CN102617201A - 一种利用造纸物化污泥和玉米棒芯生产有机肥的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用造纸物化污泥和玉米棒芯生产有机肥的方法，属于有机肥技术领域。将造纸脱水物化污泥与玉米棒芯以1.5～3.0∶1的重量比混合，使混合料水分含量为50％-60％，进行条垛式好氧堆肥发酵，发酵温度30℃-60℃；每4天翻抛一次；每3小时喷洒一次APMP制浆黑液，使堆肥物料的含水率保持在50％-60％；每天间歇式通气供氧两次；堆肥发酵30-40天得腐熟料；然后将腐熟料和腐植酸进行配料，再经造粒、烘干和筛分得到有机肥。本发明方法综合利用资源，工艺步骤简单，周期短，制得完全符合各项指标要求的有机肥，适用于农作物的施肥。

Description

一种利用造纸物化污泥和玉米棒芯生产有机肥的方法
技术领域
本发明涉及有机肥技术领域，具体的说是一种利用造纸物化污泥和玉米棒芯生产有机肥的方法。
背景技术
在政策的拉动下，各大造纸厂纷纷配套建造了碱回收和污水处理场，用来处理制浆造纸的黑液和中段水。但是在处理中段水的同时，又产生了造纸二次污染物——造纸污泥。造纸污泥有生化污泥和物化污泥，生化污泥大部分回流，小部分剩余污泥需要处理处置，其量与物化污泥相比少得多。同时，生化污泥的生化活性较好，有机质含量较高，含有较高的养分，具有多孔性，对其处置利用相对容易，对其研究报道的也较多，其中申请号为ZL 200510045047.0的专利提供了“一种利用造纸厂生化污泥和草渣制备有机肥的方法”。但是造纸物化污泥灰分高，生化活性低，用于生产有机肥时细菌再生困难，难以发酵。利用造纸物化污泥生产有机肥的技术还未见报道。
玉米是我国的主要粮食农作物之一，其产量仅次于小麦和水稻。玉米剥去玉米粒后剩下的玉米棒芯有机质含量高达80％以上，粗蛋白含量在2％～3％，而玉米棒芯过去一般作柴烧或者废弃，造成了资源的巨大浪费。从玉米棒芯成分分析，非常有利于制备有机肥，但其含水率低，保水性差，发酵时间过长。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种利用造纸物化污泥和玉米棒芯生产有机肥的方法，该方法将造纸物化污泥和玉米棒芯混合进行堆垛发酵，提高了造纸物化污泥的降解率，促进了玉米棒芯的发酵，使造纸物化污泥和玉米棒芯得到了合理的处置和利用，生产的有机肥施用于田间，改善了土质。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种利用造纸物化污泥和玉米棒芯生产有机肥的方法，其中涉及的组分含量均为质量百分数，所用的主要原料有：
①造纸脱水物化污泥：造纸污水处理厂经脱水处理的物化污泥，主要组分及其含量分别为：水分75％～80％，有机质18％～23％，全氮1.0％～1.5％，全磷0.3％～0.4％，全钾0.6％～0.8％，其中有机质中粗纤维为2％～3％，还含有一些不可避免的杂质；
②玉米棒芯：市售玉米棒芯，主要组分及其含量分别为：水分8％～10％，有机质85％～87％，全氮3.0％～3.4％，全磷0.06％～0.10％，全钾1.6％～1.8％，全钙0.1％～0.3％，其中有机质中的粗蛋白含量为2％～3％，粗脂肪0.5％～1.0％，还含有其他微量物质；
③腐殖酸：市售腐殖酸，有机质含量要求在60％以上；
④APMP制浆黑液：造纸厂APMP法制浆过程中产生的黑液。
本发明有机肥的生产方法，具体包括以下步骤：
(1)发酵：将造纸脱水物化污泥与玉米棒芯以1.5～3.0∶1的重量比混合，搅拌均匀成为混合料，使混合料中水分含量为50％～60％；将混合料堆成条垛，并在条垛下部预留通风洞，进行堆肥发酵，对条垛每4天采用翻抛机翻抛一次；每3小时向条垛上喷洒一次APMP制浆黑液，使混合料的含水率保持在50％～60％；采用常规鼓风机通过条垛下部的通风洞进行间歇式通气供氧，空气流量为0.2m3/h～0.4m3/h，每天通气两次，分别在早晨和晚上进行，每次通气时间20～40分钟；堆肥发酵30～40天即得有机质含量为20％～25％的腐熟料；
(2)配料：将步骤(1)所得腐熟料用粉碎机粉碎，粉碎后的腐熟料加入腐殖酸进行配料，使配料后的物料中有机质含量在30％以上，腐熟料与腐殖酸的重量比为(3.5～4.5)∶1；
