CN103319214B - 利用城市生活污泥制造生物有机肥的方法及其专用发酵剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用城市生活污泥制造生物有机肥的方法及其专用发酵剂。该方法先调配污泥和辅料的配比，再添加高温好氧发酵菌I投放到生物有机肥料发酵槽中进行发酵。物料堆温度上升至50℃左右，将物料翻料一次，通风两小时，此后每天翻料一次，控制温度在55‑65℃，并保持3‑4天，污泥中的大量病原微生物及寄生虫卵被杀死，在发酵槽中持续发酵10天左右，污泥混合料无臭味，已基本腐熟，当温度降至40℃以下，含水量降至40％以下即可出槽，再加入发酵菌种II进行二次发酵后熟，二次发酵三天后含水量降至35％；最后将发酵好、达到要求的物料，计量、入库。

Description

利用城市生活污泥制造生物有机肥的方法及其专用发酵剂
技术领域
本发明涉及一种生物有机肥料的制备方法及其专用发酵剂，尤其涉及一种利用微生物菌剂处理城市生活污泥制造生物有机肥的方法及其发酵剂。
背景技术
城市污泥是城市污水净化处理排出后，在污水处理池中留下的污泥，仅一个中等城市，一个日处理量10万吨的污水处理厂，每年可产生数以万吨的污泥。污泥含水量大，一般都在80～96％，呈胶体状，粘度大且气味腥臭难闻；湿污泥还含有致病菌、寄生虫卵等有害菌种，无论消化与否，若不经进一步妥善处置，都将造成环境异味、病菌扩散、水体污染等多方面的二次污染。因此，污泥处置成了困扰污水处理行业多年的大问题。其中含有一定量的有机质和氮、磷、钾等元素，因此对城市污泥进行开发利用，解决其对环境的二次污染，已成为污水处理厂乃至各国市政面临的、迫切需要解决的难题。由于污泥具有明显的土壤改良作用和对植物生长的促进作用，西欧污泥农用资源化率在40％～50％，几乎占一半。用它作有机肥的部分原材料，不但可以增加土壤中的有机质含量，而且还可以节省10％～20％的化学养分。
从世界范围看，城市污泥的处理处置方法主要有填埋、焚烧、海洋倾倒和土地利用等多种形式。填埋操作相对简单，投资费用较小，处理费用较低，适应性强。但是其侵占土地严重，如果防渗技术不够，将导致潜在的土壤和地下水污染；焚烧为核心的处理方法是最彻底的处理方法，它能使有机物全部碳化，杀死病原体，可最大限度地减少污泥体积，但是其缺点在于处理设施投资大，处理费用高，有机物焚烧会产生二噁英等剧毒物质；海洋倾倒会污染海洋，对海洋生态系统和人类食物链会造成威胁，国际公约已明令禁止；土地利用是用堆肥法处理后的城市污泥进行农业利用，优点是投资少，能耗低，运行费用低，其中有机部分可转化成土壤改良剂成分，因此污泥土地利用被认为是最有发展潜力的一种处置方式。这种处置方式是把污泥应用于农田、菜地、果园、林地、草地、市政绿化、育苗基质及严重扰动的土地修复与重建等，科学合理地土地利用，可减少污泥带来的负面效应，林地和市政绿化的利用是一条很有发展前途的利用方式，因为它不易造成食物链的污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用微生物菌剂处理城市生活污泥制备生物有机肥的方法及其专用发酵剂。该方法以污水厂污泥和农业有机固体废弃物为原料，加入特选配伍微生物菌种，生产出一种环保、肥效好、利于植物吸收的生物有机肥。
本发明所以要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：
一种利用城市生活污泥制造生物有机肥的方法，包括以下步骤；
(1)原料准备：城市生活污泥污泥、辅料(农作物秸秆、菇渣、中药渣等)，测定污泥和辅料的含水量及各种养分含量；调整污泥和辅料的配比，控制其在混合后的含水量为55-65％，C/N为25-30；
(2)将准备好的污泥和辅料按2-3‰的添加比例加入微生物发酵菌种I(按一吨干物料为基准计算)，将其混合均匀后，投放到生物有机肥料发酵槽中，料高不超过1.2米；
(3)第一天进料后，不进行翻料及通风，第二天发酵槽内物料温度上升至50℃左右，启动翻料机，将物料翻料一次，并通风两小时，此后每天翻料一次，一是将物料往后移动的同时，对物料通风换气，二是定时通风可增加物料中的微生物活动所需的氧气，有利于发酵过程的进行；
