CN102701845A - 一种白泥无害化处理技术 - Google Patents

Abstract

本发明涉及白泥利用技术领域，特指一种白泥无害化处理的方法，主要是将白泥调整酸碱度以后加入植物所需营养物质进行整合，然后通过嗜碱性腐熟菌高温腐熟，最终制得有机肥，达到白泥无害化处理的目的。发酵物料不仅满足行业标准NY-525有机肥要求，还提供作物生长所必需的钙、硅、镁以及其他多种微量元素。该技术为白泥的应用开辟了一个崭新的路径。

Description

一种白泥无害化处理技术

技术领域：

本发明涉及白泥利用技术领域，特指一种白泥无害化处理的技术方法。

背景技术：

据文献报道，每生产1t纯碱约排放0.3-0.6t碱渣，俗称“制碱白泥”。据此推算，我国每年由制碱行业所产生的“白泥”多达680万t。每生产1t草浆要产生近0.5t白泥，全国造纸厂每年产生的白泥超过300万t。因此我国每年产生的白泥多达1 000万t左右，目前这些白泥中只有少部分得到利用，大部分都是室外堆放，不仅占用大量的土地，污染环境，消耗大量的人力、物力、财力加以管理，而且浪费了白泥中大量的资源。如果能合理利用这类白泥，不但解决了白泥出路和环境污染问题，而且可以大幅度降低企业成本，提高企业竞争力。

目前白泥回收利用方面的研究较多，主要有白泥制备碳酸钙、制造建材、用于烟囱脱硫等。在中国专利CN101186326中披露了一种利用草浆白泥回收制备碳酸钙的工艺，包括如下步骤：（1）原绿液澄清，（2）加絮凝剂沉淀，（3）白泥进行洗涤，（4）一次碳化，（5）过筛，（6）二次碳化，（7）解絮，（8）过筛，制备成碳酸钙重复利用。在另一中国专利CN101417870中披露了一种利用白泥生产建筑材料的方法，将白泥、硅泥及酸水等按照一定的配比，搅拌均匀后，静置沉淀，放掉上层水，压滤后所得混合物的含氯量小于1%，该混合物可用于生产石膏、砖或铺路用材等建筑材料。

虽然这些方法在某些程度上对白泥进行了利用，但技术创新程度不高，技术含金量较低，研究和开发的深度及广度也不够，都有各自的局限性，在其综合利用研究与开发中依然面临许多问题：如将白泥用于生产建筑水泥时，突出的问题是能耗大，用于灰砖生产其强度达不到建筑要求且泛碱严重。部分企业回收精制碳酸钙，能耗高，且回收碳酸钙用量有限，只能部分代替轻质碳酸钙使用。除少数企业对碱回收白泥进行综合利用外，大多数企业只是择地填埋或堆放，造成巨大的土地浪费和环境污染问题。

发明内容：

针对上述问题，本发明提出了另一种白泥综合利用的技术，特别是一种白泥无害化处理技术，主要是将白泥调整酸碱度以后加入营养物质整合，通过嗜碱性腐熟菌高温腐熟，达到无害化处理的目的。

