CN111662142A - 一种酒厂污泥有机肥制备方法 - Google Patents

一种酒厂污泥有机肥制备方法 Download PDF

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Abstract

一种酒厂污泥有机肥制备方法：取酒厂脱水污泥、发酵辅料和豆饼粉为原料，充分混合均匀，得混合物料；将所述混合物料进行微波灭活，得灭活物料；将所述灭活物料冷却至室温，添加复合发酵菌剂，混合均匀后进行好氧发酵，得发酵物料；所述发酵物料经冷却、粉碎、筛分，即成。本发明通过对酒厂污泥进行好氧发酵堆肥化处理，实现对酒厂污泥的精准资源化利用目标；发酵前微波灭活处理，采用复合发酵菌剂，加快有机物料腐熟速度，发酵过程臭气少，发酵周期短；制备的酒厂污泥有机肥成品，通过检测，符合有机肥执行标准，其肥效充分，施用此种有机肥，可改良土壤板结状况，改善作物品质，提高作物产量。

Description

一种酒厂污泥有机肥制备方法
技术领域
本发明涉及一种以污泥为原料制备有机肥的方法，具体涉及一种以酒厂污泥为原料制备有机肥的方法。
背景技术
目前，我国污泥处理处置规模巨大，但安全处置率低，污泥资源化利用程度不高，污泥产量的增长和无害化处置技术的滞后使得污泥安全处置面临巨大压力。随着环境保护程度的日益深化，越来越多不同类型的污泥纳入规范化处理处置范畴。
堆肥化处理是目前污泥处理处置的主要方法，通过高温好氧发酵可以杀死污泥中自带病原菌、蒸发水分，进一步使污泥减量化、无害化。通常酒厂污泥产量小，难以规模化处置。酒厂污泥有机成分含量高，处理不当容易出现厌氧发酵，使发酵物发臭。在发酵菌效率不变的情况下，有机成分含量高也容易造成发酵周期长，不利于生产。
CN110183079A公开了一种污泥好氧发酵处理方法，步骤为：污泥破碎过筛；与发酵辅料粉混配；微波灭活；好氧发酵。该方法在有机物含量较少（24.7%）时，发酵菌添加量（2%）就较大；用于有机成分含量高的酒厂污泥处理时，存在发酵菌发酵效率不足的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种操作简单、投资处理成本低、生产周期短的酒厂污泥有机肥制备方法；该方法生产出的有机肥，肥效充分，实现固体废弃物的资源化利用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种酒厂污泥有机肥制备方法，包括以下步骤：
（1）物料混配：取酒厂脱水污泥、发酵辅料和豆饼粉为原料，充分混合均匀，得混合物料；
（2）混合物料灭活：将所述混合物料进行微波灭活，得灭活物料；
（3）好氧发酵：将所述灭活物料冷却至室温，添加复合发酵菌剂，混合均匀后进行好氧发酵，得发酵物料；所述复合发酵菌剂的菌种为枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、嗜热菌、酵母菌、哈茨木霉和绿色木霉；
（4）冷却成型：所述发酵物料经冷却、粉碎、筛分，即成。
优选地，步骤（1）中，所述原料的组成为：酒厂脱水污泥100份、发酵辅料10~30份、豆饼粉2~5份。
优选地，步骤（1）中，所述酒厂脱水污泥为白酒厂剩余污泥经板框压滤脱水和破碎所得，其含水率≤60%。
优选地，步骤（1）中，所述发酵辅料选自干清猪粪、菇渣、谷糠、秸秆、木屑中的至少一种。
优选地，步骤（2）中，所述微波灭活是指，将混合物料置于微波灭活机中，将设备内温度升至120℃后，保温处理30min以上。
优选地，步骤（3）中，所述复合发酵菌剂的质量为混合物料的0.08%~0.15%。
优选地，步骤（3）中，所述复合发酵菌剂中枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、嗜热菌、酵母菌、哈茨木霉、绿色木霉的数量比为4.6~5.4:2.4~3.6:1.6~2.4:0.5~1.5:1.5~2.5:0.8~1.2；本发明人经过研究发现，该组成的菌剂对酒厂污泥有很好的发酵效果。
优选地，步骤（3）中，所述好氧发酵是指堆垛式发酵、槽式发酵和设备化发酵中的任意一种。
优选地，步骤（3）中，所述好氧发酵的时间为7~9天；所得发酵物料的颜色为褐色或黑褐色。
本发明将酒厂污泥与发酵辅料根据好氧发酵要求进行物料配比，通过微波灭活处理，在复合微生物发酵菌剂的作用下进行好氧发酵处理，获得酒厂污泥发酵产物，进一步加工成有机肥产品。利用微波灭活物料中自带的大部分微生物菌体，为复合微生物发酵菌剂提供良好的定植环境与繁殖空间，加快物料中有机成分分解与腐殖质的形成，将污泥与辅料腐熟为有机肥料。