(3)造粒：将步骤(2)配制好的物料泵入搅拌机，搅拌混匀后进入双圆盘造粒机造粒；
(4)烘干：造粒后送入烘干机烘干；
(5)筛分：烘干后送入三层筛分机筛分，得到直径大于2mm小于4mm的圆形颗粒状有机肥产品。
上述步骤(1)混合料条垛以宽2m～3m，高0.6m～0.8m为佳；
上述步骤(4)在烘干机进行两段干燥，前段干燥的进口温度为300～400℃，出口温度为200℃，后段干燥前半部为高温干燥，干燥温度80～120℃，后半部鼓入冷风对物料进行冷却。
经检测，本发明有机肥有机质含量＞30％，N+P2O5+K2O≥4％，其他组分含量也完全符合有机肥各项技术指标要求。
本发明的有益效果：
1、将造纸脱水物化污泥和玉米棒芯混合进行条垛式堆肥发酵，一方面，玉米棒芯生化活性好、易再生细菌，可促进生化活性低的造纸脱水物化污泥的降解；另一方面，造纸脱水物化污泥的含水率高，保水性好，又可促进含水率低的玉米棒芯发酵，缩短玉米棒芯的发酵周期。
2、成本低：本发明主要原料造纸脱水物化污泥和玉米棒芯来源丰富，价格低廉，并且发酵过程无需外加菌剂，进一步降低了生产成本。
3、本发明方法工艺步骤简单，周期短。
4、本发明充分利用造纸厂物化污泥、制浆黑液及农业副产物玉米棒芯，既解决了这些废弃物的处理问题，又实现了它们的资源化利用。
附图说明
图1为本发明利用造纸物化污泥和玉米棒芯生产有机肥的工艺流程示意图。
具体实施方式
实施例1：
本发明利用造纸物化污泥和玉米棒芯生产有机肥的方法，具体包括以下步骤：
(1)、发酵：将造纸厂的脱水物化污泥(含水率78％)和玉米棒芯(含水率9.1％)以1.5∶1的重量比混合，搅拌均匀，使混合料中水分含量为50％-60％，将混合料堆成宽2.5m，高0.7m的条垛，并在条垛下部预留通风洞，进行好氧堆肥发酵。发酵过程中混合料温度保持在30℃～60℃之间，因为发酵过程中生热，每4天对混合料翻抛一次，进行散热；每3小时向堆肥物料上喷洒一次APMP制浆黑液，使堆肥物料的含水率保持在50％～60％；采用常规鼓风机通过条垛下部的通风洞进行间歇式通气供氧，空气流量为0.3m3/h，每天早晨8点和晚20点通气两次，每次25分钟。发酵32天得有机质质量百分含量为21％的腐熟料。
(2)、配料：将步骤(1)所得腐熟料粉碎，过40目筛，然后将其与腐殖酸以4∶1的重量比配料，将配料比例输入自动计量配料机，进行自动配料，所得配料中有机质质量百分含量为30.8％。
(3)、造粒：将步骤(2)配制好的物料泵入搅拌机，搅拌混匀后进入双圆盘造粒机造粒；
(4)、烘干：造粒均匀的物料送入烘干机进行两段干燥，前段干燥的进口温度为300℃，出口温度为200℃，后段干燥前半部为高温干燥，干燥温度80℃，后半部鼓入冷风对物料进行冷却。整个烘干时间为40分钟；
(5)、筛分装包：干燥冷却后的物料送入三层筛分机筛分，上层和下层物料返回双圆盘造粒机重新造粒，中层物料装包即得直径大于2mm小于4mm的圆形颗粒状有机肥产品。
经检测，本实施例有机肥有机质含量＞30％，(N+P2O5+K2O)含量＝4％，各项技术指标完全符合有机肥要求。该有机肥施于苹果园，苹果树产果率提高，苹果口感增强，苹果园的土壤板结得到改善。
实施例2：
本发明利用造纸物化污泥和玉米棒芯生产有机肥的方法，具体包括以下步骤：
(1)、发酵：将造纸厂的脱水物化污泥(含水率75％)和玉米棒芯(含水率9.6％)以2∶1的重量比混合，搅拌均匀，使混合料中水分含量为50％～60％，将混合料堆成宽2m，高0.8m的条垛，并在条垛下部预留通风洞，进行好氧堆肥发酵。发酵过程中混合料温度保持在30℃～60℃之间，因为发酵过程中生热，每4天对混合料翻抛一次，进行散热；每3小时向堆肥物料上喷洒一次APMP制浆黑液，使堆肥物料的含水率保持在50％～60％；采用常规鼓风机通过条垛下部的通风洞进行间歇式通气供氧，空气流量为0.2m3/h，每天早晨8点和晚20点通气两次，每次20分钟。发酵30天得有机质质量百分含量为22％的腐熟料。
(2)、配料：将步骤(1)所得腐熟料粉碎，过40目筛，然后将其与腐殖酸以3.6∶1的重量比配料，将配料比例输入自动计量配料机，进行自动配料，所得配料中有机质质量百分含量为32.4％。
(3)、造粒：将步骤(2)配制好的物料泵入搅拌机，搅拌混匀后进入双圆盘造粒机造粒；