其具体步骤为：

（1）白泥调整 白泥中加入调整剂，混合均匀，使物料的pH值为6-11；

（2）物料整合 在调整后的白泥中加入营养物质，混合均匀，调节物料的含水量为35-75wt%，碳氮比为15-35；

（3）高温腐熟  将嗜碱性腐熟菌以及腐熟菌的活化成分加入到水中，混合均匀，均匀泼洒到整合后的物料中，混合均匀，开始高温腐熟；

（4）后置腐熟 将高温腐熟后的物料，转移到后置发酵车间，厌氧发酵3-5天；

（5）干燥 将后置腐熟后的物料干燥至含水量低于15wt%；

为了有利于后期微生物的生长，降低处理成本，首先要将白泥与调整剂混合均匀，调整物料的pH值为6-11。

上述过程中，所述的白泥为纸浆工业中的苛化白泥或氯碱工业的制碱白泥，其主要成分是碳酸钙以及硅酸盐；步骤（1）中所述的调整剂为糠醛废渣、黑液木素、有机酸、无机酸中的一种或几种混合的混合物。糠醛废渣为工业上糠醛生产中酸洗后的渣；黑液木素为草浆碱煮后的黑液经酸化后得到的木素；有机酸可以是乙酸、草酸、柠檬酸中的一种或几种混合物；无机酸可以是盐酸、硫酸、硝酸、磷酸中的一种或几种混合物。

由于糠醛废渣、黑液木素等调整剂除了调节物料的pH值外，还可以增加物料的微生物生长需要的有机质及营养成分，使得微生物得以生长繁殖，达到酸化处理得到类似有机肥物料的目的，而且糠醛废渣、黑液木素都是工业下脚料，可以达到资料综合利用的目的，所以本发明中调整剂优选糠醛废渣、黑液木素。

在调整后的白泥中加入一定比例的营养物质进行整合，使物料的含水量为35-75wt%，碳氮比为15-35。步骤（2）所述的营养物质为植物秸秆或植物秸秆与畜禽粪便、污泥中的一种或几种的混合物。畜禽粪便可以是鸭粪、鸡粪、牛粪、羊粪、猪粪等粪便中的一种或几种混合物；植物秸秆可以是小麦秸秆、稻草、棉花秸、玉米秸、芦苇秸秆中的一种或几种混合物。污泥为污水处理厂的活性污泥；植物秸秆主要提供有机质；污泥、畜禽粪便主要提供氮磷钾以及生长需要的营养因子。整合后物料的含水量优选50-60wt%，含水量过大或过小，都会使得微生物生长慢，达不到腐熟的目的，且含水量过大，由于水分多，腐熟温度上不去，腐熟不彻底，且物料也难以干燥，增加后续能耗。为了适合腐熟菌的生长，碳氮比优选20-30。

在上述步骤（2）整合后的物料中加入嗜碱性腐熟菌以及活化成分，利用高温腐熟，将难以降解的物料转变成易吸收的养分，且生成的有机酸也起到降低酸碱度的作用，同时高温也杀死了物料中的寄生虫、杂草种子、病原菌等，使物料使用起来，更加安全可靠。嗜碱性腐熟菌的加入量为混合物料干重0.05-0.2%（W/W），活化成分的加入量为嗜碱性腐熟菌质量1-50倍，将两者加入到嗜碱性腐熟菌100倍质量的水中，均匀泼洒到混合物料中，温度超过55℃翻堆一次，高温腐熟6-15天，直到腐熟物料疏松，颜色变褐色为止。

步骤（3）中所述的活化成分为葡萄糖、蔗糖、玉米粉、玉米淀粉、硫酸铵、尿素中的一种或几种的混合物。

步骤（3）中所述的嗜碱性腐熟菌为芽孢杆菌、真菌、放线菌的一种或几种混合物，均采用市购成熟产品，例如枯草芽孢杆菌、绿色木霉、白地霉等等。

为了使物料钝化，进一步腐熟，降低水分，使物料疏松，易于下一步加工，将高温腐熟后的物料，转移到后置发酵车间，采用本领域常用的技术进行后置腐熟3-5天。为了使得最终产品达到行业标准NY-525，后置腐熟后的物料可以选用晾干、滚筒干燥、烘房干燥、真空干燥中的一种方法干燥，产品的水分控制在15wt%以下。

综上所述，本发明具有以下突出的优点：

（1）解决了白泥堆放占用土地和对环境造成严重污染的问题，最大限度的利用白泥中的钙、镁、硅等元素，为植物提供营养，使白泥做到资源化利用。

（2）解决了糠醛渣、黑液木素、污泥等废弃物处理难的问题，同时解决了畜禽粪便、植物秸秆等三农问题，利用废弃物中的有机质、氮磷钾以及微量元素来补充发酵物料的营养成分，做到资源化利用。