本发明有益效果：（1）酒厂污泥含有大量有机成分，养分含量高，重金属指标低，酸碱度适宜，本发明通过对酒厂污泥进行好氧发酵堆肥化处理，实现对酒厂污泥的精准资源化利用目标；（2）发酵前进行微波灭活处理，采用复合发酵菌剂进行发酵，加快有机物料腐熟速度，发酵过程臭气少、发酵周期短；（3）制备的酒厂污泥有机肥成品，通过检测，符合有机肥执行标准，其肥效充分，施用此种有机肥，可改良土壤板结状况、改善作物品质、提高作物产量。
具体实施方式
本发明实施例1~3和对比例中所用的枯草芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌购于沧州旺发生物技术研究所有限公司，嗜热菌和酵母菌购于湖南山河美生物环保科技股份有限公司，哈茨木霉和绿色木霉购于慕恩（广州）生物科技有限公司。
本发明实施例1~3和对比例中的酒厂污泥来源于湖南省内某白酒企业污水处理车间经板框压滤后的脱水污泥，经检测该污泥有机质含量高，养分充足，pH值中性，重金属砷、汞、铅、镉、铬的含量低于NY525-2012 有机肥料中重金属的限量指标，避免污泥重金属超标带来的环境污染影响，适合作为有机肥原材料进行发酵生产有机肥，酒厂污泥的技术指标见表1。
表1 酒厂污泥技术指标
检测项目 酒厂污泥
有机质（%） 58.8
水分（%） 60.4
pH值 7.0
总养分（%） 15.8
总砷（mg/kg<sup>-1</sup>） 2.1
总汞（mg/kg<sup>-1</sup>） 0.2
总铅（mg/kg<sup>-1</sup>） 42.1
总镉（mg/kg<sup>-1</sup>） 0.7
总铬（mg/kg<sup>-1</sup>） 71.3
对比例
本实施例酒厂污泥有机肥的制备方法如下：
（1）物料混配：取白酒厂经板框压滤脱水后含水率为55%的泥饼破碎料100份、干清猪粪和蘑菇渣各占50%的发酵辅料9份、豆饼粉2份，混合均匀；
（2）混合物料灭活：将混合物料投加至微波灭活机中，启动设备，待设备内温度上升至120℃后，保温灭活处理30min；
（3）好氧发酵：将经灭活的物料冷却至室内温度后，添加由枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、嗜热菌、酵母菌、哈茨木霉、绿色木霉按比例（5:3:2:1:2:1）混合而成复合发酵菌剂0.05份（相当于混合物料重量的0.045%），混合均匀后选择堆垛式发酵方法进行好氧发酵；发酵9天，物料的颜色变为褐色；
（4）冷却成型：温度降至34℃，物料经冷却、粉碎、筛分后得成品。
实施例1
本实施例酒厂污泥有机肥的制备方法如下：
（1）物料混配： 取白酒厂经板框压滤脱水后含水率为55%的泥饼破碎料100份、干清猪粪和蘑菇渣各占50%的发酵辅料15份、豆饼粉3份，充分混合均匀；
（2）混合物料灭活：将混合物料投加至微波灭活机中，启动设备，待设备内温度上升至120℃后，保温灭活处理30min；
（3）好氧发酵：将经灭活的物料冷却至室温后，添加由枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、嗜热菌、酵母菌、哈茨木霉、绿色木霉按比例（5:3:2:1:2:1）混合而成复合发酵菌剂0.1份（相当于混合物料重量的0.085%），混合均匀后选择堆垛式发酵方法进行好氧发酵；发酵8天，物料的颜色变为黑褐色；
（4）冷却成型：温度降至34℃，物料经冷却、粉碎、筛分后得成品。
实施例2
本实施例酒厂污泥有机肥的制备方法如下：
（1）物料混配： 取白酒厂经板框压滤脱水后含水率为53%的泥饼破碎料100份、干清猪粪和蘑菇渣各占50%的发酵辅料20份、豆饼粉4份，充分混合均匀；
（2）混合物料灭活：将混合物料投加至微波灭活机中，启动设备，待设备内温度上升至120℃后，保温灭活处理30min；
（3）好氧发酵：将经灭活的物料冷却至室温后，添加由枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、嗜热菌、酵母菌、哈茨木霉、绿色木霉按比例（4.8:3.1:1.9:1:2.1:1.1）混合而成复合发酵菌剂0.15份（相当于混合物料重量的0.121%），混合均匀后选择堆垛式发酵方法进行好氧发酵；发酵7天，物料的颜色变为黑褐色；
（4）冷却成型：温度降至34℃，物料经冷却、粉碎、筛分后得成品。
实施例3
