CN110563492A - 一种干化污泥有机肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及肥料领域，尤其涉及一种干化污泥有机肥及其制备方法。其采用以下重量份的原料制备而成：干化污泥100份，生石灰2‑10份，辅料15‑30份，磷酸2‑10份，活性菌剂1‑5份，蚯蚓粪10‑20份。制备方法为：按原料配比称取各组分，把干化污泥、生石灰、辅料放进捏合机中搅拌均匀，陈化；陈化后的混合料置于圆盘造粒机中，造粒过程中喷洒磷酸进行中和，再喷射发酵菌剂继续造粒；将造好的粒置于发酵池中好氧发酵15‑30天后，与蚯蚓粪搅拌均匀即得干化污泥有机肥。本发明充分利用污泥中含有的大量养分，并通过生石灰、辅料等添加剂的辅助产生大量有助于植物生长的有机质、微量元素等，提高了有机肥的活性和养分。同时本发明的制备方法简单，选料广泛、成本低。

Description

一种干化污泥有机肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及肥料领域，尤其涉及一种干化污泥有机肥及其制备方法。

背景技术

随着我国生活污水处理率和处理程度的不断提高，产生的市政污泥也逐年增加。污泥含水率高、性质不稳定，其科学处理处置已经成为备受关注的公众问题。市政污泥中氮、硫含量较高，受厌氧微生物活动和氨化细菌的影响，还原性硫化物和氨以气体形式释放到大气中。因此，在污泥产生、运输过程中不可避免地带来恶臭污染，使之成为污泥稳定化处理重点关注的问题之一。

目前常用的污泥处理方法有投海法、焚烧发、填埋法以及传统堆肥。这些处理处置措施都存在一些不足之处：投海法会对海洋造成污染，已被禁止；焚烧法设备投资大、运转成本高，存在空气污染；污泥填埋占用大量土地，污染周边环境及地下水体，所需达到的标准也不断提高；传统污泥堆肥存在重金属、难降解有机物和病原体污染，影响其农业推广，难以实现大量污泥的无害化、资源化和商品化处理。如公开号为CN104446689A的中国发明专利，公开了一种污泥发酵有机肥及其生产工艺，通过将污泥和植物秸秆混合、菌种发酵得到有机肥，但采用此方法制备的有机肥中仍存在重金属、难降解有机物等，对植物生长和土壤均存在不利影响。

发明内容

针对以上技术问题，本发明提供一种干化污泥有机肥及其制备方法，实现了污泥的有效处理，制备的有机肥肥效高、适于植物生长，同时制备方法简单、成本低，适于工业化。

本发明采用以下技术方案：

一种干化污泥有机肥，采用以下重量份的原料制备而成：干化污泥100份，生石灰2-10份，辅料15-30份，磷酸2-10份，活性菌剂1-5份，蚯蚓粪10-20份。

进一步的，活性菌剂为嗜热菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、放线菌、绿色木霉菌、白腐菌、固氮菌的混合物。其中，嗜热菌可以让发酵温度达到60℃以上，发酵7天以上可杀死绝大部分的病原菌微生物。绿色木霉菌作为所产纤维素酶活性最高的菌株之一，所产生的纤维素酶对作物有降解作用，效果显著；同时绿色木霉菌是一种资源丰富的拮抗微生物，在植物病理生物防治中具有重要的作用。绿色木霉菌具有保护和治疗的双重功效，可有效防治土传性病害。

优选的，活性菌剂为嗜热菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、放线菌、绿色木霉菌、白腐菌、固氮菌按3:2:1:1:2:2:1:1的质量比混合而成。

进一步的，辅料包括花生粕、草炭、锯末、稻糠中的至少一种。

进一步的，干化污泥的含水率为30-50％。含水率高低影响后续发酵效率；含水率较高时应对应增加翻堆次数。

本发明还提供一种干化污泥有机肥的制备方法，包括以下步骤：

(1)按原料配比称取各组分，把干化污泥、生石灰、辅料放进捏合机中搅拌均匀，陈化；

(2)陈化后的混合料置于圆盘造粒机中，造粒过程中喷洒磷酸进行中和，再喷射发酵菌剂继续造粒；

(3)将造好的粒置于发酵池中好氧发酵15-30天后，与蚯蚓粪搅拌均匀即得干化污泥有机肥。

进一步的，好氧发酵过程为：采用发酵池发酵，堆温上升到50-70℃时，开始翻堆；间隔2-3天翻堆一次；翻倒时将外面及底部的物料翻入堆中；持续翻倒3-5次，物料无恶臭异味，发酵腐熟完成。

