CN101555171B - 一种海水养殖污泥和糖厂滤泥生产微生物肥料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明所述的一种海水养殖污泥和糖厂滤泥生产微生物肥料的方法，属于海洋生物利用技术与糖厂滤泥废渣的综合利用，专用于海水养殖污泥和糖厂滤泥制备微生物肥料。包括：将海水养殖污泥和蔗糖厂塘泥风干，将养殖污泥进行淋洗脱盐；将淋洗后的风干污泥和蔗糖厂风干塘泥与鲜植物干粉混合，加入生物活菌，按每吨上述混合物加活菌2公斤厌氧发酵，水分控制在30-35％，在50-60℃下发酵10天左右，在发酵后的堆肥中加入腐植酸钠4％、氮肥7％、磷肥12％、钾肥6％，即可制得盐生植物高效有机肥。本技术生产有机肥水控制水土比例以5∶1为比较合适，N+P+K总养分≥48％。本发明的淋洗、发酵和堆肥技术，不仅程序简单易行，操作性强，而且生产效率高、肥效养分高。

Description

一种海水养殖污泥和糖厂滤泥生产微生物肥料的方法

【技术领域】

本发明涉及一种海水养殖污泥和糖厂滤泥生产微生物肥料的方法，属于海洋生物利用技术与糖厂滤泥废渣的综合利用，专用于海水养殖污泥和糖厂滤泥制备微生物有机肥料。

【背景技术】

21世纪是海洋资源开发和综合利用的海洋技术革命的世纪。谁先抢先占海洋技术高峰，经济则可飞跃发展。目前，世界鱼、虾、蟹类产品供应主要靠养殖。而海水养殖池底的污泥随着时间的延长会产生大量的有毒物质和病原菌及植物生长所需营养物质，这些海洋养殖污泥如果得不到及时处理和利用，不仅会对养殖业造成极大毒害，而且对环境也造成污染同时也对资源造成浪费。因此，合理处理和利用养殖污泥有着重要的现实意义。

在甘蔗糖厂生产砂糖的过程中，糖汁过滤出的杂质(滤泥)必须要及时清理和拉走，否则极易发臭腐烂，变臭变酸，污染环境。因此，有效地把糖厂滤泥转化为微生物肥，“变废为宝”是资源再利用的重要举措。

国外对污泥处理主要方法有填埋、焚烧和土地利用。目前普遍重视的方法是土地利用和化学除污处理，也有一些国家将污泥干燥后制成肥料。近年来，国内利用污泥制成肥料并施用农作物或花卉植物等，取得了显著效果。但是，在利用海水养殖污泥制备肥料方面都没有见报道。同时，由于海水养殖污泥含盐量过高，制备成的肥料通常情况下更适合盐生植物的生长。

传统的污泥处置大致有农用、填埋、焚烧、弃海、综合利用等几种方法。在实际处置过程中，容易引起二次污染，而且投资大，处理费用高。在处置海水养殖污泥方面，更是研究甚少。这直接导致了海水养殖污泥的大量废置引起的环境污染，同时也制约了滨海养殖业的健康发展，经济方面的损失巨大。

海水养殖业所废弃的污泥，富含大量有机质、氮、磷、钾和微量元素，但因其氯化钠含量过高，直接作为肥料植物无法生长。蔗糖厂滤泥含有丰富有机物及植物生长需要的各种养分，是一种宝贵的农业资源。长期以来，这两种资源都没有得到有效的利用，日积月累，不仅使资源被浪费，而且破坏了生态环境，同时也使得海水养殖生产成本增加，利润减少。

对于海水污泥与糖厂滤泥制备有机化肥的“变废为宝”的方法在国内已有研究，如专利号为CN200310106552.2《海水养殖污泥制备盐生植物有机肥的方法》，其中已提供了一种海水养殖污泥制备盐生植物有机肥的方法，但该方法在发酵堆肥过程中直接采用将海水污泥与糖厂滤泥混合通风自然发酵的方式，该方式存在发酵周期长和堆肥发酵不能彻底等缺点，从而使得生产效率低以及所制备的肥料有效养分低。

【发明内容】

为了解决上述低效生产与低肥效的问题，本发明旨在提供一种海水养殖污泥高效制备植物有机肥的方法，克服现有技术中海水养殖污泥和糖厂滤泥制备有机化肥的低效生产率与低肥效的问题，提高海水养殖污泥和糖厂滤泥在堆肥发酵过程的发酵效率和发酵彻底产生更多的肥料养分的有效成份。

本发明所述的一种海水养殖污泥制备盐生植物微生物有机肥的方法，包括：

(1)将海水养殖池塘积水排干，曝晒至干裂；再加水浸泡5-15天，然后排干后曝晒至干裂，反复浸泡排水晒干1-5次；将晒干后的海水养殖污泥冲、淋、洗脱盐，使水土质量比为5∶1，在25℃下搅拌5-10分钟，过滤、风干备用；