(4)第三天物料堆温度可以上升至60℃以上，控制温度在55-65℃，保持3天以上，则污泥中的大量病原微生物及寄生虫卵被杀死，
(5)物料在发酵槽中持续发酵8-10天左右，污泥混合料无臭味，已基本腐熟，当温度降至40℃以下，含水量降40％以下即可出槽，再加入发酵菌种II(按1‰比例添加)，进行二次发酵后熟，三天后含水量降至35％；
(6)对发酵好的物料进行分析化验，结果如下表所示，各项指标均达到了农业部NY884-2012标准要求(见表1)；
表1 发酵后与发酵前污泥的化验结果
(7)对发酵好、达到要求的物料，粉碎、计量、包装、入库，作为粉状有机肥，也可根据需要进行造粒，加工成粒状有机肥。
所述的发酵菌种I由好氧菌和兼性好氧菌组成，包括枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)ACCC11089、嗜热侧孢霉菌(Sporotrichum thermophile)IFFI2441、酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae Hansen)ACCC2038、黑曲霉(Aspergillus niger)IFFI2158、米曲霉(Aspergillus oryzae)ACCC30163等，其CFU之比可以为1∶(0.5～1.5)∶(0.5～1.5)∶(0.5～1.5)∶(0.5～1.5)，此发酵菌剂可以做成液态，也可以做成固态。所述发酵菌种I的各种菌单独培养，培养好之后按比例混匀，有效活菌数在1.0亿CFU/ml以上，可做液体，也可将其吸附到麸皮发酵制成固态菌剂，对该污泥发酵剂按国家标准进行检测。所述发酵菌种II由细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)ACCC40027组成，有效活菌数在1.0亿CFU/ml以上，能有效的对农作物防病保苗，转化土壤中氮磷元素从而提高土壤肥力。
本发明的有益效果是：对城市生活污泥的降解处理较为彻底，解决城市生活污泥带来的环境保护问题，能够规模化生产。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图；
具体实施方式
参照图1所示，对本发明做进一步说明。
本发明的一种利用城市生活污泥制造生物有机肥的方法及其专用发酵剂，其具体实施方法如下；
(1)首先在已有的污泥和辅料(农作物秸秆、菇渣、中药渣等)的基础上测定其含水量及各种养分含量；根据测定的含水量和养分含量来调整污泥和辅料的配比，从而达到在混合后的含水量为55-65％，C/N为25-30；
(2)将准备好的污泥和辅料按2-3‰的添加比例加入微生物发酵菌种I(按一吨干物料为基准计算)，将其混合均匀后，投放到生物有机肥料发酵槽中，料高不超过1.2米为宜，太高有碍于通风会影响好氧菌群的生长；
(3)物料在第一天进入发酵槽后，发酵菌种已经在生长繁殖过程中开始分解有机物释放能量，此时不需进行翻料及通风，让菌种持续增长，第二天发酵槽内物料温度上升至50℃左右时，启动翻料机，将物料翻料一次，并通风两小时，此后每天翻料一次，一是将物料往后移动的同时，对物料通风换气，二是定时通风可增加物料中的微生物活动所需的氧气，有利于发酵过程的进行；
(4)第三天物料堆温度可以继续上升至60℃以上，控制温度在55-65℃，保持3天以上，则污泥中的大量病原微生物及寄生虫卵可以被杀死，
(5)物料在发酵槽中持续发酵10天左右，污泥混合料无臭味，已基本腐熟，当温度降至40℃以下，含水量降至40％以下即可出槽，出槽后再加入发酵菌种II(按1‰比例添加)，进行二次发酵后熟，三天后含水量降至35％；
(6)对发酵好的物料进行分析化验，达到要求的物料进行粉碎、计量、包装、入库，可直接作为粉状有机肥，也可根据需要进行造粒，加工成粒状有机肥。
