CN104163664A - 一种以污泥为原料制备固态生物有机肥的方法 - Google Patents

Abstract

一种以污泥为原料制备固态生物有机肥的方法。具体包括：利用城市污水处理厂产生的污泥和糖厂滤泥为原料、以广西鸿生源环保科技有限公司生产的鸿生源牌微生物发酵菌剂菌源，将污泥和糖厂滤泥发酵成为一种固态生物有机肥。通过实施本发明，将城市污水处理厂产生的污泥及糖厂产生的滤泥转化为无害、无臭、肥效好、物美价廉的一种生物有机肥。实施本发明，使有机物质得到综合利用，化害为利，将污泥、滤泥作为一种再生利用的生物资源，实现化害为利、循环利用、保护环境的目的。污泥、滤泥本身是一种可以利用的资源，本发明将污泥、滤泥作为一种资源加以利用，在解决对环境影响问题的基础上并能产生一定的经济效益。

Description

一种以污泥为原料制备固态生物有机肥的方法

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及到一种以污泥为原料制备固态生物有机肥的方法。

背景技术

为了改善我国水资源污染严重的现状，从“九五”期间我国城市污水治理问题得到充分重视，城市污水处理工程项目发展很快。近年来，随着城市污水处理能力的快速提高，污泥量也同步大幅增加，由于污泥成分极其复杂，每天污泥持续不停的产出无法及时消化，大量未经处理的污泥任意堆放，容易对环境造成新的二次污染，因此污泥的资源化利用是当前城市污染治理亟待解决的问题。

城市污水处理厂产生的污泥是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。污泥产生量约占污水处理量的0.7％，污泥的成分非常复杂，除含有大量的水分外，还含有大量的有机质、难降解的有机物、多种微量元素、病原微生物和寄生虫卵、微量重金属等成分。大量未经处理的污泥任意堆放，会对环境造成新的二次污染。

目前，城市污泥的处理处置方法主要有焚烧、填埋、土地利用和堆肥等多种形式。焚烧法的技术与设备复杂，能耗大，投资高，并伴有大气污染问题；填埋法受到用地的限制，而且还时刻威胁和污染周围环境和地下水。土地利用存在臭气、重金属和病原体污染等环节问题。

如何将产量巨大、含水率高、成分复杂的污泥进行妥善安全处理，使其无害化处理和资源化利用，也成为了社会人们和环保界关注的重大课题。

用生产有机肥法处理后的城市污泥进行农业利用，具有经济简便、可资源化等优点，是目前因地制宜比较理想的处理途径。高温堆肥技术是发达国家在20世纪初开发研究成功的，目前在英国、美国、德国、日本等国家都已广泛采用高温堆肥技术对城市污泥进行无害化处理，如美国每年约有49％的城市污泥制成肥料施于农田或林地。德国ETH/OAM再生公司研究开发的城市污泥无害化农用技术克服和解决了脱水污泥无害化和综合利用的问题，降低了城市污泥无害化处理的成本，在德国得到了广泛的应用。

国内也在研究开发各种实用的城市污泥进行无害化处理高温堆肥技术，通过堆肥完成对污泥的脱水和有机物熟化处理以及固定污泥中有害的微量重金属，污泥经过无害化处理后可用作植物生长所需的营养土或有机肥。

发明内容

本发明的目的就是提供全新的一种以污泥为原料制备固态生物有机肥的方法。具体包括：利用城市污水处理厂产生的污泥和糖厂滤泥为原料、以广西鸿生源环保科技有限公司生产的鸿生源牌微生物发酵菌剂菌源，将污泥和糖厂滤泥发酵成为一种固态生物有机肥。通过实施本发明，将城市污水处理厂产生的污泥及糖厂产生的滤泥转化为无害、无臭、肥效好、物美价廉的一种生物有机肥。实施本发明，使有机物质得到综合利用，化害为利，将污泥、滤泥作为一种再生利用的生物资源，实现化害为利、循环利用、保护环境的目的。污泥、滤泥本身是一种可以利用的资源，本发明将污泥、滤泥作为一种资源加以利用，在解决对环境影响问题的基础上并能产生一定的经济效益。

所述的糖厂滤泥是糖厂大量副产品中的一种。糖厂滤泥亚硫酸法的氮磷钾特别多，发酵后可以直接用做肥料，但碳酸法的只是碱性高的泥，是个难处理的污染物。糖厂在榨糖过程中除生产白砂糖和赤砂糖等主产品外还有蔗渣、废糖蜜、滤泥和地脚料滤泥，因为滤泥含水量高和不易通气等特性很难自然干燥，非常容易被杂菌污染，而污染了的滤泥进入土壤中更影响作物生长滤泥的随意堆放、倾倒和填埋日晒雨淋不仅占用土地资源还污染空气更污染地下水源使滤泥成为“放没地方放用又没法用”的废物。不少糖厂每年为此付出不菲的滤泥运输费和土地占用费，滤泥成为糖厂和环保部门急需解决的环保难题。滤泥的主要成分是碎纤维、脂肪质、蛋白质、矿物质及少量糖份并含有氮磷钾等多种可作为作物吸收的营养成份，对其进行活化处理使其中的有机物质进一步重组腐殖化就成为高效、安全、优质的新型生物肥料并符合有机、绿色农业生产需要。

