填埋和土地分散的方式是焚燒和好氧或厭氧消化［17］。污泥處置的新趨勢，如汽化、熱解、共燃和濕式氧化已逐漸出現，污水處理過程中產生的不溶性殘留物，是在穩(wěn)定化過程中產生。通常情況下，好氧消化在小型污水處理廠更有利可圖，而厭氧消化則用于大型污水處理廠。在厭氧處理中，污水的特性取決于被處理污水的性質與處理技術，在厭氧條件下處理后的消化污泥顯示出高含量的營養(yǎng)物質（主要是氮和磷），這些營養(yǎng)物質可以被利用作為一種潛在的肥料來源和土壤改良劑［18］，許多科研人員報道了在農業(yè)中使用污水污泥的良好效果［19］。污水污泥在土壤中的應用可改善土壤的物理化學和生物特性，從而使植物更好地生長。城市污水污泥中的有機物含量通常高于干物質的50%，應用污水污泥形式的有機物可增加土壤聚合物的形成及穩(wěn)定性，改善水的滲透，并增加土壤的總孔隙度，可增強微生物的活動、數量和生物量的產生。氮和磷作為植物的基本生長必需元素之一，污水污泥可成為其重要的來源。污水污泥中的總氮含量接近40～50kg/t，但只有一小部分的氮可被植物及時利用［20］。由于污水污泥的礦化作用，氮可被轉化為一種可利用的形式。磷作為一種基本元素，在植物和動物的許多代謝反應中都需要它，將污水污泥添加到農業(yè)土壤中會使磷的含量從2～4mg/kg增加到114mg/kg，表明磷在修正土壤營養(yǎng)的效果中依舊十分重要［21］。然而，由于存在重金屬、有毒化合物和微生物病原體，污水污泥在土壤中的應用受到嚴格的限制。重金屬一般從工業(yè)中進入到下水道系統，主要來源于電鍍、化學工業(yè)（有機和無機化合物的制造、制藥業(yè)、染料和顏料制造）、金屬加工工業(yè)，以及來自下水道系統的徑流和腐蝕等［22］。目前有三種降低污水污泥中重金屬含量的方法，第一種是控制重金屬的個別來源排放，第二種是控制擴散源（使用無鉛汽油、無銅自來水運輸系統），第三種方法是清除污水污泥中的重金屬含量。從污水污泥中去除重金屬的過程包含四個步驟，通過改變pH和氧化還原電位來溶解重金屬；分離包括金屬在內的液體；重金屬的化學沉淀和從濾液中去除重金屬［23］。重金屬在土壤中的積累可能會對谷物、蔬菜、水果和飼料作物的生長產生毒性影響，動物和人類食用這些產品后會對健康造成極大的危害。污水污泥中的重金屬濃度取決于污水來源和污水污泥處理過程，控制金屬化合物在土壤中流動性的最重要因素是金屬化合物在土壤中流動時的pH，而土壤pH影響著礦物有機復合物和不溶性氫氧化物的沉淀和溶解。有機物污水污泥是土壤中微量金屬的良好吸附介質，污水污泥中的可溶性有機物有兩組交換位點：第一組結合Ca、Mg、Zn、Ni、Co、Mn、Cd和Fe；第二組結合Cu、Pb和H，用污水污泥處理的土壤中的金屬含量有效增加。YESIL等人指出，在水稻生產中每公頃加入40噸的污水污泥會導致大約4、5、2和11倍的Cd、Cr、Ni和Pb含量增加，與未加入的土壤相比，Cd、Cr和Pb的累積量分別增加了4、5和11倍，大多數重金屬在土壤中具有良好的流動性，并能在植物的根部積累［24］。根據RULKENS等人［25］的研究，污水污泥可以通過化學/熱力方式作為能源生產的原料使用，有機物和有毒化合物的復雜氧化，這將是化學/熱力過程的結果，重金屬被固定在灰燼中，并可用于生產建筑材料。