步骤(2)所述的发酵菌种I由好氧菌和兼性好氧菌组成，包括枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)ACCC11089、嗜热侧孢霉菌(Sporotrichum thermophile)IFFI2441、酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae Hansen)ACCC2038、黑曲霉(Aspergillus niger)IFFI2158、米曲霉(Aspergillus oryzae)ACCC30163等，其CFU之比可以为1∶(0.5～1.5)∶(0.5～1.5)∶(0.5～1.5)∶(0.5～1.5)，此发酵菌剂可以做成液态，也可以做成固态。发酵菌种I的各种菌单独培养，培养好之后按比例混匀，有效活菌数在1.0亿CFU/ml以上，可做液体，也可将其吸附到麸皮发酵制成固态菌剂，对该污泥发酵剂按国家标准进行检测，达标质量合格方可使用。所述发酵菌种II由细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)ACCC40027组成，有效活菌数在1.0亿CFU/ml以上。

Claims (3)

1.一种利用城市生活污泥制造生物有机肥的方法，其特征在于：按以下步骤进行；
(1)原料准备：城市生活污泥、辅料，该辅料为农作物秸秆、菇渣、中药渣，测定污泥和辅料的含水量及各种养分含量，调整污泥和辅料的配比，控制其在混合后的含水量为55-65％，C/N为25-30；
(2)将准备好的污泥和辅料按2-3‰的添加比例加入微生物发酵菌种I，将其混合均匀后，投放到生物有机肥料发酵槽中，料高不超过1.2米；
(3)第一天进料后，不进行翻料及通风，第二天发酵槽内物料温度上升至50℃左右，启动翻料机，将物料翻料一次，并通风两小时，此后每天翻料一次；
(4)第三天物料堆温度上升至60℃，控制温度在55-65℃，保持3-4天，则污泥中的大量病原微生物及寄生虫卵被杀死；
(5)物料在发酵槽中持续发酵10天左右，污泥混合料无臭味，已基本腐熟，当温度降至40℃以下，含水量降至40％以下即可出槽，再加入发酵菌种II，按1‰比例添加，进行二次发酵后熟，三天后含水量降至35％；
(6)对发酵好、达到要求的物料，粉碎、计量、包装、入库，作为粉状有机肥，也可根据需要进行造粒，加工成粒状有机肥；
所述发酵菌种II由细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)ACCC40027组成；
所述发酵菌种I由好氧菌和兼性好氧菌组成，包括：枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)ACCC 11089、嗜热侧孢霉菌(Sporotrichum thermophile)IFFI 2441、酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae Hansen)ACCC 2038、黑曲霉(Aspergillus niger)IFFI2158、米曲霉(Aspergillus oryzae)ACCC 30163。
2.根据权利要求1所述的利用城市生活污泥制造生物有机肥的方法，其特征在于：所述发酵菌种II由细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)ACCC40027组成，有效活菌数在1.0亿CFU/ml以上。
3.根据权利要求1所述的利用城市生活污泥制造生物有机肥的方法，其特征在于：其基于如权利要求1所述的一种利用城市生活污泥制造生物有机肥的方法，其发酵菌种I由好氧菌和兼性好氧菌组成，包括枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)ACCC 11089、嗜热侧孢霉菌(Sporotrichum thermophile)IFFI 2441、酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiaeHansen)ACCC 2038、黑曲霉(Aspergillus niger)IFFI 2158、米曲霉(Aspergillusoryzae)ACCC 30163，其CFU之比可以为1∶(0.5～1.5)∶(0.5～1.5)∶(0.5～1.5)∶(0.5～1.5)，此发酵菌剂可以做成液态，也可以做成固态；所述发酵菌种I的各种菌单独培养，培养好之后按比例混匀，有效活菌数在1.0亿CFU/ml以上，可做液体，或者将其吸附到麸皮发酵制成固态菌剂。
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