利用城市污泥生產復合有機肥的方法
【專利摘要】本發明提供了一種利用城市污泥生產復合有機肥的方法，該方法采用天然脫水劑代替傳統使用的聚丙烯酰胺實現半絮凝，可緩解城市污泥在絮凝過程中形成不溶物的缺陷，且能減少傳統脫水劑帶來的毒副作用；加入磷酸溶解性材料和金屬鈍化材料，接入包含光合菌、放線菌、乳酸菌、酵母菌、芽孢桿菌的復合菌作為起爆劑，進一步軟化污泥，釋放有效養分；最后采取翻堆攤晾或烘干的方式制成有機肥的成品，該制成成品的方式可以減少有益菌的損耗，保證成品的品質。
【專利說明】利用城市污泥生產復合有機肥的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種生產有機肥的方法，具體涉及一種利用城市污泥生產復合有機肥的方法。
【背景技術】
[0002]污泥中含有大量有機質、氮、磷等植物營養成分，其中有機質含量高達20%_40%，是一種極具利用價值的廢棄資源。
[0003]目前國內外污泥處置主要有焚燒、衛生填埋、投海和農業利用等幾種方式，但是基于經濟和環境的壓力以及資源化考慮，海洋投放已逐漸被禁止；填埋由于占地多，滲透液容易污染地下水，后續管理費用高等問題，其應用也受到限制；目前農用和焚燒已成為污泥處置的兩種主要方式。
[0004]從國外的發展趨勢來看，有效利用污泥呈上升趨勢。歐洲污泥的有效利用率已從1990年的48%提高到了 1998年的52%，美國預計到2010年污泥有效利用率達70%，并以每年20%的速度遞增。中國目前污泥的有效利用率僅20%左右，技術基本停留在簡單堆肥、烘干處理上，往往存在結塊硬化，遇潮霉變，生物活性不高，安全性低等缺點。
[0005]污泥是一種十分細微的膠狀結構，如果含水量低于30%，很容易硬化，再軟化分解就十分困難了。通常采用的物理烘干方法可以使污泥含水量降至20%以下，雖然達到了減量穩定的目的，但污泥已成為不可再吸收利用的堅硬土粒。
[0006]污泥中含有大量的病原菌，若不進行無害化處理施入土壤，會帶來后續的潛在安全隱患。通常的措施是高溫堆肥消毒，但一旦施入土壤，接觸水分變濕的過程中又容易滋生有害菌，帶來自身及土壤的霉變。
[0007]污泥中含有大量的重金屬，包括鉻、銅、鋅、鋁等，這些重金屬進入土壤以致作物積累到一定程度必然帶來一些環境危害，目前還沒有成熟的重金屬提取分離技術，常用的主要是一些鈍化材料，如粉煤灰、草炭、磷礦粉等。

【發明內容】

[0008]為解決上述問題，本發明提供了一種利用城市污泥生產復合有機肥的方法。該方法可以較好的解決污泥資源化利用中的軟化、霉變以及重金屬污染等問題。
[0009]為實現上述目的，本發明采用如下技術方案:
[0010]本發明提供的利用城市污泥生產復合有機肥的方法，包括如下步驟:
[0011]I)將城市污泥置于污泥濃縮池中，加入1/10污泥濃縮池體積的天然海藻作為脫水劑進行半絮凝，然后進行脫水；
[0012]2)將脫水后的污泥轉至太陽能濃縮發酵裝置，加入鋸末、玉米秸桿粉，麥麩、玉米芯、雞糞進行調制，使C/N為25~30/1，再加入3%磷酸溶解性材料、3%重金屬鈍化材料和5%的包含光合菌、放線菌、乳酸菌、酵母菌、芽孢桿菌的復合菌進行發酵，發酵時間為5~6天，每天翻堆一次，堆溫≥55°C保持3~6天。[0013]3)經翻堆攤晾或烘干，使水分< 18%，粉碎制成成品。