3有機礦物質肥料

有機礦物質肥料可認為是通過混合、化學反應、造粒或將具有一種或多種主要營養(yǎng)成分的無機肥料與有機肥料和土壤改良劑混合、進行化學反應、造?；蛉苡谒玫降姆柿?，因此，有機礦物質肥料可以由不同的有機和無機來源生產。AKANNI等人［26］報道，有機礦物質肥料是由城市垃圾、家禽和奶牛的糞便組成，與尿素和過磷酸鈣相結合，可增加土壤中的有機物、N、P、K、Ca和Mg含量，經處理的作物在有機礦物質肥料的作用下，葉面積和谷粒產量都達到了較高值。當使用尿素配制的N：P：K（比例9：3：3）的有機礦物肥料處理水稻作物時，水稻的所有生長參數都有顯著的影響。AYENI等［27］進行的研究也證實有機礦物質肥料可以提高土壤的肥力，根據實驗研究，在有機礦物質肥料中加入少量的氮磷鉀（15：15：15）可以提高營養(yǎng)物質的早期礦化?；谟袡C礦物肥料的生產需要大量的磷，而磷作為一種極其有限的資源，它的添加將會在很大程度上改良農藝、土壤的利用性。BELLO等人［28］發(fā)現，將巖石磷酸鹽與農業(yè)廢棄物堆肥會增加磷酸鹽的溶解度，存在于有機物中的有機配位體與磷在相同的土壤中的吸附點，可增加磷的釋放，提高了土壤中的釋放率。根據學者的研究［29］，向土壤中施用有機礦物對磷的吸附，可減少磷在生物中的轉化，降低體積密度，增加總孔隙度，從而改善土壤的物理、化學和生物特性。在這項研究中，磷酸二銨和Sokoto巖石磷酸鹽與不同的有機物來源（棕櫚仁脫油餅、花生脫油餅和棕櫚碎屑）結合在一起，并施用于土壤中；結果顯示油棕櫚的所有生長參數和營養(yǎng)含量都達到了最佳效果。礦物肥料處理土壤以提高產量作為一個有效的3解決方案，其中一個最重要的特點就是"緩釋"效應。一種較理想的有機礦物質生物肥料（BIOFOM）是利用糖和酒精工業(yè)的廢料生產的，固態(tài)顆粒有機礦物質肥料的生產過程包括混合濾餅、鍋爐灰燼和煙塵、改良的醋渣與N、P和K的礦物源混合。CHARLESE等［30］比較了經不同處理方式后土壤的結果，分別用無機肥和有機肥作為兩種獨立的產品，與有機礦物質肥料進行土壤處理的結果相比較，結果表明有機礦物質肥的氮損失比有機肥少16.1%，這與其他宏觀和微觀營養(yǎng)素的損失相吻合。此研究實驗是在溫室中隨機進行的，以甘蔗為植物試驗，試驗包括25次不同肥料的效果，包括對照（不施肥）和四個添加有機礦物質生物肥料的重復試驗。50天后，采集植物樣品并分析葉面面積、嫩枝和根的干重以及植物嫩枝中的宏觀和微觀營養(yǎng)素含量。該研究表明BIOFOM的施肥結果是增加了干物質產量的四倍，被測植物部分的N、P、K含量分別增加了6、7、8倍。有機礦物質肥料促進了作物產量的增加，改善了土壤的理化性質、陽離子交換能力和孔隙度，通過BIOFOM的處理使植物嫩枝中的磷積累量明顯大于對照樣品。另外，一部分的磷在使用45天后還可以應用，這證實了有機礦物質肥料具有緩慢的營養(yǎng)物質的釋放能力。對于有機礦物質肥料的物理特性的信息，通過氮、磷、有機物類型和制造工藝之間的關系可預測其行為，同時還可以預測其對環(huán)境的影響。