(4)、烘干：造粒均匀的物料送入烘干机进行两段干燥，前段干燥的进口温度为350℃，出口温度为200℃，后段干燥前半部为高温干燥，干燥温度100℃，后半部鼓入冷风对物料进行冷却。整个烘干时间为35分钟；
(5)、筛分装包：干燥冷却后的物料送入三层筛分机筛分，上层和下层物料返回双圆盘造粒机重新造粒，中层物料装包即得直径大于2mm小于4mm的圆形颗粒状有机肥产品。
经检测，本实施例有机肥有机质含量＞30％，(N+P2O5+K2O)含量＝5％，各项技术指标完全符合有机肥要求。该有机肥施于葡萄园，当年葡萄园的葡萄得到了大丰收，而且葡萄的糖分明显得到了提高。
实施例3
本发明利用造纸物化污泥和玉米棒芯生产有机肥的方法，具体包括以下步骤：
(1)、发酵：将造纸厂的脱水物化污泥(含水率75％)和玉米棒芯(含水率9.6％)以3∶1的重量比混合，搅拌均匀，使混合料中水分含量为50％～60％，将混合料堆成宽3m，高0.6m的条垛，并在条垛下部预留通风洞，进行好氧堆肥发酵。发酵过程中混合料温度保持在30℃～60℃之间，因为发酵过程中生热，每4天对混合料翻抛一次，进行散热；每3小时向堆肥物料上喷洒一次APMP制浆黑液，使堆肥物料的含水率保持在50％～60％；采用常规鼓风机通过条垛下部的通风洞进行间歇式通气供氧，空气流量为0.4m3/h，每天早晨8点和晚20点通气两次，每次40分钟。发酵30天得质量百分含量为22％的腐熟料。
(2)、配料：将步骤(1)所得腐熟料粉碎，过40目筛，然后将其与腐殖酸以4.5∶1的重量比配料，将配料比例输入自动计量配料机，进行自动配料，所得配料中有机质含量为30.7％。
(3)、造粒：将步骤(2)配制好的物料泵入搅拌机，搅拌混匀后进入双圆盘造粒机造粒；
(4)、烘干：造粒均匀的物料送入烘干机进行两段干燥，前段干燥的进口温度为400℃，出口温度为200℃，后段干燥前半部为高温干燥，干燥温度120℃，后半部鼓入冷风对物料进行冷却。整个烘干时间为30分钟；
(5)、筛分装包：干燥冷却后的物料送入三层筛分机筛分，上层和下层物料返回双圆盘造粒机重新造粒，中层物料装包即得直径大于2mm小于4mm的圆形颗粒状有机肥产品。
经检测，本实施例有机肥有机质含量＞30％，(N+P2O5+K2O)含量＝6％，各项技术指标完全符合有机肥要求。

Claims (3)

1.一种利用造纸物化污泥和玉米棒芯生产有机肥的方法，其特征是，具体包括以下步骤：
(1)发酵：将造纸脱水物化污泥与玉米棒芯以1.5～3.0∶1的重量比混合，搅拌均匀成为混合料，使混合料中水分的质量百分含量为50％～60％；将混合料堆成条垛，并在条垛下部预留通风洞，进行堆肥发酵，对条垛每4天采用翻抛机翻抛一次；每3小时向条垛上喷洒一次APMP制浆黑液，使混合料的含水率保持在50％～60％；采用常规鼓风机通过条垛下部的通风洞进行间歇式通气供氧，空气流量为0.2m3/h～0.4m3/h，每天通气两次，分别在早晨和晚上进行，每次通气时间20～40分钟；堆肥发酵30～40天即得有机质质量百分含量为20％～25％的腐熟料；
上述造纸脱水物化污泥为造纸污水处理厂经脱水处理的物化污泥，主要组分及其含量分别为：水分75％～80％，有机质18％～23％，全氮1.0％～1.5％，全磷0.3％～0.4％，全钾0.6％～0.8％，其中有机质中粗纤维为2％～3％；
上述APMP制浆黑液为造纸厂APMP法制浆过程中产生的黑液；
(2)配料：将步骤(1)所得腐熟料用粉碎机粉碎，粉碎后的腐熟料加入腐殖酸进行配料，使配料后的物料中有机质质量百分含量在30％以上；所述腐熟料与腐殖酸的重量比为(3.5～4.5)∶1；
(3)造粒：将步骤(2)配制好的物料泵入搅拌机，搅拌混匀后进入双圆盘造粒机造粒；
(4)烘干：造粒后送入烘干机烘干；
(5)筛分：烘干后送入三层筛分机筛分，得到直径大于2mm小于4mm的圆形颗粒状有机肥产品。
2.根据权利要求1所述的利用造纸物化污泥和玉米棒芯生产有机肥的方法，其特征是，所述步骤(1)混合料条垛宽2m～3m，高0.6m～0.8m。
3.根据权利要求1或2所述的利用造纸物化污泥和玉米棒芯生产有机肥的方法，其特征是，所述步骤(4)在烘干机进行两段干燥，前段干燥的进口温度为300℃～400℃，出口温度为200℃，后段干燥前半部为高温干燥，干燥温度80℃～120℃，后半部鼓入冷风对物料进行冷却。
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