一种应用污泥制备的精制有机肥的制备方法

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技术领域\n本发明涉及城市污泥的处理处置和肥料制备的技术领域，特别涉及一种应 用污泥制备的精制有机肥的制备方法。\n背景技术\n城市污泥是污水处理厂经各级处理净化污水产生的沉积物。污泥中富含 N、P、K，多种中微量营养元素和有机质，是天然的有机肥料。但由于其中含 有病原菌、寄生虫(卵)和重金属等多种有毒有害污染物，直接施用存在很大 的卫生、安全、环境污染等风险，资源化利用受到制约。因此，如何有效地将 城市污泥无害化、减量化并进行资源化利用，变废为宝，实现资源的再循环利 用，已成为当今竞相研究的热点和难点。\n目前，有关利用城市污泥制造有机肥料方面的专利文献和报道很多。如， “污泥肥料及其制备”、申请号“00135882.0”；“利用城市污泥生产生物型有 机复合肥料的方法”、申请号“00132414.4”；“污泥发酵制备微生物有机肥料 的工艺方法”、申请号“01110608.5”；“一种利用污泥、粪便生产高效有机肥 料的方法”、申请号“01127272.4”；“一种污泥颗粒肥料及其生产工艺”、申请 号“03129101.5”；“利用污水污泥制备的有机肥”、申请号“03115882.X”；“一 种用新型调理剂进行污泥堆肥化的方法”、申请号“200410053424.0”等。尽 管上述技术均有各自的不同特点，但都不同程度的存在以下几方面的问题。一 是为杀灭病源微生物和寄生虫(卵)，将pH值调到等于或大于12，在碱性条 件下容易造成氨的挥发损失，产生恶臭，污染环境。二是在强碱性环境下虽然 能有效杀灭病源微生物和寄生虫(卵)，但同时也影响堆肥微生物的快速繁殖， 从而造成腐殖化速度慢，堆肥周期长，处理效率低。\n发明内容\n为了克服上述现有技术的缺点，本发明的首要目的在于提供一种应用污泥 制备的精制有机肥。\n本发明的另一目的在于提供上述精制有机肥的制备方法。\n本发明的目的通过下述技术方案实现：一种应用污泥制备的精制有机肥， 由混合污泥和添加物组成，所述添加物包括无机调理剂、有机调理剂、腐熟促 进剂、微生物接种剂和吸附剂等，其成分按质量百分比计如下：\n混合污泥      60～69％\n无机调理剂    3.6～15％\n有机调理剂    20～30％\n腐熟促进剂    3.6～15％\n微生物接种剂  0.4～0.6％\n吸附剂        0.8～1.2％。\n本发明应用污泥制备的精制有机肥的制备方法，包括如下步骤和工艺条 件：\n(1)将含水率为70～85％的原污泥与含水率10～15％的烘干污泥按体积 比1∶1～3混合，制得含水率达到30～45％的混合污泥；\n(2)按照堆肥参数pH 6～8.5、碳氮比(C/N)(质量比)25～35∶1、有 机质含量在45～60％之间，将混合污泥与无机调理剂、有机调理剂、腐熟促 进剂和微生物接种剂按上述配比混合均匀，成条形堆垛，在堆垛表面撒上吸附 剂进行堆肥发酵；所述撒上的吸附剂用量为吸附剂总量的一半。\n(3)堆肥后，温度升至54～56℃第一次翻堆，翻堆后再在堆垛表面撒上 剩余的吸附剂；以后每隔1～3天翻堆一次；第一次发酵时间为7～12天；从 堆垛开始计。\n(4)将第一次发酵后的物料转入热炕系统的储料仓内，进行第二次发酵 和水分蒸发，使储料仓温度保持在40～60℃，每隔3～5天翻堆一次，堆制15～ 20天后完成第二次发酵，筛分即制成粉状精制有机肥产品。\n所述的混合污泥与无机调理剂、有机调理剂、腐熟促进剂、微生物接种剂 和吸附剂按质量百分比计如下：\n混合污泥       60～69％\n无机调理剂     3.6～15％\n有机调理剂     20～30％\n腐熟促进剂     3.6～15％\n微生物接种剂   0.4～0.6％\n吸附剂         0.8～1.2％。