[0014]上述步驟2)優選為:將脫水后的污泥轉至太陽能濃縮發酵裝置，加入鋸末、玉米秸桿粉，麥麩、玉米芯、雞糞進行調制，使C/N為27/1，再加入3%磷酸溶解性材料、3%重金屬鈍化材料和5%的包含光合菌、放線菌、乳酸菌、酵母菌、芽孢桿菌的復合菌進行發酵，發酵時間為6天，每天翻堆一次，堆溫≤55°C保持4天。
[0015]本發明使用的光合菌包括但不限于藍細菌、紫細菌。
[0016]本發明使用的放線菌包括但不限于間型霉素、瑞斯托菌素、此諾卡氏菌。
[0017]本發明使用的乳酸菌包括但不限于德式乳桿菌、嗜酸乳桿菌、乳酸鏈球菌、腸膜明串珠菌。
[0018]本發明使用的酵母菌包括但不限于漢遜酵母、假絲酵母、白地霉。
[0019]辦發明使用的芽孢桿菌包括但不限于蘇云金芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、多粘類芽孢桿菌。
[0020]本發明加入的光合菌、放線菌、乳酸菌、酵母菌、芽孢桿菌的復合菌能快速分解有機質，具有添加量少、強力降解蛋白質、發酵時間短、成本低、發酵溫度受限小等優點，此發酵菌種能有效殺死發酵物中的有害菌、蟲、蟲卵、草籽并降解抗生素殘留等。且上述復合菌是經篩選過的能殺滅植物致病菌促進植物的有益生長的菌種。本發明采用直接翻堆攤晾或烘干，粉碎制成有機肥成品的方式可以最大限度的保護菌種活性，有利于營養物質的釋放以便植物充分吸收。
[0021]城市污泥經本發明提供的方法處理后，其中病原菌消失，有機物腐殖質化，重金屬穩定性提高，植物可利用形態養分增加，其C/N比、物理性狀、無害化程度、溶解度、養分平衡都得到了很大的改善。
【具體實施方式】
[0022]以下實施例用于進一步說明本發明，但不應理解為對本發明的限制。在不背離本發明精神和實質的前提下，對本發明所作的修飾或者替換，均屬于本發明的范疇。
[0023]實施例1
[0024]首先將城市污泥(液態污泥的含水量為95.5%—97.0%，pH6.5—7.1，富含有機物，以干物質含量計，全氮、全磷、全鉀的平均值分別為4.17%、1.20%,0.45%)置于污泥濃縮池中，加入1/10污泥濃縮池體積的天然海藻作為脫水劑進行半絮凝，然后置脫水房中進行脫水；將脫水后的污泥轉至太陽能濃縮發酵裝置進行調質，其配方比例為:污泥60%，尿素7%，氯化鉀4%，二銨1%，鋸末5%，玉米秸桿粉8%，玉米芯7%，使C/N為30/1，加入3%磷酸中和材料(烘干雞糞)和3%重金屬鈍化材料(腐殖酸粉、粉煤灰、草炭土混合物)，并加入5%的VT菌作為起爆劑進行發酵，發酵時間為6天，每天翻推一次，堆溫> 55°C保持4天。經翻堆攤晾或烘干，使水分< 18%，粉碎制成有機肥。產品規格為:氮磷鉀總含量>10%，其中N = P2O5:K20=5:2:3 ;有機質 >53% ；VT 活菌數≤ 4X IO7 ；PH<6.5 ;含水量≤ 18%。
[0025]實施例2
[0026]首先將城市污泥(液態污泥的含水量為95.5%—97.0%，pH6.5—7.1，富含有機物，以干物質含量計，全氮、全磷、全鉀的平均值分別為4.17%、1.20%,0.45%)置于污泥濃縮池中，加入1/10污泥濃縮池體積的天然海藻作為脫水劑進行半絮凝，然后置脫水房中進行脫水；將脫水后的污泥轉至太陽能濃縮發酵裝置進行調質，其配方比例為:污泥60%，尿素7%，氯化鉀4%，二銨1%，鋸末5%，玉米秸桿粉8%，玉米芯7%，使C/N為30/1，加入3%磷酸中和材料(烘干雞糞)和3%重金屬鈍化材料(腐殖酸粉、粉煤灰、草炭土混合物)，并加入5%的含有藍細菌(5 X 106CFU/g)、瑞斯托菌素(I X 107CFU/g)、乳酸鏈球菌(3 X 106CFU/g)、漢遜酵母(4X107CFU/g)、枯草芽孢桿菌(6X107CFU/g)的復合菌作為起爆劑進行發酵，發酵時間為5天，每天翻推一次，堆溫>55°C保持4天。經翻堆攤晾或烘干，使水分< 18%，粉碎制成有機肥。產品規格為:氮磷鉀總含量>10.5%，其中NiP2O5:K20=5:2:3 ;有機質>57% ;復合活菌數≥ 7X IO7 ；PH<6.5 ;含水量≤ 18%。