了解制造工藝之間的關系，就可以預測其在運輸、儲存和處理時的行為。物理性質還可以用來控制顆粒溶解的時間和速度，從而控制營養(yǎng)物質的擴散。通過試驗驗證有機物含量對有機礦物肥料的物理參數的影響最大［31］，隨著有機物含量的增加，總的孔隙率和抗拉強度也在增強，而如體積密度、顆粒密度和傾斜角等參數則隨著有機物含量的增加而減少，抗拉強度取決于顆粒密度和自由水的含量。有機礦物質肥料的生產的一個重要標志是對污水污泥進行消毒。污水污泥的消毒，通常是通過添加堿化合物（石灰、窯粉、氫氧化鉀、氫氧化鈉）或酸（硫酸、磷酸或其混合物）來進行的。此外，這些制劑的加入將增加肥料產品中的營養(yǎng)成分，通常情況下在生產平衡的生物固體肥料時，需要添加無機肥料或其前驅物。較簡單的技術是基于混合污水污泥，其特點是含水量不低于70%的污泥，與一些副產品混合，如石膏、水泥窯粉塵、石灰窯灰、熟石灰、燃煤鍋爐的粉煤灰、煤炭廢料作為矯正劑［32］。當污水污泥被轉化的時候，通常要降低養(yǎng)分含量，為了更好地優(yōu)化N：P：K的比例，可以添加鉀肥、磷酸鹽和液氨。實際中宏觀營養(yǎng)素可以從尿素、硝酸銨、硫酸銨、磷酸二銨、磷酸一銨、氯化鉀、鉀等中去選擇。在美國，處理廢物的方法是將其轉化為有價值的肥料，堿性氨氣脈沖（AAP）工藝已被開發(fā)出來［33］。該AAP工藝是基于混合污水污泥的形態(tài)，以添加觸媒材料、除臭堿劑進行氨化、酸化，并對獲得的產品進行造粒。第一步可在犁式攪拌機的雙軸螺旋槳磨機或其它強力攪拌機中進行，為了使混合物脫臭，可以使用二氧化氯、鉀或鐵酸鈣。鐵酸鹽是一類十分強的氧化劑，它不僅可以氧化有機氣味和胺類，也會分解蛋白質和其他有機分子。石灰窯粉作為一種堿劑被添加到反應器中，將導致pH上升到12或更高。接著是在混合物中添加9%的氨水，以進行消毒并增加氮氣濃度，這樣的pH和氨的存在導致了微生物的化學壓力變化，以使它們對隨后的酸化更加敏感。酸化發(fā)生在第二個混合器中，廢棄的磷酸（65%的P2O5）被添加至混合物中，這個過程后pH降低到7以下，并導致銨的形成。最后加入造粒劑，如工業(yè)糖漿和專有的結合劑，以利于將混合物轉化為球狀的顆粒（2.0～3.5mm）。AAP過程的最后一步是肥料干燥和篩分，最終將獲得成分為（N：P：K：S：Fe：有機物）比例為10：10：10：0：1：20的有機礦物肥料。專利［34］也報道了將液體污泥轉化為具有高營養(yǎng)成分的顆粒肥料的技術，該技術的特點是污泥的消毒是在70℃的溫度下加熱進行的，接著將污泥送入靜態(tài)混合器中。結果顯示pH降低到2.0以下，可導致病原體的破壞，最后混合物被轉移到攪拌罐中，在30分鐘內進行混合，由于磷酸和石灰漿之間的反應，得到了磷酸三鈣（85%）和磷酸二鈣（15%）。該技術包括一個過濾步驟，可減少至少50%的水含量，在進行粉碎后，污泥餅被送入粉碎機，在那里與硫磺反應，得到的產品與回收的細粉一起被造粒，最終進行干燥與分類。過去廣泛用于生產氮磷鉀肥的管道交叉反應器，可用于處理廢物并將其轉化為顆粒狀肥料。首先，將污水污泥與水進行混合，形成適合泵送的泥漿，接著漿液被轉移到管道交叉反應器，在其中加入氨、硫磺和磷酸，由于發(fā)生中和過程，溫度達到149℃，這導致了混合物的殺菌和除臭。