\n所述筛分为：将第二次发酵后的物料通过输送带输入分级筛进行产品分筛 (Φ5.0mm)。筛分后的细料即制成粉状精制有机肥(≤5.0mm)。筛分后的粗 料(＞5.0mm)可回流到堆肥混合物中。\n所述无机调理剂是粉煤灰、制碱废渣、磷矿粉等中的一种或两种及其两种 以上物质。\n所述有机调理剂是蘑菇渣、作物秸秆、枯枝落叶、木屑、酱油渣、牛粪、 腐植酸等中的一种或两种及其两种以上物质。\n所述腐熟促进剂是酵母废液、酒糟、制糖废液、味精废液、砂糖等中的一 种或两种及其两种以上物质。\n所述微生物接种剂是酵素菌速腐剂、复合微生物菌剂等中的一种或两种。\n所述吸附剂是泥炭土、多孔草炭、沸石、硅藻土等中的一种或两种及其两 种以上物质。\n所述复合微生物菌剂为VT-1000菌剂(北京沃土天地生物科技有限公 司)。\n所述堆垛高和宽之比约为2∶5。\n第二次发酵采用热炕系统，所述该热炕系统包括储料仓、夹层、管道、保 温材料及自动控温元件等。储料仓外面为夹层，夹层外覆盖保温材料(石棉) 夹层中均匀设置有管道，管道外接热源和自动控温元件，将烘干污泥的余热引 入管道内，利用热空气的双向循环加热储料仓，使储料仓温度保持在40～60 ℃，以便于堆肥的第二次发酵及水分的蒸发。\n本发明热炕系统的优点如下：一是利用烘干污泥的余热，实现能源的再利 用，节约能源，符合循环经济的战略；二是供热均匀，养分损失少；三是减少 二次发酵所需时间，仅需15～20天即可完成；四是热炕干燥过程无粉尘污染， 突破了以往含水量难以控制的颈瓶，实现按需控制，环保经济。\n本发明应用污泥制备精制的有机肥产品的质量检测如表1：\n表1 精制有机肥产品的技术指标\n  项目   指标   有机质/(％)   ≥   30   总养分(N+P2O5+K2O)含量/(％)   ≥   4.0   水分/(％)   ≤   20   酸碱度pH   5.5～8.0   蛔虫卵死亡率/(％)   95～100   大肠菌值   10-1～10-2   发芽系数/(％)   ≥   91\n  重金属含量指标/Cd(mg/kg)   Hg(mg/kg)   pb(mg/kg)   Cr(mg/kg)   As(mg/kg)   ≤   ≤   ≤   ≤   ≤   3   5   100   300   30\n本发明与现有技术相比，具有如下优点及有益效果：\n1、由于添加了腐熟促进剂、吸附剂、微生物接种剂、有机调理剂，堆肥 过程中基本无臭气产生，发酵过程伴有粬香味。对周围环境无污染或污染极小， 实现了资源化利用与环境保护的有机统一。\n2、由于堆肥工艺的创新，在pH值6～8.5，高温堆肥(55℃)持续5天 以上，能有效杀灭污泥中的病原菌和寄生虫(卵)，实现堆肥的无害化。同时 由于在低pH值情况下发酵，大大减少了氨挥发，养分损失少，有机肥成品养 分含量高，效果好。\n3、二次发酵采用热炕系统设计对物料进行干燥，水分去除率高、养分损 失少，成品完全符合精制有机肥产品的质量标准。同时，热炕系统设计干燥法 无粉尘产生，对周边环境无污染，有利于产业工人的身体健康，实现以人为本、 人性化的生产工艺流程。\n4、热炕系统设计干燥法投资少，无需专用设备，运行成本低，干燥效果 好。\n5、添加物来源广阔、廉价高质，配料科学、合理，堆肥工艺简便易行， 堆肥周期短，无害化效果显著，养分损失少，适用范围宽广的污泥精制有机肥 的制造方法。既解决了城市污水污泥的处理问题，还可对污泥进行综合利用， 使废物资源化，推动环保产业的发展。有着极大、长远的社会效益和一定的经 济效益。并为农业提供丰富的N、P、K，大量的中微量元素和有机质，改良 土壤理化性状、增加土壤微生物的数量，增强微生物活性，提高土壤的代谢强 度，促进微生物对土壤养分的分解转化能力，有利于作物的吸收利用，提高农 作物产量和产品品质。\n附图说明\n图1是本发明制备方法的工艺流程示意图。