所述的菌种为广西鸿生源环保科技有限公司生产的鸿生源牌微生物发酵菌剂，该菌种含有枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌、黑曲霉、米曲霉、光合菌等有效活性微生物，有效活菌数≥0.50亿/g。该菌种已经获得国家农业部颁发的中华人民共和国肥料正式登记证，登记证号：微生物肥(2006)准字(0304)号。该菌种富含分解纤维素、半纤维素、木质素和其他有机物质的微生物菌群，能快速腐熟作物秸秆等有机废弃物，使秸秆中所含的有机质和磷、钾等元素成为作物所需的营养，并产生大量的有益菌，抑制有害菌，减少病害的发生，提高土壤有机质，增强作物抗逆性，减少化肥使用量，改善作物品质。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

1、一种以污泥为原料制备固态生物有机肥的方法，技术方案中在于：利用污泥和糖厂滤泥为原料、以生物菌种为菌源，将污泥和糖厂滤泥发酵成为一种固态生物有机肥。

具体实施方式如下：

(1)原料配比：含水量为75～85％的污泥40～59.9％、糖厂滤泥59～40％、生物菌种0.1％；

(2)发酵：先将上述污泥和糖厂滤泥进行预混，然后再加入生物菌种混合并搅拌均匀，接着将混合物料堆起并进行好氧发酵，在发酵过程中，是通过微生物的代谢作用，使污泥中的有机物转化成富含植物营养物的腐殖质，反应的最终代谢物是CO₂、H₂O和热量，在有机物生化降解的同时伴有热量产生，发酵物料温度可以上升至55℃以上，并维持超过3天时间，充分地灭杀病原微生物、杀灭病原体、寄生虫卵和杂草种子，同时所产生的热量使物料维持持续高温，并促使物料的含水率不断降低，最后得到含水率低于30％的生物有机肥产品。

2、所述的污泥为城市污水处理厂产生的污泥。

3、所述的菌种为广西鸿生源环保科技有限公司生产的鸿生源牌微生物发酵菌剂。

本发明具有如下优点：

1、本发明所提出来的生物有机肥其生产工艺不但构思新颖，而且工艺简单，容易实施。

2、污泥是城市污水厂处理过程中的伴生物，含有大量有机质和病原微生物，含水率高、易腐烂、有恶臭。未经处理的污泥任意堆放，会严重污染土壤和水环境，危害农作物和人类健康，造成严重的二次污染和新的环境危害。通过实施本发明，使容易腐败发臭的有机物稳定化，而污泥的稳定化，是通过微生物好氧高温发酵发酵处理，使污泥中的有机物降解不再因环境温度变化而腐败发臭，达到稳定化的目的，避免环境的二次污染。同时，本发明使有毒有害物质得到无害化处理，污泥的无害化处理，是通过好氧发酵微生物代谢产生的高温杀灭寄生虫(卵)和病原微生物，防止传染病通过污泥扩散。

3、污泥处理和处置的目的是减量化、稳定化、无害化和资源化，其中减量化、稳定化是前提，无害化是核心，资源化是目标。通过实施本发明，使有机物质得到综合利用，化害为利。在处理污泥的同时，将污泥作为一种再生利用的生物资源，实现化害为利、循环利用、保护环境的目的。污泥本身是一种可以利用的资源。污泥产业化就是要借助先进可行的技术手段，将污泥作为一种资源加以利用，在解决对环境影响问题的基础上并能产生一定的经济效益。

4、通过实施本发明，解决了脱水污泥含水率高不宜发酵的关键技术。通过将脱水污泥按一定比例与糖厂滤泥均匀混合，高温堆肥完成对污泥的脱水和有机物熟化处理并实现杀菌、杀虫卵和固化降低重金属。

5、通过实施本发明，利用广西鸿生源环保科技有限公司生产的鸿生源牌微生物发酵菌剂，由于本发酵菌剂专有腐熟剂除臭、并可高效快速地将新鲜脱水污泥高温发酵转变为新型高品质有机肥，使其变“害”为“宝”，生产过程无明显臭味。

6、通过实施本发明，所用原料及添加物多为工业及生活废弃物，产品具有成本较低廉的特点。而糖厂滤泥有机质含量高，同时还含多种有利植物生长的微量元素，具有较强的水化活性，可促进发酵及改良土壤特性，对重金属也有一定固化缓释作用。城市污泥用糖厂滤泥做干燥剂，可吸附城市污泥产生的臭气和间隙中的水分，又可提高农用效果，有利于农用土地的持续、有效利用。

7、通过实施本发明，所生产的有机肥符合NY884-2012国家行业标准。属高效有机无机缓释肥，对提高农作物产量、保护土壤有明显效果。同时，肥料便于存放、运输和在农田中施播，肥效长。为农业提供具有改良土壤特性、提高农作物产量的有机复合肥料，促进农业生产。