本实施例酒厂污泥有机肥的制备方法如下：
（1）物料混配： 取白酒厂经板框压滤脱水后含水率为50%的泥饼破碎料100份、干清猪粪和蘑菇渣各占50%的发酵辅料30份、豆饼粉5份，充分混合均匀；
（2）混合物料灭活：将混合物料投加至微波灭活机中，启动设备，待设备内温度上升至120℃后，保温灭活处理30min；
（3）好氧发酵：将经灭活的物料冷却至室温后，添加由枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、嗜热菌、酵母菌、哈茨木霉、绿色木霉按比例（5.1:2.9:1.6:1.4:1.8:0.9）混合而成复合发酵菌剂0.2份（相当于混合物料重量的0.148%），混合均匀后选择堆垛式发酵方法进行好氧发酵；发酵7天，物料的颜色变为黑褐色；
（4）冷却成型：温度降至32℃，物料经冷却、粉碎、筛分后得成品。
本发明对比例与实施例1~3中好氧发酵完成后物料的各指标见表2.
实施例1～3的发酵周期在8天左右，相比较普通好氧发酵，通过微波灭活处理的物料，好氧发酵时间缩短至一星期左右；根据观察记录，实施例1~3好氧发酵的升温时间快，24小时内温度升至63℃以上，最高温度达到77℃，整个发酵期间高温期时间5天左右，高温期水分蒸发量大，后期温度降幅明显。
对比例和实施例1～3所得酒厂污泥有机肥的田间效果验证
对比其他商品有机肥产品，以辣椒为对象进行栽培试验，验证酒厂污泥有机肥对作物的生长效果影响。
1、试验材料
试验肥料：实施例1～4制备的酒厂污泥有机肥、市售通用型商品有机肥（购于宁夏伊品生物科技股份有限公司生产的“金临门”有机肥料）；
试验作物：供试品种为“福湘锦绣”辣椒，购于湖南兴蔬种业公司。
2、试验方法
2.1实验设计：实验设置处理组1~4与对照组1~2共6个处理，每个处理种植面积20m2，每组做3个重复实验。种植密度为2.7万株/hm2。病虫防治等均按大田生产要求进行管理，栽培管理参照湖南省蔬菜研究所辣椒栽培技术。
2.2施肥设计：处理组1施用对比例制备的酒厂污泥有机肥、处理组2~4分别与实施例1~3制备的酒厂污泥有机肥、对照组1施用市售通用型商品有机肥、对照组2不施用有机肥。肥料作为基肥使用，以穴施方法施用，使用量为4500kg/hm2，其他常规施肥量正常进行。
试验严格按照试验方案进行，统一做好实验记录，重点对各实验处理的辣椒农艺性状（株高、果长、果宽、果肉厚、单果重）指标进行监控，作为酒厂污泥有机肥料效果验证证明。
2.3试验结果：
根据表2中，对比例与实施例1～3所得酒厂污泥好氧发酵产物的粪大肠菌群数、蛔虫卵死亡率、发芽指数检测指标，实施例1～3检测指标均符合“NY 525-2012 有机肥料”要求；对比例所得产物不符合要求，是因为辅料和复合发酵菌剂添加比例偏低，导致发酵不彻底，物料腐熟程度不够。
表2 对比例与实施例1~3所得酒厂污泥好氧发酵产物的检测结果
Figure 722225DEST_PATH_IMAGE002
辣椒农艺性状数据见表3。
表3各处理辣椒农艺性状指标
有机肥来源 株高（cm） 果长（cm） 果宽（cm） 肉厚（cm） 单果重（g）
处理组1 对比例 68.6 18.6 3.8 0.35 132
处理组2 实施例1 71.4 19.8 4.1 0.39 139
处理组3 实施例2 72.9 20.3 4.8 0.48 143
处理组4 实施例3 73.2 20.4 4.5 0.46 146
对照组1 市售有机肥 72.6 20.0 4.6 0.45 145
对照组2 无 65.4 16.9 3.5 0.35 123
表3中显示，通过对各处理辣椒农艺性状（株高、果长、果宽、果肉厚、单果重）指标记录数据对比说明，使用有机肥的处理组1~4和对照组1中辣椒农艺性状指标都优于未使用有机肥的对照组2；处理组3~4与对照1的指标基本相近且明显优于处理组1。因此，相比较不施用有机肥的处理，施用有机肥可以显著提高辣椒农艺性状指标，且有机肥产品质量对作物的生长影响很大，通过对酒厂污泥有机肥的效果验证试验得知，优化改良的酒厂污泥有机肥产品，效果不亚于或优于市售商品有机肥。
以上实施例仅用以说明本发明的具体优选实施方式，不得用于解释对本申请请求保护范围的限制。本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对上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，而这些修改或替换，仍旧属于本申请请求保护的范围。

