CN103396177B - 利用生活污泥制作生物肥的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种农用肥料的生产方法，其同时也是环保领域上对固体废物的无害化、减量化、资源化。利用生活污泥制作生物肥的方法是针对目前生活污泥制肥在市场所存在的缺点改进而成，采用了辅料预处理、菌种独特配比、回料发酵、按体积比配料等方式进行制作，方法简单实用，很大程度避免了有机质低、盐份高、发酵不腐熟而烧苗、易发臭、外观难看等缺陷，同时制作出来的生物肥相对比同类有机肥来说要好，具有良好的利润创造性和使用效果。

Description

利用生活污泥制作生物肥的方法

技术领域

本发明属于一种农用肥料的生产方法和环保领域上对固体废物的无害化、减量化、资源化。 

背景技术

生活污泥的产生量总体来说一直有增无减，各企业对生活污泥的处理大多数未能达到社会和谐水平，本来生活污泥可通过制肥方法达到大量处理的目的，但却由于各种各样的问题而未能有效实现，其中就主要包括肥料的质量问题，而质量问题就直接影响到了终端销售，直至反馈回到企业导致无法大量用生活污泥生产肥料。 

生活污泥本身的成分和其特殊性质已制约了其使用效果，同时从目前有机肥料行业对有机肥定义中的腐熟度所提出的建议和对质量的强烈反映，和生物技术近十年才兴起等这些客观原因可以看出，有机肥发酵技术还处于起步阶段，我们有必要和义务对其进行改进完善。根据调查反馈，生产污泥制作出来的肥料所涉及的质量原因有7个：（1）有机质低、养分低，不少企业当其作为营养土卖，销售不能有效开展；（2）生活污泥因各种原因包括与工业污水混合处理导致的重金属超标；（3）未发酵腐熟和盐分高所导致的易烧苗；（4）易发恶臭，农资店不愿意卖；（5）未发酵腐熟和水分高所导致在包装袋里继续发热、发白；（6）污泥颗粒干化后不能有效发酵，其性状与建房所用的沙桨类似，干化后难以逆转，直至包装成为流通成品肥后，还存在一粒粒的硬颗粒，浸泡几天都无法泡烂，颜色也未达到有机肥标准，容重也大，肥料经水泡后也达不到散开的要求，直接让代理商和用户觉得不是肥料；（7）氨味重，直接薰死低矮的作物。 

经过试验，纳豆芽孢杆菌在某种程度上有缓解盐害、促生长、提高产品品质的效果，在污泥发酵上更有除臭的功能，目前已开始有部分企业将其使用于农作物上，获得良好的使用效果。而枯草芽孢杆菌具有除臭、促生长、改善作物品质的作用，黑曲霉也具有产酸除臭的作用，同时分解木质素合成腐殖质。这三种菌的有效结合，可使发酵出来的肥料具有良好应用效果。 

参考《200910137644利用城市生活污泥制备生物有机肥的方法》等专利，均没有发现对污泥的发酵初始性状作出说明，有可能导致肥料成品有过大过硬的颗粒，它们也没有针对其盐份问题提出解决方案，也没有提出快速提高发酵起始温度的方法。同时该参考专利，其加入了厌氧菌发酵，则说明发酵过程需要厌氧状态，该厌氧状态可能会导致氨臭或其他恶臭的产生，这与污泥处理厂对污泥越盖越臭的实例相对应，这些恶臭对周边环境产生较大影响。参考其他污泥制肥厂家，真正极少恶臭产生的方法，是大量使用含较高有机质的辅料，并配合良好的好氧发酵工艺，目前污泥用配合负压臭气处理的滚筒式好氧发酵装置来生产肥料是具有良好操作性的方法之一。 

发明内容

针对污泥制肥在肥料行业的缺陷，本发明所要解决的问题主要是有机质低、未发酵腐熟、易发恶臭、氨味重薰死低矮的作物、包装袋里继续发热发白、盐分高、肥料中污泥干硬且浸泡不烂这些问题，并有效地制成高价值的生物肥，而不是低价值的有机肥。 

本发明采用了主辅料按体积比配合、辅料预处理、独特有机物料腐熟剂、污泥鲜用、返料用于发酵的方式进行解决。 

以体积计算，生活污泥占30~60%，水分不高于85%，不能对其进行晾干、晒干、烘干等干硬化操作，只能压干后在两天内使用，防止污泥产生硬块、硬粒。辅料为经过1~5Kg糖和0~2Kg尿素溶液预处理的蘑菇渣、木屑、米糠、草药渣等本质素或纤维素高的物质中的任何一种，经过简单的自然堆放，辅料已经升温至50℃以上，以便快速达到起始发酵温度30℃以上，特别有利于冬天生产。使用自主研制的针对污泥发酵的有机物料腐熟剂，包括枯草芽孢杆菌、黑曲霉纳豆芽孢杆菌，比例为（10~80）：1：（10~20），并使有机物料腐熟剂与原料混合后，纳豆杆菌的浓度数量≥20万个/克物料。 

将生活污泥、辅料、有机物料腐熟剂三类物料进行混合，调节水分至50%~65%后进行一次发酵，可快速地升温，中心温度最高要达到65℃并维持3以上。 

一次发酵过程中要进行补水，在补水前检测总养分，根据所差养分进行补充含养分的酸性物质，这些物质包括过磷酸钙、磷酸液等酸性含大量养分的物质。 

一次发酵后进入陈化阶段，该阶段加入功能菌种。 

陈化后，进行破碎、筛分、包装。 

在连续发酵生产过程中，进行回料发酵，即取出陈化阶段之前的部分物料，按体积比1~15%加入到新配制的原料中，再进行发酵生产，而这1~15%的物料，须预先与有机物料腐熟剂混合均匀再使用。该返料的使用，占用了待发酵污泥的份额，辅料使用比例不变。 