8、通过实施本发明，采用独特的腐熟剂除臭及快速高温发酵，其设备较少，运行管理简单，符合我国《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策》鼓励的处置方式。同时，本发明综合了城市和制糖工业污泥科学合理的处置方案，不仅解决了城市污水污泥的处理问题，还可对污泥、糖厂滤泥等污染物进行综合利用，实现了污泥中碳、氮、矿物质及重金属的生态循环，结束了长期以来我国城市和糖厂污泥进行简单处理而产生二次污染的历史。由于废物的资源化，有着极大、长远的社会效益和一定的经济效益。

具体实施方式

现结合实施例对本发明进行详细的说明。

一种以污泥为原料制备固态生物有机肥的方法，技术方案中是利用污泥和糖厂滤泥为原料、以生物菌种为菌源，将污泥和糖厂滤泥发酵成为一种固态生物有机肥。具体实施方式如下：

实施例1：

1、采集污泥：采取含水量为75～85％的城市污水处理厂所产生的污泥为原料。

2、采集新鲜、无变质的糖厂滤泥为原料。

3、采集菌种：采集由广西鸿生源环保科技有限公司生产的鸿生源牌微生物发酵菌剂为菌种，并将菌种扩大成为活菌数不少于1亿个/毫升的菌种原液，而且菌种原液pH不小于6.5，颜色为半透明的黄褐色液体，气味为较浓酸味。

具体实施方式如下：

(1)原料配比：污泥59.9％、糖厂滤泥40％、生物菌种0.1％；

(2)发酵：先将上述污泥和糖厂滤泥进行预混，然后再加入生物菌种混合并搅拌均匀，接着将混合物料堆起并进行好氧发酵，在发酵过程中，是通过微生物的代谢作用，使污泥中的有机物转化成富含植物营养物的腐殖质，反应的最终代谢物是CO₂、H₂O和热量，在有机物生化降解的同时伴有热量产生，发酵物料温度可以上升至55℃以上，并维持超过3天时间，充分地灭杀病原微生物、杀灭病原体、寄生虫卵和杂草种子，同时所产生的热量使物料维持持续高温，并促使物料的含水率不断降低，最后得到含水率低于30％的生物有机肥产品。

(3)所制备的液态生物有机肥符合《生物有机肥》NY8842012的标准。

实施例2：

1、采集污泥：采取含水量为75～85％的城市污水处理厂所产生的污泥为原料。

2、采集新鲜、无变质的糖厂滤泥为原料。

3、采集菌种：采集由广西鸿生源环保科技有限公司生产的鸿生源牌微生物发酵菌剂为菌种，并将菌种扩大成为活菌数不少于1亿个/毫升的菌种原液，而且菌种原液pH不小于6.5，颜色为半透明的黄褐色液体，气味为较浓酸味。

具体实施方式如下：

(1)原料配比：污泥40％、糖厂滤泥59.9％、生物菌种0.1％；

(2)发酵：先将上述污泥和糖厂滤泥进行预混，然后再加入生物菌种混合并搅拌均匀，接着将混合物料堆起并进行好氧发酵，在发酵过程中，是通过微生物的代谢作用，使污泥中的有机物转化成富含植物营养物的腐殖质，反应的最终代谢物是CO₂、H₂O和热量，在有机物生化降解的同时伴有热量产生，发酵物料温度可以上升至55℃以上，并维持超过3天时间，充分地灭杀病原微生物、杀灭病原体、寄生虫卵和杂草种子，同时所产生的热量使物料维持持续高温，并促使物料的含水率不断降低，最后得到含水率低于30％的生物有机肥产品。

(3)所制备的液态生物有机肥符合《生物有机肥》NY8842012的标准。

Claims (3)

1.一种以污泥为原料制备固态生物有机肥的方法，其特征在于：利用污泥和糖厂滤泥为原料、以生物菌种为菌源，将污泥和糖厂滤泥发酵成为一种固态生物有机肥；

具体实施方式如下：

(1)原料配比：含水量为75～85％的污泥40～59.9％、糖厂滤泥59～40％、生物菌种0.1％，

(2)发酵：先将上述污泥和糖厂滤泥进行预混，然后再加入生物菌种混合并搅拌均匀，接着将混合物料堆起并进行好氧发酵，在发酵过程中，通过微生物的代谢作用，使污泥中的有机物转化成富含植物营养物的腐殖质，反应的最终代谢物是CO₂、H₂O和热量，在有机物生化降解的同时伴有热量产生，发酵物料温度可以上升至55℃以上，并维持超过3天时间，不但充分地灭杀病原微生物、杀灭病原体、寄生虫卵和杂草种子，同时所产生的热量使物料维持持续高温，并促使物料的含水率不断降低，最后得到含水率低于30％的生物有机肥产品。

2.根据权利要求1中所述的一种以污泥为原料制备固态生物有机肥的方法，其特征在于：所述的污泥为城市污水处理厂产生的污泥。

3.根据权利要求1中所述的一种以污泥为原料制备固态生物有机肥的方法，其特征在于：所述的菌种为广西鸿生源环保科技有限公司生产的鸿生源牌微生物发酵菌剂。