[0027]實施例3
[0028]首先將城市污泥(液態污泥的含水量為95.5%—97.0%，pH6.5—7.1，富含有機物，以干物質含量計，全氮、全磷、全鉀的平均值分別為4.17%、1.20%,0.45%)置于污泥濃縮池中，加入1/10污泥濃縮池體積的天然海藻作為脫水劑進行半絮凝，然后置脫水房中進行脫水；將脫水后的污泥轉至太陽能濃縮發酵裝置進行調質，其配方比例為:污泥60%，尿素7%，氯化鉀4%，二銨1%，鋸末5%，玉米秸桿粉8%，玉米芯7%，使C/N為26/1，加入3%磷酸中和材料(烘干雞糞)和3%重金屬鈍化材料(腐殖酸粉、粉煤灰、草炭土混合物)，并加入5%的含有藍細菌(5 X 106CFU/g)、瑞斯托 菌素(I X 107CFU/g)、乳酸鏈球菌(3 X 106CFU/g)、漢遜酵母(4X107CFU/g)、枯草芽孢桿菌(6X107CFU/g)的復合菌作為起爆劑進行發酵，發酵時間為6天，每天翻推一次，堆溫> 55°C保持4天。經翻堆攤晾或烘干，使水分< 18%，粉碎制成有機肥。產品規格為:氮磷鉀總含量>16%，其中N = P2O5:K20=5:2:3 ;有機質>62% ;復合活菌數≥ IlXlO7 ；PH<6.5 ;含水量≤ 18%。
[0029]實施例4
[0030]首先將城市污泥(液態污泥的含水量為95.5%—97.0%，pH6.5—7.1，富含有機物，以干物質含量計，全氮、全磷、全鉀的平均值分別為4.17%、1.20%,0.45%)置于污泥濃縮池中，加入1/10污泥濃縮池體積的天然海藻作為脫水劑進行半絮凝，然后置脫水房中進行脫水；將脫水后的污泥轉至太陽能濃縮發酵裝置進行調質，其配方比例為:污泥60%，尿素7%，氯化鉀4%，二銨1%，鋸末5%，玉米秸桿粉8%，玉米芯7%，使C/N為32/1，加入3%磷酸中和材料(烘干雞糞)和3%重金屬鈍化材料(腐殖酸粉、粉煤灰、草炭土混合物)，并加入5%的含有藍細菌(5 X 106CFU/g)、瑞斯托菌素(I X 107CFU/g)、乳酸鏈球菌(3 X 106CFU/g)、漢遜酵母(4X107CFU/g)、枯草芽孢桿菌(6X107CFU/g)的復合菌作為起爆劑進行發酵，發酵時間為4天，每天翻推一次，堆溫> 55°C保持3天。經翻堆攤晾或烘干，使水分< 18%，粉碎制成有機肥。產品規格為:氮磷鉀總含量>7%，其中NiP2O5:K20=4:3:3 ;有機質>41% ;復合活菌數≥ 3X IO7 ；PH<6.5 ;含水量≤ 18%。
[0031]實施例5