造粒系統配備了一個氨氣增壓器，允許酸和堿之間的完全反應，在造粒機中噴灑上細小的回收顆粒，得到的顆粒被送入旋轉干燥器中，接著被篩選成細料、產品和超大尺寸材料。粉末和大尺寸材料在工藝中被回收，在熔化過程中，鉀肥可以被加入到造粒機中，通過上述方法獲得了肥料成分為氮磷鉀比是12：3：6的有機肥。在中國，新的生物固體衍生的有機礦物質肥料被開發(fā)出來，應用于草地和耕地作物，這種產品可以克服城市和農業(yè)生態(tài)系統之間的養(yǎng)分循環(huán)問題，OMFs以兩種配方生產，N：P：K比例為15：4：4（OMF15）和10：4：4（OMF10）。生物固體被用作OMFs的核心，作為一種緩釋營養(yǎng)源，添加尿素和鉀肥是為了提高N和K的濃度，因為生物固體中的營養(yǎng)物質含量不足以滿足作物生長的需要。與硝酸銨相比，尿素是一種廉價的氮源選擇，并且與干燥的污水污泥混合時，爆炸的風險極低。由于在新的OMFs中不添加P，這使得生物固體中的N：P比例和營養(yǎng)物質的總體不平衡，這反過來又會導致土壤中P的堆積。而在蒸汽（95～100℃）的作用下，直徑為3到6mm之間的生物固體被噴灑尿素，形成涂層。經過噴霧過程后，生物固體衍生的OMFs中重金屬含量是很低的，這與生物固體中存在的磷形式和OMFs不能被植物吸收的情況相一致。ANTILLE等人［35］的現場研究也證實OMFs中的大部分P是不容易獲得的，這或許與污水處理過程中使用的除磷技術有關。通常鐵的鹽類用于沉淀磷，因而可形成植物無法吸收的鐵磷酸鹽，經歷了生物除磷的污水污泥，顯示出比常規(guī)處理過程中的生物固體更低的磷植物利用率。KUMPIENE等［36］報道了鐵-磷酸鹽可以與土壤發(fā)生反應，優(yōu)先形成Fe-氫氧化物，導致P可被植物吸收的形式釋放。在田間研究中，人們發(fā)現土壤中礦物氮的最大增幅在OMFs處理的前30天時達到最大增幅，這可能與NH4+的快速釋放有關。事實上，在施肥90天后，經OMFs處理的土壤礦物氮達到了與尿素處理的結果大致相同的數值，這證實了生物固體氮的緩慢釋放。在OMFs處理120天后進行的土壤分析表明土壤有機氮的減少，這可歸因于氮-固定化和氣態(tài)的損失，也是反硝化過程的結果。氣象因素和土壤類型也對氮的吸收有重要的影響，土壤中的有機物含量高，會促進更多的土壤礦物氮的數量產生［37］。生物固體和OMFs的應用增加了土壤中的有機物，這導致了微生物生物量的增加，生物固體和OMFs中大量的碳元素為微生物的增殖提供了所需的基質，它可以促進更大的固定化土壤微生物群落中的營養(yǎng)物質的固定化程度。用污水中提取的OMFs處理土壤污泥后，作物產量可大幅度提升，可使用從污水污泥中提取的OMFs用于提高谷物、油菜和豆類的性能。經消化后的干燥污水污泥顆粒（直徑3～6mm）在一個旋轉的鼓式混合器中用熔化的尿素噴灑，硫酸鉀作為鉀的來源，分別與OMFs一起直接添加到土壤中。作為田間研究的結果，養(yǎng)分釋放特性和肥料配方表明，OMFs產品有可能進一步應用于農業(yè)，也擴大了OMFs產品應用于土壤中的潛力。