（3）利用嗜碱性腐熟菌高温腐熟，分泌大量的有机酸，来降低物料的酸碱度，解决了白泥碱性强的问题，使最终物料的酸碱度适合作物吸收，而不影响土壤酸碱环境。

具体实施方式

实施例1

（1）白泥调整 取白泥10T（水分50wt%），加入糠醛废渣（水分20wt%）10T，用250型强力多功能搅拌机混料，混合均匀，物料的pH值为10.6；

（2） 物料整合 向混合均匀的物料中加入鸭粪（水分70wt%）10T，草沫（水分15wt%）100T，污泥60T(水分85wt%)，进一步充分混合，加水控制物料的水分60.1wt%，碳氮比：27.6；

（3）高温腐熟 将草芽孢杆菌20kg，硫酸铵100kg，葡萄糖100kg加入到适量水中，混合均匀，均匀泼洒到整合后的物料中高温腐熟，混合机混合后开始发酵，发酵第二天温度达到60℃，开始翻堆，如果没有达到60℃，两天翻堆一次，直到腐熟物料疏松，颜色变褐色为止；

（4）后置腐熟 将高温腐熟后的物料厌氧发酵5天；

（5）干燥 将腐熟物料用滚筒干燥设备干燥，进料温度380℃，出料温度60℃，控制物料的水分低于15wt%。

实施例2

（1）白泥调整 取白泥1T（水分40wt%），加入黑液木素5T（水分80wt%），用250型强力多功能搅拌机混料，混合均匀，物料的pH值为6.6；

（2）物料整合  向混合均匀的物料中加入粉碎的棉花秸秆10T(水分5wt%)，混合均匀，调节物料的含水量为75wt%，碳氮比为30；

（3）高温腐熟  将绿色木霉10kg，硫酸铵100kg，玉米粉100kg加入到水中，混合均匀，均匀泼洒到整合后的物料中高温腐熟，混合机混合后开始发酵，发酵第三天达到60℃，开始翻堆，如果没有达到60℃，两天翻堆一次，直到腐熟物料疏松，颜色变褐色为止；

（4）后置腐熟 将高温腐熟后的物料厌氧发酵5天；

（5）干燥 用滚筒干燥设备干燥，进料温度380℃，出料温度60℃，控制物料的水分低于13wt%。

实施例3

（1）白泥调整 取白泥10T（水分50wt%），加入糠醛废渣（水分20wt%）6T，黑液木素10T（水分80wt%），用250型强力多功能搅拌机混料，混合均匀，物料的pH值为9；

（2）物料整合  向混合均匀的物料中加入粉碎的芦苇秸秆100T(水分5wt%)，污泥20T（水分80wt%），混合均匀，调节物料的含水量为50%，碳氮比为15；

（3）高温腐熟  将白地霉100kg，硫酸铵800kg，玉米粉700kg加入到水中，混合均匀，均匀泼洒到整合后的物料中高温腐熟，混合机混合后开始发酵，发酵第三天达到60℃，开始翻堆，如果没有达到60℃，两天翻堆一次，直到腐熟物料疏松，颜色变褐色为止；

（4）后置腐熟 将高温腐熟后的物料厌氧发酵3天；

（5）干燥 将腐熟物料用滚筒干燥设备干燥，进料温度320℃，出料温度60℃，控制物料的水分低于15wt%。

实施例4

（1）白泥调整 取白泥100kg（水分50wt%），加水50L，调成糊状，缓缓加浓硫酸13L,混合均匀，物料的PH值为9.5，

（2）物料整合 将调整后的白泥中加入加入鸭粪（水分70wt%）100kg，草沫（水分15wt%）100kg，进一步混合均匀，调节物料的水分59.2wt%，碳氮比：24.5；

