技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及城市污泥農(nóng)業(yè)資源化利用，具體來說，涉及一種利用皇竹草(Pennisetum?hydridum)轉(zhuǎn)化城市污泥為植物產(chǎn)品的方法。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及城市化進(jìn)程的加快，我國污水處理率日益提高，城市污泥作為污水處理的必然附屬產(chǎn)物其產(chǎn)量也與日劇增。據(jù)估計(jì)，我國在“十二五”末期的污水處理率將超過80%，屆時(shí)城市污水處理廠的數(shù)量將達(dá)到2500座以上，相應(yīng)地剩余污泥產(chǎn)量隨之急劇增多。城市污泥數(shù)量巨大，增長迅速，其安全、合理處理處置是目前環(huán)境領(lǐng)域急需解決的問題之一。城市污泥一般富含N、P、有機(jī)質(zhì)（據(jù)資料顯示，平均含量分別為29.6?g·kg^-1、22.2?g·kg^-1、280?g·kg^-1）等，通過各種形式將其土地利用，使污泥重新參與生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，不僅成本低，而且可以有效利用污泥中有用的營養(yǎng)物質(zhì)，符合農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。但城市污泥中也含有重金屬、有機(jī)污染物、病原體等有毒有害物質(zhì)，將其農(nóng)業(yè)利用，可能經(jīng)食物鏈富集和傳遞對人體健康產(chǎn)生危害，存在潛在的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。雖然中國城市污泥的重金屬含量總體呈下降趨勢，但其超標(biāo)率仍相對較高，污泥中重金屬仍是目前限制其大規(guī)模農(nóng)業(yè)利用的主要因素，本發(fā)明對城市污泥處理處置進(jìn)行了大量研究，在此基礎(chǔ)上做出了本發(fā)明。

目前，國內(nèi)外許多研究將污泥或污泥堆肥應(yīng)用于蔬菜、糧食作物、花卉、草坪草等的生產(chǎn)，并表明，城市污泥經(jīng)過合理方式農(nóng)用可以顯著提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)，促進(jìn)花卉的生長并改善花卉的觀賞品質(zhì)，提高草坪草的生物量，增強(qiáng)草坪草的抗逆性。而皇竹草（Pennisetum?hydridum），又名雜交狼尾草，為多年生禾本科植物，由象草和美洲狼尾草雜交選育而成，屬C4植物。具有適應(yīng)性強(qiáng)、分蘗性強(qiáng)、生長快、產(chǎn)量高、營養(yǎng)豐富、可多年收獲等特點(diǎn)，經(jīng)常被用作飼喂牛、羊、兔等草食動物的飼料，還被廣泛應(yīng)用于造紙、食品等領(lǐng)域，是優(yōu)良的速生、豐產(chǎn)造紙工業(yè)原料，現(xiàn)還逐漸被開發(fā)作為新的生物能源植物而備受關(guān)注，可生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)木炭、發(fā)酵產(chǎn)沼氣等。同時(shí)，皇竹草須根系發(fā)達(dá)，抗旱性強(qiáng)，對土壤要求低，近年來，逐漸被應(yīng)用于綠化荒山、水土保持、改善土壤結(jié)構(gòu)等方面。所以，若能將城市污泥用于皇竹草種植不僅可以變廢為寶，同時(shí)實(shí)現(xiàn)生態(tài)、環(huán)境、社會、經(jīng)濟(jì)效益。而目前，對皇竹草的栽培與利用主要是基于以土壤為基質(zhì)進(jìn)行種植的，以污泥為基質(zhì)種植皇竹草的相關(guān)研究則鮮見報(bào)道，對于皇竹草是否能在污泥上生長、皇竹草的產(chǎn)量和品質(zhì)及栽種皇竹草后污泥本身性質(zhì)是否會有變化等未見報(bào)道。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)將皇竹草莖段直接扦插或根兜分株移栽于新鮮污泥上，由于新鮮污泥中水分含量較高，污泥厭氧發(fā)酵，產(chǎn)生的有機(jī)酸等物質(zhì)不利于皇竹草幼苗生長，且污泥中鹽分含量較高，對皇竹草根系有一定毒害作用，使得皇竹草生長較差，直接扦插的皇竹草無一存活，根兜分株移栽方式成活率也僅為16.67%。

本發(fā)明則基本解決了上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種利用皇竹草轉(zhuǎn)化城市污泥為植物產(chǎn)品的方法，該方法可以使皇竹草在城市污泥上正常生長，實(shí)現(xiàn)在處理污泥的同時(shí)生產(chǎn)植物產(chǎn)品。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的。

一種利用皇竹草轉(zhuǎn)化城市污泥為植物產(chǎn)品的方法，其中將采取緩沖保護(hù)措施的皇竹草種植于城市污泥中。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)種植皇竹草于城市污泥中時(shí)幼苗根系不能直接接觸新鮮污泥，而要有緩沖保護(hù)措施。當(dāng)皇竹草的幼苗根系采用一定的緩沖保護(hù)后種植到污泥中，就能夠克服污泥中不利于皇竹草生長的環(huán)境，使皇竹草的存活率大大提高。

上述快速生長的皇竹草的年畝產(chǎn)量干物質(zhì)達(dá)5噸以上。上述“城市污泥”是指城市污水處理廠進(jìn)行水處理后產(chǎn)生的污泥。

為了將皇竹草種植至污泥中快速生長，本發(fā)明提供了兩種優(yōu)選的保護(hù)性種植方法，能夠克服新鮮污泥上難于種植作物的障礙。

本發(fā)明提供的第一種采取緩沖保護(hù)措施的保護(hù)性栽種方法是：將皇竹草用育苗基質(zhì)進(jìn)行育苗，再將皇竹草連同育苗基質(zhì)移栽于城市污泥中。

上述方法的原理是通過先育苗處理，使皇竹草生根后，移栽到污泥中。由于植物根系帶有基質(zhì)，剛種植的皇竹草可利用基質(zhì)的保護(hù)作用和營養(yǎng)元素度過適應(yīng)期，以避免在新鮮污泥中直接扦插皇竹草，皇竹草受污泥的毒害作用而難以生根發(fā)芽。