按本发明利用生活污泥制作生物有机肥，除了解决有机质低、未发酵腐熟、易发恶臭、氨味重薰死低矮的作物、包装袋里继续发热发白、盐分高、肥料中污泥干硬且浸泡不烂这些问题外，还提高了起始发酵温度，使其快速升温，缩短发酵周期，并因.纳豆杆菌的使用和辅料的结合，有效缓解了污泥的盐份问题并改良土壤和促进作物生长，具有良好的肥料效果。 

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。 

图1为利用生活污泥制作生物肥的工艺流程图。 

具体实施方式

准备新鲜的生活污泥，要防止生活污泥经过过分干燥而成为硬颗粒尤其要注意经过板框压滤而成的泥饼。准备辅料包括蘑菇渣、木屑、米糠、草药渣等木质素或纤维素高的物质中的任何一种。 

每1吨辅料是经过工业糖水和尿素溶液喷洒搅拌过的，溶液的配制是按每吨辅料加2Kg糖和1Kg尿素计算。经过简单的自然堆放，堆肥升温至50℃以上。 

以体积计算，生活污泥占50%。 

加入本专利发明公司自发研制针对污泥发酵的有机物料腐熟剂进行混合发酵，其包括枯草芽孢杆菌、黑曲霉纳豆芽孢杆菌，比例为60：1：20，并使有机物料腐熟剂与原料混合后，纳豆杆菌的浓度数量≥20万个/克物料。该菌种须预先用米糠稀释扩大10倍，以便添加均匀。 

纳豆杆菌所产生的次生代谢物质主要包括纳豆激酶、维生素K。 

调节总体发酵起始水分至55%，C/N、pH因加入了辅料而无需再进行调节，起始温度也因污泥属于容易起温的物质、辅料已升温至50℃以上而无需调节。 

2天内温度升到55℃以上，但通过翻堆或通风方式控制不超过65℃，通风量为100~180立方米/天·立方米原料，一天可通风供氧3次以上或可利用各种翻堆机多次进行翻堆代替通风供氧。在该温度下维持5天，期间补水对其补水1次，使堆肥水分维持在50~60%之间。 

在补水前，进行总养分、有机质与容重的检测，根据检测结果计算还需要多少养分或其他物质加入才能使产品达到行业标准或肥料登记证所注明的指标，再进行搅拌翻堆发酵，所补充的养分采用过磷酸钙，其有效提高总养分和减少氨臭等恶臭发生。补水1次后不再进行补水，使水分通过自然堆放、翻堆或通风方式不断降低。堆肥水分降至40%左右，温度也随之下降，不再进行强制性风机供氧，降低翻堆频率为3天1次。 

对这些物料进行粗破碎，然后进行陈化，陈化过程不再进行强制性风机供氧，翻堆频率为5天1次。 

在连续生产过程中，进行回料发酵。可取出陈化阶段之前粗破碎后的部分物料，按体积比10%加入到新配制的原料中，再进行发酵生产，而这10%的物料，须预先与有机物料腐熟剂混合均匀再使用。 

该返料的使用，占用了待发酵污泥的份额，辅料使用比例不变。 

根据生产的成品指标，在陈化过程中对其进行添加功能菌搅拌，然后存放3天使菌种适应环境和改善肥料气味，然后进行细破碎、过筛、包装等工序制作，从而制作出合格的生物肥。功能菌的添加，是根据肥料登记证所注明的指标进行添加，但要额外增加一倍菌种量，以保证肥料在半年甚至更长时间后检测仍达到登记证标明值。若要对生物肥制粒，可采用低于130℃的温度进行烘干。 

Claims (1)

1.利用生活污泥制作生物肥的方法，其特征包括以下步骤：

a、以体积计算，生活污泥占30~60%，水分不高于85%，生活污泥不能进行晾干、晒干、烘干使物料干硬化的操作，只能压干后在两天内使用；

b、辅料为经过预处理的蘑菇渣、木屑、米糠、草药渣这些木质素或纤维素高的物质中的任何一种，辅料按每吨该物料加1~5Kg糖和0~2Kg尿素，该糖和尿素先配制成为水溶液再喷洒搅拌该物料，经过简单的自然堆放，使温升至50℃以上；

c、使用自主研制的针对污泥发酵的有机物料腐熟剂，该有机物料腐剂除了含有枯草芽孢杆菌和黑曲霉外，还专门加入了纳豆芽孢杆菌，比例为（10~80）：1：（10~20），该纳豆芽孢杆菌与所有的物料混合后，浓度数量≥20万个/克物料；

d、将生活污泥、辅料、有机物料腐熟剂三类物料进行混合，调节水分至50%~65%；

e、进行一次发酵，使中心温度最高达到65℃并维持至少3天；

f、在连续发酵生产过程中，进行回料发酵;回料时，先取出陈化阶段之前的部分物料，按体积比1~15%加入到新配制的原料中，再进行发酵生产，而这1~15%的物料，须预先与有机物料腐熟剂混合均匀再使用；

g、一次发酵后进入陈化阶段，该阶段加入功能菌种；

h、陈化后，进行破碎、筛分、包装。