进一步的，步骤(1)中陈化温度为60-80℃，陈化时间24-30h。

本发明的干化污泥有机肥，通过添加生石灰，利用污泥-生石灰高效混合能达到快速干化和钝化重金属活性的目的。添加生石灰后，残渣态的Pb含量变化不大，有机结合态的含量则略有增加；酸可提取态的Cd、Cu、Zn含量均显著降低，而铁锰氧化钛、有机结合态和残渣态的含量增加。另一方面，污泥中添加生石灰能够抑制还原性硫化物的产生，与等质量的原泥相比，生石灰稳定化污泥还原性硫化物的释放量下降了约80-90％，硫化氢在碱性条件下发生酸碱中和反应并与金属离子结合生成硫化物沉淀，最终被吸附固定在污泥中，污泥的臭味强度明显降低，基本达到了抑制恶臭的目的。

本发明的干化污泥有机肥，污泥中的氮主要以铵氮和有机氮的形式存在，进而在碱性条件下生成易挥发的氨气释放出来；通过添加辅料作为膨松剂和吸附剂，可吸附固定污泥和生石灰反应过程中的氨气。

本发明的干化污泥有机肥的制备方法中，污泥中加入生石灰后陈化保持一段时间，加入生石灰创造的强碱性环境和释放出的大量热量能够杀死病原菌微生物；同时再添加磷酸来中和过多的碱性，制造一个适合有益菌生存的环境，有利于后续添加活性菌剂发酵过程的进行。

本发明的干化污泥有机肥的制备方法中，发酵完成后添加蚯蚓粪，蚯蚓粪中富含细菌、放线菌和真菌，通过这些有益微生物和蚯蚓的生命活动，产生了生长素、细胞***素、赤霉素、吲哚酸等植物激素，促进植物生长，调控植物代谢；同时还会产生大量多糖。有益微生物还能产生拮抗活性强、抗菌谱广的抗生素，可限制病原菌的生长，使植物土传病害得到抑制。

本发明的干化污泥有机肥，采用污泥作为主要原料，充分利用污泥中含有的大量养分，并通过生石灰、辅料等添加剂的辅助来钝化污泥中重金属元素的活性、杀死病原菌微生物以及抑制恶臭的释放；同时通过活性菌剂发酵污泥以及蚯蚓粪的添加，产生大量有助于植物生长的有机质、微量元素等，提高了有机肥的活性和养分。另一方面，本发明的干化污泥有机肥的制备方法简单，选料广泛、成本低，通过造粒、发酵工艺即可制得，容易控制。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本发明的干化污泥有机肥的制备流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例1

一种干化污泥有机肥的制备方法，如图1所示，将1吨含水率为30％的干化污泥、20kg生石灰、200kg锯末放入捏合机中搅拌30分钟，然后在80℃下陈化24h，置于圆盘造粒机中喷洒20kg浓度为85％的磷酸进行造粒，待搅拌均匀后按10kg/t的接种量添加活性菌剂继续进行造粒，将造好的粒置于发酵池中好氧发酵30天后与200kg蚯蚓粪混合均匀，即得干化污泥有机肥。

实施例2

一种干化污泥有机肥的制备方法，如图1所示，将1吨含水率为40％的干化污泥、50kg生石灰、200kg草炭放入捏合机中搅拌30分钟，然后在60℃下陈化30h，置于圆盘造粒机中喷洒50kg浓度为85％的磷酸进行造粒，待搅拌均匀后按10kg/t的接种量添加活性菌剂继续进行造粒，将造好的粒置于发酵池中好氧发酵20天后与100kg蚯蚓粪混合均匀，即得干化污泥有机肥。

实施例3

一种干化污泥有机肥的制备方法，如图1所示，将1吨含水率为45％的干化污泥、70kg生石灰、200kg花生粕放入捏合机中搅拌30分钟，然后在60℃下陈化24h，置于圆盘造粒机中喷洒70kg浓度为85％的磷酸进行造粒，待搅拌均匀后按10kg/t的接种量添加活性菌剂继续进行造粒，将造好的粒置于发酵池中好氧发酵15天后与100kg蚯蚓粪混合均匀，即得干化污泥有机肥。

实施例4

一种干化污泥有机肥的制备方法，如图1所示，将1吨含水率为50％的干化污泥、100kg生石灰、100kg锯末、50kg稻糠放入捏合机中搅拌30分钟，然后在60℃下陈化24h，置于圆盘造粒机中喷洒100kg浓度为85％的磷酸进行造粒，待搅拌均匀后按50kg/t的接种量添加活性菌剂继续进行造粒，将造好的粒置于发酵池中好氧发酵30天后与150kg蚯蚓粪混合均匀，即得干化污泥有机肥。