Claims (9)

1.一种酒厂污泥有机肥制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）物料混配：取酒厂脱水污泥、发酵辅料和豆饼粉为原料，混合均匀，得混合物料；
（2）混合物料灭活：将所述混合物料进行微波灭活，得灭活物料；
（3）好氧发酵：将所述灭活物料冷却至室温，添加复合发酵菌剂，混合均匀后进行好氧发酵，得发酵物料；所述复合发酵菌剂的菌种为枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、嗜热菌、酵母菌、哈茨木霉和绿色木霉；
（4）冷却成型：所述发酵物料经冷却、粉碎、筛分，即成。
2.根据权利要求1所述的酒厂污泥有机肥制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述原料的重量份组成为：酒厂脱水污泥100份、发酵辅料10~30份、豆饼粉2~5份。
3.根据权利要求1或2所述的酒厂污泥有机肥制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述酒厂脱水污泥为白酒厂剩余污泥经板框压滤脱水和破碎所得，其含水率≤60%。
4.根据权利要求1~3之一所述的酒厂污泥有机肥制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述发酵辅料选自干清猪粪、菇渣、谷糠、秸秆、木屑中的至少一种。
5.根据权利要求1~4之一所述的酒厂污泥有机肥制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述微波灭活是指将混合物料置于微波灭活机中，将设备内温度升至120℃后，保温处理30min以上。
6.根据权利要求1~5之一所述的酒厂污泥有机肥制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述复合发酵菌剂的质量为混合物料的0.08%~0.15%。
7.根据权利要求1~6之一所述的酒厂污泥有机肥制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述复合发酵菌剂中枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、嗜热菌、酵母菌、哈茨木霉、绿色木霉的数量比为4.6~5.4:2.4~3.6:1.6~2.4:0.5~1.5:1.5~2.5:0.8~1.2。
8.根据权利要求1~7之一所述的酒厂污泥有机肥制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述好氧发酵是指堆垛式发酵、槽式发酵和设备化发酵中的任意一种。
9.根据权利要求1~8之一所述的酒厂污泥有机肥制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述好氧发酵的时间为7~9天。
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