(2)将上述风干后的海水养殖污泥、糖厂滤泥与植物干粉按3-5∶2-4∶1-3的质量比混合，然后向每吨混合物中加入生物活菌1-3公斤厌氧发酵，水分控制在30-35％，在50-60℃下发酵5-15天左右；

(3)在发酵后的堆肥中按质量比加入腐植酸钠3-5％、氮肥6-8％、磷肥10-12％、钾肥5-7％，即可制得盐生植物高效有机肥。

所述的制备方法优选于：

(1)将养殖池塘积水排干，曝晒至干裂；再加水浸泡10天，然后排干后曝晒至干裂，反复浸泡排水晒干4次；将晒干后的海水养殖污泥冲、淋、洗脱盐，使水土质量比为5∶1，在25℃下搅拌8分钟，过滤、风干备用；

(2)将上述风干后的海水养殖污泥、糖厂滤泥与植物干粉按4∶3∶2的质量比混合，然后向每吨混合物中加入生物活菌2公斤厌氧发酵，水分控制在33％，在55℃下发酵10天左右；

(3)在发酵后的堆肥中按质量比加入腐植酸钠4％、氮肥7％、磷肥11％、钾肥6％，即可制得盐生植物高效有机肥。

所述的植物干粉优选花生秸杆干粉，生物活菌优选生物研究所研制的枯草芽孢杆菌。

本技术较现有技术的优点：

(1)本技术在海水污泥浸洗盐分时主要是通过“晒”(使盐分充分脱水)--“浸”(使盐分充分溶解在水中)--“排”(把饱和盐水排出，把盐分有效带走)--“滤洗”(去除污泥中的杂质)，这样经过多次反复处理，使污泥脱盐充分，把盐度降到最低含量；而现有技术只用淋洗法脱盐，淋洗的污泥脱盐不够充分，淋洗的污泥盐分含量还比较高。

(2)在堆肥发酵过程中，现有技术是直接将海水污泥与糖厂滤泥混合通气发酵，而本技术是增加了鲜植物干粉(如鲜花生秸杆干粉)和生物活菌(如枯草芽孢杆菌)采用厌氧发酵，可以在有机肥中增加培育出根瘤菌和枯草孢杆菌。芽孢杆菌具有丰富的蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、脱羧酶、氧化酶等，能强烈的分解碳系污染物，分解蛋白质和复杂多糖，对水溶性有机物分解有重要的作用；芽孢杆菌通过酶的作用，能改良土壤，能分解土壤的团粒结构，降解有机碳效果显著，使土壤中碳氮比呈下降趋势(本技术发酵生物有机肥的活菌为10⁸个/g，用量为1.5～4.5mg/m²，经15天土壤被分解3～5cm)。芽孢杆菌具有强烈的分解碳系、氮系、磷系、硫系污染物，分解蛋白质、复杂多糖、水流性有机物的能力，有效地对池塘污泥和糖厂滤泥进行发酵处理。

(3)现有技术在发酵风干后，即得生物肥料或在发酵风干后加入氮、磷、钾肥即得生物肥料，而本技术在发酵风干后还加入腐植酸钠，这样可改变化肥特性，有较强的离子交换和吸附能力，提高氮、磷、钾的利用率，降解氨氮和亚硝酸盐，抑制土壤对水溶性磷的固定，使速效磷转化为迟效磷；同时改良土壤团粒结构的形成，调节土壤酸碱度，调节土壤水、肥、气、热状况，平衡酸碱，促进土壤微生物的活动，使好气性的细菌，放线菌的数量增加，加速有机质的分解，促进营养元素释放，便于植物吸收。

上述方法中制备的生物有机肥的N+P+K总养分大于48％。

【附图说明】

图1为本发明所述方法的生产工艺流程图

【具体实施方式】

实施例一

1、实施步骤

(1)将养殖池塘积水排干，曝晒至干裂，再加水浸泡10天，然后排干后曝晒至干裂，以此反复多次。

(2)分别测定风干后样品的Cl^-浓度、PH值、电导率等各项指标；

(3)将晒干后的海水养殖污泥冲、淋、洗脱盐，使水土质量比为5∶1，在25℃下搅拌8分钟，过滤、风干。

(4)收集滤液，测定氮、磷含量。测定浸洗后风干污泥的Cl^-浓度、PH值、电导率等各项指标。

(5)将浸洗后经过风干的海水养殖污泥、蔗糖厂滤泥和花生秸杆干粉按4∶3∶2(质量比)混合，水分控制为40％(质量比)，按每吨上述混合物加入2公斤枯草芽孢杆菌种厌氧发酵，每天视温度高低需要，确定搅拌通气时间，温度高于60℃时，需搅拌通气，低于50℃时不需搅拌通气。