对比例1

一种干化污泥有机肥的制备方法，如图1所示，将1吨含水率为35％的干化污泥、20kg生石灰、200kg锯末放入捏合机中搅拌30分钟，然后在80℃下陈化24h，置于圆盘造粒机中喷洒20kg浓度为85％的磷酸进行造粒，待搅拌均匀后按10kg/t的接种量添加活性菌剂继续进行造粒，其中活性菌剂为酵母菌、枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、放线菌、绿色木霉菌、白腐菌、固氮菌按2:1:2:2:2:1:1的质量比混合而成。将造好的粒置于发酵池中好氧发酵30天后与200kg蚯蚓粪混合均匀，即得干化污泥有机肥。

对比例2

一种干化污泥有机肥的制备方法，如图1所示，将1吨含水率为35％的干化污泥、20kg生石灰、200kg锯末放入捏合机中搅拌30分钟，然后在80℃下陈化24h，置于圆盘造粒机中喷洒20kg浓度为85％的磷酸进行造粒，待搅拌均匀后按10kg/t的接种量添加活性菌剂继续进行造粒，其中活性菌剂为酵母菌、枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、放线菌、白腐菌、固氮菌按2:1:2:2:1:1的质量比混合而成。将造好的粒置于发酵池中好氧发酵30天后与200kg蚯蚓粪混合均匀，即得干化污泥有机肥。

对比例3

一种干化污泥有机肥的制备方法，如图1所示，将1吨含水率为35％的干化污泥、20kg生石灰、200kg锯末放入捏合机中搅拌30分钟，然后在80℃下陈化24h，置于圆盘造粒机中喷洒20kg浓度为85％的磷酸进行造粒，待搅拌均匀后按10kg/t的接种量添加活性菌剂继续进行造粒，其中活性菌剂为嗜热菌。

将本发明实施例1制得的干化污泥有机肥技术指标进行测试，结果如表1所示。

表1干化污泥有机肥技术指标

项目	测定结果
		有机质的质量分数(以烘干基计)，％	45-50
总养分(氮+五氧化二磷+氧化钾)的质量分数(以烘干基计)，％	5-15
		水分(鲜样的质量分数)，％	20-30
种子发芽指数，％	70-100

将本发明实施例1制得的干化污泥有机肥的应用结果进行分析，并与现有的普通无机肥和普通有机肥进行对比，具体的，第一组施用普通无机肥，第二组施用普通有机肥，第三组施用对比例1制得的干化污泥有机肥，第四组施用对比例2制得的干化污泥有机肥，第五组施用对比例3制得的干化污泥有机肥，第六组施用实施例1制得的干化污泥有机肥。结果如表2所示。

表2肥料应用测试结果

由表2可知，与普通无机肥和有机肥相比，本发明实施例1制得的干化污泥有机肥的施用量少，但种植得到的青瓜产量却明显优于普通肥料，且叶片色泽、甜度、口感等产品质量均得到了显著提升。同时与施用对比例1-3中肥料的青瓜产量和口感相比，本发明通过采用多种菌剂混合，具有协同作用，可进一步提高产品质量。

以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。

Claims (8)

1.一种干化污泥有机肥，其特征在于，采用以下重量份的原料制备而成：干化污泥100份，生石灰2-10份，辅料15-30份，磷酸2-10份，活性菌剂1-5份，蚯蚓粪10-20份。

2.根据权利要求1所述的干化污泥有机肥，其特征在于，所述活性菌剂为嗜热菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、放线菌、绿色木霉菌、白腐菌、固氮菌的混合物。

3.根据权利要求1所述的干化污泥有机肥，其特征在于，所述活性菌剂为嗜热菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、放线菌、绿色木霉菌、白腐菌、固氮菌按3:2:1:2:2:2:1:1的质量比混合而成。

4.根据权利要求1所述的干化污泥有机肥，其特征在于，所述辅料包括花生粕、草炭、锯末、稻糠中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的干化污泥有机肥，其特征在于，所述干化污泥的含水率为30-50％。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的干化污泥有机肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按原料配比称取各组分，把干化污泥、生石灰、辅料放进捏合机中搅拌均匀，陈化；

(2)陈化后的混合料置于圆盘造粒机中造粒，造粒过程中喷洒磷酸进行中和，中和后再喷射发酵菌剂继续造粒；

(3)将造好的粒置于发酵池中好氧发酵15-30天后，与蚯蚓粪搅拌均匀即得干化污泥有机肥。

7.根据权利要求6所述的干化污泥有机肥的制备方法，其特征在于，好氧发酵过程为：采用发酵池发酵，堆温上升到50-70℃时，开始翻堆；间隔2-3天翻堆一次；翻堆时将外面及底部的物料翻入堆中；持续翻堆3-5次，物料无恶臭异味，发酵腐熟完成。

8.根据权利要求6所述的干化污泥有机肥的制备方法，其特征在于，步骤(1)中陈化温度为60-80℃，陈化时间24-30h。