[0032]首先將城市污泥(液態污泥的含水量為95.5%—97.0%，pH6.5—7.1，富含有機物，以干物質含量計，全氮、全磷、全鉀的平均值分別為4.17%、1.20%,0.45%)置于污泥濃縮池中，加入1/10污泥濃縮池體積的天然海藻作為脫水劑進行半絮凝，然后置脫水房中進行脫水；將脫水后的污泥轉至太陽能濃縮發酵裝置進行調質，其配方比例為:污泥60%，尿素7%，氯化鉀4%，二銨1%，鋸末5%，玉米秸桿粉8%，玉米芯7%，使C/N為24/1，加入3%磷酸中和材料(烘干雞糞)和3%重金屬鈍化材料(腐殖酸粉、粉煤灰、草炭土混合物)，并加入5%的含有藍細菌(5 X 106CFU/g)、瑞斯托菌素(I X 107CFU/g)、乳酸鏈球菌(3 X 106CFU/g)、漢遜酵母(4X107CFU/g)、枯草芽孢桿菌(6X107CFU/g)的復合菌作為起爆劑進行發酵，發酵時間為4天，每天翻推一次，堆溫> 55°C保持3天。經翻堆攤晾或烘干，使水分< 18%，粉碎制成有機肥。產品規格為:氮磷鉀總含量>6%，其中NiP2O5:K20=5:3:2 ;有機質>39% ;復合活菌數 2X IO7 ；PH<6.5 ;含水量 18%。
[0033]實施例6施用效果
[0034]選取同樣環境下的6塊一畝西瓜試驗田，隨機選擇施用按上述5種實施例制成的有機肥作為試驗組1-5及市面上常見的效果較好的肥料作為對照組，首先施用100公斤作為基肥，再追肥60公斤，所種植西瓜品種一致，且實驗過程中澆水量和次數保持一致。測量觀察西瓜植株品質以及西瓜品質。
[0035]表1:各試驗組西瓜品質
[0036]
[0037]
【權利要求】
1.一種利用城市污泥生產復合有機肥的方法，其特征在于，包含以下步驟: 1)將城市污泥置于污泥濃縮池中，加入1/10污泥濃縮池體積的天然海藻作為脫水劑進行半絮凝，然后進行脫水； 2)將脫水后的污泥轉至太陽能濃縮發酵裝置，加入鋸末、玉米秸桿粉，麥麩、玉米芯、雞糞進行調制，使C/N為25~30/1，再加入3%磷酸溶解性材料、3%重金屬鈍化材料和5%的包含光合菌、放線菌、乳酸菌、酵母菌、芽孢桿菌的復合菌進行發酵，發酵時間為5~6天，每天翻堆一次，堆溫<55°C保持3~6天； 3)經翻堆攤晾或烘干，使水分<18%，粉碎制成有機肥。
2.根據權利要求1所述的生產復合有機肥的方法，其特征在于，包含以下步驟: 1)將城市污泥置于污泥濃縮池中，加入1/10污泥濃縮池體積的天然海藻作為脫水劑進行半絮凝，然后進行脫水； 2)將脫水后的污泥轉至太陽能濃縮發酵裝置，加入鋸末、玉米秸桿粉，麥麩、玉米芯、雞糞進行調制，使C/N為27/1，再加入3%磷酸溶解性材料、3%重金屬鈍化材料和5%的包含光合菌、放線菌、乳酸菌、酵母菌、芽孢桿菌的復合菌劑進行發酵，發酵時間為6天，每天翻堆一次，堆溫<55°C保持4天。 3)經翻堆攤晾或烘干，使水分<18%，粉碎制成有機肥。
3.根據權利要求1或2所述的生產復合有機肥的方法，其特征在于，所述的光合菌選自藍細菌或紫細菌。
4.根據權利要求3所述的生產復合有機肥的方法，其特征在于，所述的放線菌選自間型霉素、瑞斯托菌素或此諾卡氏菌。
5.根據權利要求4所述的生產復合有機肥的方法，其特征在于，所述的乳酸菌選自德式乳桿菌、嗜酸乳桿菌、乳酸鏈球菌、腸膜明串珠菌。
6.根據權利要求5所述的生產復合有機肥的方法，其特征在于，所述的酵母菌選自漢遜酵母、假絲酵母或白地霉。
7.根據權利要求6所述的生產復合有機肥的方法，其特征在于，所述的芽孢桿菌選自蘇云金芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌或多粘類芽孢桿菌。
【文檔編號】C05F17/00GK103467146SQ201310404741
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月9日 優先權日:2013年9月9日
【發明者】李季, 彭生平, 康文力 申請人:北京沃土天地生物科技有限公司