经过10天发酵后，将发酵土样进行风干。分别测定其全氮、碱解氮、全磷、速效磷含量，芽孢杆菌含量。

(6)将上述发酵后得到的肥料按质量比加入腐植酸钠4％、氮肥7％、磷肥12％、钾肥6％，即可制得盐生植物高效有机肥。

(7)盆栽实验，分别选取油葵(碱土作物)和玉米(甜土作物)用相同的土壤进行土培，分别施以同样养分含量的复合肥和制备的有机生物肥，以不施肥的做对照，20天后视测其生长情况。

2、试验结果

(1)浸洗结果

海水养殖污泥浸洗前后PH值、电导率和Cl^-离子含量变化

注：A为雷州东里海水养殖污泥，B为吴川海水污泥、海水养殖塘泥浸洗后，PH值接近中性，Cl^-离子含量和电导率均大幅度下降，浸洗效果明显。

由上述浸洗过程可以看出，海水养殖塘污泥浸洗技术，关键在于：1、低温浸洗(冬季虾池空置后)，可减少N、P损失，而温度对盐分的浸洗没有影响(冬季浸洗较合适，且恰好是全年收虾后虾池空置、晒塘、洗池、清池时节)；控制水土比例容易达到浸洗目的，以5∶1为比较合适；3、浸洗过滤，使得盐分浸洗充分。

(2)发酵堆肥结果

不同处理下所发酵制备的肥料以处理10天为最好，发酵堆肥前后各项指标如下：

	全氮(G/KG)	碱解氮(MG/KG)	全磷(G/KG)	速效磷(MG/KG)	芽孢杆菌(个/G)
						发酵堆肥前	12.38	470.58	1.60	290.89	5088
发酵堆肥后	10.48	668.23	1.40	320.37	5千万

注：由堆肥后主要养分的变化情况，可以看出经过生物活菌发酵堆肥，混合肥料中全氮、全磷含量稍有降低，但有效氧分得到明显提高，这些有效养分可被盐生植物直接吸收，大大提高了肥料的有效性，其中碱解氮、速效磷含量分别提高了42％和10.13％，且活菌含量可达一个亿/g。

因此，污泥发酵堆肥的关键技术在于：1、添加蔗糖厂滤泥和鲜植物干粉，提高C/N比；2、温度控制在50-60℃就能取得良好效果。(春末夏初发酵堆肥较为合适，可以降低成本)；3、水分控制在30-35％(质量比)；4、视需要每天通气5到15分钟。

(3)盆栽试验结果

20天后视测植物生长情况如下：

由上表可知，制备的盐生植物有机肥，具有明显的肥效，不仅对盐土植物油葵具有明显效果(株高提高34.98％，鲜重增加46.67％，干生增加33.90％)，对甜土植物玉米同样有效(株高提高53.79％，鲜重增加110.95％，干重增加173.03％)。

综上所述，利用本发明的浸洗和发酵堆肥技术，利用海水养殖污泥、蔗糖厂污泥添加鲜植物干粉和枯草芽孢菌发酵制备的盐生植物有机肥，具有与普通复合肥相同的肥效，且对土壤改良比普通复合肥效果更好，在海水养殖地区推广性很强，既可治理环境又可减少化肥支出，防止土壤酸化，对促进滨海盐土植物资源的开发利用也有实际意义。

Claims (2)

1.一种海水养殖污泥和糖厂滤泥生产微生物肥料的方法，其特征在于包括：

(1)将海水养殖池塘积水排干，曝晒至干裂；再加水浸泡5-15天，然后排干后曝晒至干裂，反复浸泡排水晒干1-5次；将晒干后的海水养殖污泥冲、淋、洗脱盐，使水土质量比为5∶1，在25℃下搅拌5-10分钟，过滤、风干备用；

(2)将上述风干后的海水养殖污泥、糖厂滤泥与花生秸杆干粉按3-5∶2-4∶1-3的质量比混合，然后向每吨混合物中加入枯草芽孢杆菌1-3公斤厌氧发酵，水分控制在30-35％，在50-60℃下发酵5-15天；

(3)在发酵后的堆肥中按质量比加入腐植酸钠3-5％、氮肥6-8％、磷肥10-12％、钾肥5-7％，即可制得盐生植物高效有机肥。

2.如权利要求1所述的一种海水养殖污泥和糖厂滤泥生产微生物肥料的方法，其特征在于包括：

(1)将养殖池塘积水排干，曝晒至干裂；再加水浸泡10天，然后排干后曝晒至干裂，反复浸泡排水晒干4次；将晒干后的海水养殖污泥冲、淋、洗脱盐，使水土质量比为5∶1，在25℃下搅拌8分钟，过滤、风干备用；

(2)将上述风干后的海水养殖污泥、糖厂滤泥与花生秸杆干粉按4∶3∶2的质量比混合，然后向每吨混合物中加入枯草芽孢杆菌2公斤厌氧发酵，水分控制在33％，在55℃下发酵10天；

(3)在发酵后的堆肥中按质量比加入腐植酸钠4％、氮肥7％、磷肥11％、钾肥6％，即可制得盐生植物高效有机肥。

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