（3）高温腐熟  将白地霉0.1kg，硫酸铵1kg，葡萄糖1kg加入到水中，混合均匀，均匀泼洒到整合后的物料中高温腐熟，发酵第二天达到60℃，开始翻堆，如果没有达到60℃，两天翻堆一次，直到腐熟物料疏松，颜色变褐色为止；

（4）后置腐熟 将高温腐熟后的物料厌氧发酵4天；

（5）干燥 将腐熟物料用滚筒干燥设备干燥，进料温度160℃，出料温度60℃，控制物料的水分低于15wt%。

实施例5

（1）白泥调整 取白泥10T（水分50wt%），加入糠醛废渣（水分20wt%）15T，用强力250型多功能搅拌机混料，混合均匀，物料的pH值为7.2；

（2） 物料整合 向混合均匀的物料中加入鸡粪（水分70wt%）10T，草沫（水分15wt%）150T，污泥60T(水分85wt%)，加水80T，混合均匀，物料的水分55.1wt%，碳氮比：28.6；

（3）高温腐熟 将绿色木霉30kg，尿素200kg，玉米粉200kg加入到水中，混合均匀，均匀泼洒到整合后的物料中高温腐熟，发酵第二天达到60℃，开始翻堆，如果没有达到60℃，两天翻堆一次，直到腐熟物料疏松，颜色变褐色为止，一般大约15天左右，

（4）后置腐熟 将高温腐熟后的物料厌氧发酵3天；

（5）干燥 将腐熟物料用滚筒干燥设备干燥，进料温度380℃，出料温度60℃，控制物料的水分低于13wt%。

Claims (9)

1.一种白泥无害化处理技术，其特征在于：将白泥调整酸碱度以后加入营养物质进行整合，然后通过嗜碱性腐熟菌高温腐熟，最终制得有机肥。

2.根据权利要求1所述的一种白泥无害化处理技术，其特征在于：包括以下步骤：

（1）白泥调整 在白泥中加入调整剂，混合均匀，使其pH值为6-11；

（2）物料整合 在调整后的白泥中加入营养物质，混合均匀，调节物料的含水量为35-75wt%，碳氮比为15-35；

（3）高温腐熟 将嗜碱性腐熟菌以及活化成分加入到适量水中，混合均匀，均匀地泼洒到整合后的物料中，高温腐熟6-15天；

（4）后置腐熟 将高温腐熟后的物料厌氧发酵3-5天；

（5）干燥 将后置腐熟后的物料干燥至含水量低于15wt%。

3.根据权利要求2所述的一种白泥无害化处理技术，其特征在于：步骤（1）中所述的调整剂为糠醛废渣、黑液木素、有机酸、无机酸中的一种或几种的混合物。

4.根据权利要求2所述的一种白泥无害化处理技术，其特征在于：步骤（2）中所述的营养物质为植物秸秆或植物秸秆与畜禽粪便、污泥中的一种或几种的混合物。

5.根据权利要求2所述的一种白泥无害化处理技术，其特征在于：步骤（3）中所述的活化成分为葡萄糖、蔗糖、玉米粉、玉米淀粉、硫酸铵、尿素中的一种或几种的混合物。

6.根据权利要求2所述的一种白泥无害化处理技术，其特征在于：步骤（2）中整合后的物料的含水量为50-60wt%，碳氮比为20-30。

7.根据权利要求2所述的一种白泥无害化处理技术，其特征在于：步骤（3）中嗜碱性腐熟菌的加入量为混合物料干重的0.05-0.2%（W/W），活化成分的加入量为嗜碱性腐熟菌质量1-50倍。

8.根据权利要求2所述的一种白泥无害化处理技术，其特征在于：步骤（3）中水的加入量为嗜碱性腐熟菌质量的100倍。

9.根据权利要求1或2所述的一种白泥无害化处理技术，其特征在于：所述的嗜碱性腐熟菌为芽孢杆菌、真菌、放线菌的一种或几种的混合物。