\n具体实施方式\n下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方 式不限于此。\n实施例1\n本发明制备过程的具体步骤及工艺条件如下：\n(1)将含水率为78％的原污泥与含水率14％的烘干污泥按体积比1∶2.5 混合，使其均匀混合成含水率为32％的混合污泥。\n(2)选用5000kg(60％，质量百分比，下同)上述的混合污泥与1750kg(21 ％)有机调理剂(蘑菇渣60％、作物秸秆25％、牛粪15％)、667kg(8％)无机 调理剂(粉煤灰75％、磷矿粉25％)、800kg(9.6％)腐熟促进剂(酵母废液40 ％、酒糟50％、制糖废液8％、砂糖2％)和33kg(0.4％)微生物接种剂酵素 菌速腐剂混合均匀。水分含量为40％，C/N为29∶1，有机质含量52％，pH 值7左右。\n(3)将上述堆肥物料堆垛，垛型高1m，宽2m，在表面撒上42kg(0.5 ％)吸附剂多孔草炭。第一次发酵时间9天，温度升至54～56℃第一次翻堆， 以后每隔1天翻堆一次，第一次翻堆后在堆垛表面撒上42kg(0.5％)吸附剂 多孔草炭。\n(4)将第一次发酵后的物料转入热炕系统的储料仓内，在热炕系统进行 第二次发酵和水分蒸发，使储料仓温度保持在40～60℃，每隔3～5天翻堆一 次，堆制15天后完成第二次发酵。\n(5)第二次发酵后的物料通过输送带输入分级筛进行产品分筛(Φ 5.0mm)。筛分后的细料即制成粉状精制有机肥(≤5.0mm)。筛分后的粗料(＞ 5.0mm)可回流到堆肥混合物中。\n实施例2\n本发明制备过程的具体步骤及工艺条件如下：\n(1)将含水率为80％的原污泥与含水率10％的烘干污泥按体积比1∶1 混合，使其均匀混合成含水率为45％的混合污泥。\n(2)选用10000kg(69％)上述的混合污泥与2899kg(20％)有机调理 剂(枯枝落叶70％、酱油渣15％、腐植酸15％)、725kg(5％)无机调理剂 (粉煤灰50％、磷矿粉50％)、609kg(4.2％)腐熟促进剂(酵母废液60％、 酒糟20％、制糖废液8％、砂糖1％、味精废液11％)和87kg(0.6％)微生 物接种剂VT-1000菌剂混合均匀。水分含量为43％，C/N为26∶1，有机质 含量45％，pH值7左右。\n(3)将上述堆肥物料堆垛，垛型高1m，宽2.5m，在表面撒上87kg(0.6 ％)吸附剂(多孔草炭70％、沸石30％)。第一次发酵时间9天，温度升至 54～56℃第一次翻堆，以后每隔2天翻堆一次，第一次翻堆后在堆垛表面撒上 87kg(0.6％)吸附剂(多孔草炭70％、沸石30％)。\n(4)将第一次发酵后的物料转入热炕系统的储料仓内，在热炕系统进行 第二次发酵和水分蒸发，使储料仓温度保持在40～60℃，每隔3～5天翻一次 堆，堆制20天后完成第二次发酵。\n(5)第二次发酵后的物料通过输送带输入分级筛进行产品分筛(Φ 5.0mm)。筛分后的细料即制成粉状精制有机肥(≤5.0mm)。筛分后的粗料(＞ 5.0mm)可回流到堆肥混合物中。\n实施例3\n本发明制备过程的具体步骤及工艺条件如下：\n(1)将含水率为80％的原污泥与含水率15％的烘干污泥按体积比1∶3 混合，使其均匀混合成含水率为31％的混合污泥。\n(2)选用10000kg(60％)上述的混合污泥与3333kg(20％)有机调理 剂(枯枝落叶70％、酱油渣15％、腐植酸15％)、2250kg(13.5％)无机调 理剂(粉煤灰50％、磷矿粉50％)、833kg(5％)腐熟促进剂(酵母废液60 ％、酒糟21％、制糖废液8％、砂糖1％、味精废液10％)和83kg(0.5％) 微生物接种剂(酵素菌速腐剂50％、VT-1000菌剂50％)混合均匀。水分 含量为43％，C/N为25∶1，有机质含量46％，pH值7左右。\n(3)将上述堆肥物料堆垛，垛型高1.2m，宽2.5m，在表面撒上83kg(0.5 ％)吸附剂(多孔草炭65％、沸石35％)。