OMFs的另一個優(yōu)點是礦物成分通過與有機成分的結合與吸附得到保護，OMFs顆粒與尿素的包裹提供了快速釋放的NH4+到土壤中。營養(yǎng)物質從生物固體中的釋放較晚，由于有機氮的部分十分穩(wěn)定，這就決定了和礦物肥料相比，有機肥料的效率更高，它能在短時間內發(fā)揮作用。經過發(fā)酵后的污水污泥和未經處理的污泥都可被用來生產有機礦物質肥料，滅菌和消毒未處理的污水污泥在添加氨或其他堿劑（CaO、Ca（OH）2、KOH、水泥窯粉）后，會引起pH的突然升高或降低，進而導致微生物壓力的減少。然而這種技術包含更多的步驟，導致操作成本增加、且技術過程較復雜。在技術過程中發(fā)生的化學反應導致了鈣的一氫和二氫磷酸鹽或磷酸二鈣的形成。礦物肥料被添加到污水中并形成均勻的肥料，將為植物提供固有的營養(yǎng)，在前期實施的過程中為植物提供現成的營養(yǎng)物質，而來自污水污泥的營養(yǎng)物質在有機物分解后的下一階段可接續(xù)使用。這種緩釋肥料比傳統的肥料更加有效，并且可以減少對環(huán)境的營養(yǎng)損失。在大多數技術中［38］，有機礦物質肥料是以顆粒狀或粒狀形式生產的，這有利于肥料的傳輸?，F有技術的概述表明，污水污泥能作為二級原料進行處理，并可以成功地用于有機礦物肥料的生產，特別是對于小型污水處理廠而言，這是一個最佳的污水污泥處理方案。然而，由于來自不同污水處理廠的污水污泥會有不同的特性，因此每個污水處理廠應單獨處理。重金屬含量作為應用污水污泥生產肥料的一個重要問題，應選擇適當比例的污水污泥和其他成分，以達到平衡的作用，滿足實際生產的要求。

4結語與展望

污水污泥中含有大量的營養(yǎng)物質和有機物，它可以有效地被用于生產有機礦物肥料。由于未經處理的污水污泥含有高濃度的重金屬和病原微生物，經不同的堿性化合物（石灰、氫氧化鉀、氫氧化鈉）或酸（硫酸、磷酸或其替代品）對污水污泥進行消毒和殺菌后可用于生產有機礦物肥料。有機礦物肥料的生產技術通常包括添加礦物肥料或其他廢物（石膏、水泥窯粉、石灰窯粉）來作為N、P、K、Ca、Mg等的來源，可獲得最佳N：P：K比例的平衡肥料，玄武巖碎屑和煤炭廢料可被添加到污水污泥中，以便吸附重金屬并將其轉化為難溶的化合物。在經過消毒和改變產品成分之后，通常進行造粒和干燥，最終獲得易于傳播、運輸和儲存的有機礦物質肥料?？梢灶A測漸進式釋放的氮磷鉀有機礦物肥料的效果可大幅度地提升作物的產量，在土壤中施用OMFs可以增加土壤中的有機物和土壤礦物氮，但它并不會對土壤中的重金屬含量造成明顯影響。用于生產肥料的有機固體可以降低污水污泥處理的成本和對礦物肥料的依賴，這是向循環(huán)經濟政策邁出的注重環(huán)境友好和資源節(jié)約的重要一步，該技術偏重于環(huán)境友好和資源高效，通過重新使用和回收材料，進而形成一個閉合的使用系統。

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作者:李有文 查向浩 牛鳴光 丁志強 張玉才 單位:喀什大學化學與環(huán)境科學學院 新疆生物類固廢資源化工程技術研究中心 喀什海關技術中心 喀什地區(qū)環(huán)境監(jiān)測站