法國卡爾斯特污水廠鳥糞石的肥料價(jià)值和生態(tài)安全性報(bào)告
(譯者注:鳥糞石 ,一種磷酸鹽,化學(xué)分子式 Mg(NH4)PO4˙6H2O。鳥糞石由鳥糞和動物尸體礦化而得名,是自然界最高質(zhì)量的磷肥。
歐洲可持續(xù)發(fā)展計(jì)劃要求污水中的磷必須回收到可耕地里,保證糧食安全和改善水環(huán)境。歐洲從污水處理廠回收磷有兩個主要方法,一個是向污水中加鎂和鋁等,生成鳥糞石回田,二是把淤泥焚燒。這兩種方法都是末端治理,成本太高。第三種辦法是進(jìn)行廁所革命,從源頭把大小便分離回田,無需復(fù)雜的污水管網(wǎng),污水處理廠,避免巨大的污水處理能耗,是真正可持續(xù)的發(fā)展。
2015年3月,歐洲磷協(xié)會ESPP,把我用尿液種蘋果與柏林水務(wù)等國際污水處理廠并列為磷回收五大成功案例。
法國西南部的卡斯特爾市污水處理廠的報(bào)告介紹了該廠用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對鳥糞石的肥效和生態(tài)毒性的測試結(jié)果。測試方法包括,對回收的鳥糞石進(jìn)行盆栽實(shí)驗(yàn)和對水陸植物、蚯蚓和水蚤進(jìn)行生態(tài)毒性測試。
卡斯特爾市污水處理廠擁有13萬人/年污水處理規(guī)模,開展Naskeo鳥糞石的工業(yè)化規(guī)模試點(diǎn)工程,在污泥脫水流程中進(jìn)行生物除磷,能夠回收60%的磷。Naskeo在位于污泥消化池下游的脫水液體(帶式壓濾機(jī))中使用流化床鳥糞石反應(yīng)器。污泥消化池用于消化二次混合的生物的初沉污泥。鳥糞石反應(yīng)器平均每天可以處理90立方米的消化液,消化液含有每升165 mgP-PO4濃度的可溶性磷。
回收鳥糞石可以減少污水處理中的磷排放,使排放的磷濃度從每升2.4毫克降低到每升1.4毫克。如果反應(yīng)器能夠處理消化池全部排放物,預(yù)計(jì)可以達(dá)到每升1毫克的磷排放標(biāo)準(zhǔn)。
鳥糞石
農(nóng)藝實(shí)驗(yàn)
回收的鳥糞石含有約10%OM的有機(jī)質(zhì)并能穩(wěn)定儲存,有機(jī)質(zhì)含量能夠保持超過4個月不變,而有機(jī)碳的測試顯示其存儲過程中會降低含量。
對鳥糞石的肥料有效性進(jìn)行盆栽實(shí)驗(yàn)(容器重1公斤,土壤的pH值為7.4,植物為黑麥草,時(shí)間為3個月),并和三倍過磷酸鹽(TSP)、過磷酸鈣(SSP)以及磷礦進(jìn)行比較。報(bào)告結(jié)果表明,植物從鳥糞石吸收的磷含量與TSP和SSP的被吸收率相似,而且都明顯高于磷礦。然而在這個實(shí)驗(yàn)中,使用SSP的植物的生長(干物質(zhì)的產(chǎn)生)明顯高于使用TSP的植物的生長,但是TSP與鳥糞石和磷礦的作用結(jié)果相似。
該報(bào)告的結(jié)論是,鳥糞石的肥料效果與SSP和TSP的肥性相當(dāng)。
鳥糞石
產(chǎn)品安全性
試驗(yàn)表明,有7%的鳥糞石微粒直徑小于10µm,這表示“可被吸入”。因此鳥糞石產(chǎn)品被要求標(biāo)貼安全提示,同時(shí)農(nóng)民使用時(shí)必須攜帶個人呼吸防護(hù)設(shè)備(PPE)。但是這僅適用于上述被測試出顆粒直徑小于10µm的鳥糞石,不包括更大微;蛘哳w粒狀的鳥糞石產(chǎn)品。
該實(shí)驗(yàn)對鳥糞石中的重金屬和有機(jī)污染物(熒蔥、苯并芘)進(jìn)行了分析,但是檢測證明在這兩類中,只有鋅、鉻、鎳、砷的含量處于非常低的水平。經(jīng)過一年的存儲后再測試,沒有檢測出含有大腸桿菌、葡萄球菌和厭氧微生物,線蟲幼蟲和腸球菌含量都非常低,證明這類鳥糞石的病原菌含量水平非常低。
鳥糞石
生態(tài)毒性測試
通過對大麥種子(Hordeum vulgare)和水芹種子(Lepidium sativum)的萌發(fā)抑制作用,使用法國的測試方法XP U 44-167(AFNOR,2005)測試鳥糞石對植物的毒性,結(jié)果顯示沒有毒性。因此可以預(yù)測在這兩種植物試驗(yàn)里,鳥糞石確實(shí)作用于植物生物量的增加。
使用NF ISO 11268-1測試鳥糞石對蚯蚓的毒性(Eisenia fetida),在劑量等同與其它肥料使用量的情況下,三種劑量測試的結(jié)果都沒有表現(xiàn)出毒性。
使用NF EN ISO 20079–OCDE 221測試鳥糞石對水生植物浮萍( Lemna minor,7天的測試時(shí)間)的毒性,結(jié)果顯示在每升100毫克的鳥糞石使用劑量下沒有表現(xiàn)出生長抑制,每升1000毫克時(shí)表現(xiàn)出低生長抑制。按照規(guī)則的定義,這屬于“無顯著毒性”。
該報(bào)告還顯示,用NF EN ISO 6341(AFNOR,2012c)對大型蚤(Daphnia magna)的毒性進(jìn)行測試,將37%濃度的洗脫液進(jìn)行48小時(shí)的暴露,其中的鳥糞石沒有表現(xiàn)出轉(zhuǎn)移。結(jié)果顯示在劑量同等與化肥劑量(從土里淋溶出來)的條件下,鳥糞石對水生微型甲殼類生物(aquatic micro-crustaceans,從土壤洗脫液里分離出來)沒有毒性。
原標(biāo)題:法國卡爾斯特污水廠鳥糞石的肥料價(jià)值和生態(tài)安全性報(bào)告