第一次发酵时间9天，温度升至 54～56℃第一次翻堆，以后每隔3天翻堆一次，第一次翻堆后在堆垛表面撒上 83kg(0.5％)吸附剂(多孔草炭65％、沸石35％)。\n(4)将第一次发酵后的物料转入热炕系统的储料仓内，在热炕系统进行 第二次发酵和水分蒸发，使储料仓温度保持在40～60℃，每隔3～5天翻一次 堆，堆制18天后完成第二次发酵。\n(5)第二次发酵后的物料通过输送带输入分级筛进行产品分筛(Φ 5.0mm)。筛分后的细料即制成粉状精制有机肥(≤5.0mm)。筛分后的粗料(＞ 5.0mm)可回流到堆肥混合物中。\n实施例4\n本发明制备过程的具体步骤及工艺条件如下：\n(1)将含水率为70％的原污泥与含水率15％的烘干污泥按体积比1∶2 混合，使其均匀混合成含水率为30％的混合污泥。\n(2)选用5000kg(60％)上述的混合污泥与1667kg(20％)有机调理剂(蘑 菇渣60％、枯枝落叶25％、牛粪15％)、833kg(10％)无机调理剂(粉煤灰50 ％、制碱废渣25％、磷矿粉25％)、708kg(8.5％)腐熟促进剂(酵母废液50 ％、酒糟40％、制糖废液8％、砂糖2％)和42kg(0.5％)微生物接种剂VT- 1000菌剂混合均匀。水分含量为40％，C/N为27∶1，有机质含量47％，pH 值7左右。\n(3)将上述堆肥物料堆垛，垛型高1～1.2m，宽2～2.5m，在表面撒上 42kg(0.5％)吸附剂(多孔草炭60％、硅藻土20％、泥炭土20％)。第一次 发酵时间9天，温度升至54～56℃第一次翻堆，以后每隔1天翻堆一次，第 一次翻堆后在堆垛表面撒上42kg(0.5％)吸附剂(多孔草炭60％、硅藻土 20％、泥炭土20％)。\n(4)将第一次发酵后的物料转入热炕系统的储料仓内，在热炕系统进行 第二次发酵和水分蒸发，使储料仓温度保持在40～60℃，每隔3～5天翻堆一 次，堆制15天后完成第二次发酵。\n(5)完成第二次发酵后的物料通过输送带输入分级筛进行产品分筛(Φ 5.0mm)。筛分后的细料即制成粉状精制有机肥(≤5.0mm)。筛分后的粗料(＞ 5.0mm)可回流到堆肥混合物中。\n实施例5\n本发明制备过程的具体步骤及工艺条件如下：\n(1)将含水率为75％的原污泥与含水率15％的烘干污泥按体积比1∶2 混合，使其均匀混合成含水率为35％的混合污泥。\n(2)选用5000kg(60％)上述的混合污泥与1667kg(20％)有机调理剂蘑菇 渣、1250kg(15％)无机调理剂磷矿粉、300kg(3.6％)腐熟促进剂制糖废液和33 kg(0.4％)微生物接种剂酵素菌速腐剂混合均匀。水分含量在40％，C/N为26 ∶1，有机质含量43％，pH值7左右。\n(3)将上述堆肥物料堆垛，垛型高1.1m，宽2.3m，在表面撒上42kg(0.5 ％)吸附剂多孔草炭。第一次发酵时间9天，温度升至54～56℃第一次翻堆， 以后每隔1天翻堆一次，第一次翻堆后在堆垛表面撒上42kg(0.5％)吸附剂 多孔草炭。\n(4)将第一次发酵后的物料转入热炕系统的储料仓内，在热炕系统进行 第二次发酵和水分蒸发，使储料仓温度保持在40～60℃，每隔3～5天翻堆一 次，堆制15天后完成第二次发酵。\n(5)第二次发酵后的物料通过输送带输入分级筛进行产品分筛(Φ 5.0mm)。筛分后的细料即制成粉状精制有机肥(≤5.0mm)。筛分后的粗料(＞ 5.0mm)可回流到堆肥混合物中。\n实施例6\n本发明制备过程的具体步骤及工艺条件如下：\n(1)将含水率为85％的原污泥与含水率10％的烘干污泥按体积比1∶3 混合，使其均匀混合成含水率为38％的混合污泥。\n(2)选用5000kg(60％)上述的混合污泥与1667kg(20％)有机调理剂(蘑 菇渣60％、枯枝落叶25％、牛粪15％)、833kg(3.6％)无机调理剂粉煤灰、792 kg(15％)腐熟促进剂(酵母废液50％、酒糟40％、制糖废液8％、砂糖2％) 和33kg(0.4％)微生物接种剂VT-1000菌剂混合均匀。水分含量为40％，C/N 为27∶1，有机质含量45％，pH值7左右。\n(3)将上述堆肥物料堆垛，垛型高1m，宽2m，在表面撒上42kg(0.5 ％)吸附剂(多孔草炭60％、硅藻土20％、泥炭土20％)。第一次发酵时间9 天，温度升至54～56℃第一次翻堆，以后每隔1天翻堆一次，第一次翻堆后 在堆垛表面撒上42kg(0.5％)吸附剂(多孔草炭60％、硅藻土20％、泥炭 土20％)。\n(4)将第一次发酵后的物料转入热炕系统的储料仓内，在热炕系统进行 第二次发酵和水分蒸发，使储料仓温度保持在40～60℃，每隔3～5天翻堆一 次，堆制15天后完成第二次发酵。\n(5)第二次发酵后的物料通过输送带输入分级筛进行产品分筛(Φ 5.0mm)。筛分后的细料即制成粉状精制有机肥(≤5.0mm)。筛分后的粗料(＞ 5.0mm)可回流到堆肥混合物中。\n实施例7\n本发明制备过程的具体步骤及工艺条件如下：\n(1)将含水率为85％的原污泥与含水率10％的烘干污泥按体积比1∶2 混合，使其均匀混合成含水率为35％的混合污泥。\n(2)选用10000kg(60％)上述的混合污泥与5000kg(30％)有机调理 剂(枯枝落叶70％、酱油渣15％、腐植酸15％)、850kg(5.1％)无机调理 剂(粉煤灰50％、磷矿粉50％)、600kg(3.6％)腐熟促进剂(酵母废液60 ％、酒糟21％、制糖废液8％、砂糖1％、味精废液10％)和83kg(0.5％) 微生物接种剂酵素菌速腐剂混合均匀。水分含量为43％，C/N为30∶1，有机 质含量55％，pH值7左右。\n(3)将上述堆肥物料堆垛，垛型高1.2m，宽2～2.5m，在表面撒上67 kg(0.4％)吸附剂(多孔草炭65％、沸石35％)。第一次发酵时间9天，温 度升至54～56℃第一次翻堆，以后每隔1天翻堆一次，第一次翻堆后在堆垛 表面撒上67kg(0.4％)吸附剂(多孔草炭65％、沸石35％)。\n(4)将第一次发酵后的物料转入热炕系统的储料仓内，在热炕系统进行 第二次发酵和水分蒸发，使储料仓温度保持在40～60℃，每隔3～5天翻一次 堆，堆制18天后完成第二次发酵。\n(5)第二次发酵后的物料通过输送带输入分级筛进行产品分筛(Φ 5.0mm)。筛分后的细料即制成粉状精制有机肥(≤5.0mm)。筛分后的粗料(＞ 5.0mm)可回流到堆肥混合物中。\n实施例8\n本发明制备过程的具体步骤及工艺条件如下：\n(1)将含水率为82％的原污泥与含水率13％的烘干污泥按体积比1∶2.5 混合，使其均匀混合成含水率为33％的混合污泥。\n(2)选用5000kg(65％)上述的混合污泥与1538kg(20％)有机调理剂(蘑 菇渣60％、枯枝落叶25％、牛粪15％)、308kg(4％)无机调理剂(粉煤灰50 ％、制碱废渣25％、磷矿粉25％)、731kg(9.5％)腐熟促进剂(酵母废液50 ％、酒糟40％、制糖废液8％、砂糖2％)和38kg(0.5％)微生物接种剂酵素 菌速腐剂混合均匀。水分含量为40％，C/N为27∶1，有机质含量43％，pH 值7左右。\n(3)将上述堆肥物料堆垛，垛型高1.2m，宽2.5m，在表面撒上38kg(0.5 ％)吸附剂(多孔草炭60％、硅藻土20％、泥炭土20％)。第一次发酵时间9 天，温度升至54～56℃第一次翻堆，以后每隔1天翻堆一次，第一次翻堆后 在堆垛表面撒上38kg(0.5％)吸附剂(多孔草炭60％、硅藻土20％、泥炭 土20％)。\n(4)将第一次发酵后的物料转入热炕系统的储料仓内，在热炕系统进行 第二次发酵和水分蒸发，使储料仓温度保持在40～60℃，每隔3～5天翻堆一 次，堆制15天后完成第二次发酵。\n(5)第二次发酵后的物料通过输送带输入分级筛进行产品分筛(Φ 5.0mm)。筛分后的细料即制成粉状精制有机肥(≤5.0mm)。筛分后的粗料(＞ 5.0mm)可回流到堆肥混合物中。