CN105237051B - 一种以甜菜粕作为调理剂利用污泥堆肥制备有机肥的方法 - Google Patents

一种以甜菜粕作为调理剂利用污泥堆肥制备有机肥的方法 Download PDF

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Abstract

一种以甜菜粕作为调理剂利用污泥堆肥制备有机肥的方法，它涉及一种利用污泥为原料制备有机肥的方法。本发明的目的现有污泥调理剂无法有效控制氮素损失、臭气问题严重和传质效能较低的问题。方法：一、先将污泥与调理剂混合，再加入吸水材料，堆肥发酵处理，筛分得到返料；二、先将污泥与调理剂混合，再依次加入吸水材料和返料，混匀后得到待发酵物料，堆肥发酵处理，筛分得到有机肥。优点：氮素损失为21％～27％，大大提高了堆肥产品的肥效，增强产品竞争力。本发明主要用于利用污泥堆肥制备有机肥。

Description

一种以甜菜粕作为调理剂利用污泥堆肥制备有机肥的方法
技术领域
本发明涉及一种利用污泥为原料制备有机肥的方法。
背景技术
我国普遍存在“重水轻泥”的问题，随着城市污水处理率的提高，污泥产量也急剧增加。污泥是指城市污水处理厂经浓缩脱水后排出的泥块或泥饼，一般含水率在80％左右，且含有丰富的有机物及N、P、K等营养元素，还含有重金属及病原菌等有害物质，如果处置不当，不仅容易造成环境污染，也会对资源造成浪费。因此，污泥必须给予合理的最终处置。常规的污泥处置方式如填埋、焚烧、农用、等已经不能满足日益严格的生态环境建设标准，生产建筑材料、有机复合肥、生态水泥、制作陶粒等资源化利用取得了一定的成果。
污泥堆肥化处理是在微生物的作用下，把有机废物转化成类腐殖质的过程，可以有效地实现污泥的稳定化、无害化和资源化。由于污泥含水率较高，粘度较大，进行堆肥前常需投加大量调理剂，如木屑、秸秆、稻(麦)壳等，调节堆肥物料的含水率，增加孔隙率，提高供氧效果。但这些调理剂自身主要由纤维素、木质素等大分子难降解有机质组成，难以为污泥堆肥过程中提供有效地碳源，而碳源不足是造成污泥堆肥过程中氨气大量挥发，氮素损失的主要原因之一，此类物质难以降解，造成污泥堆肥周期延长。此外，这些调理剂容易造成塌堆压实的问题，影响氧传质效果，引起臭气问题。
因此，目前急需开发一种新的调理剂或调理剂组合，既能协同有效地去除臭味、减少氨气挥发，又能促进污泥堆肥进程、缩短堆肥周期，同时价格低廉，可回收再利用、降低运行成本。
发明内容
本发明的目的现有污泥调理剂无法有效控制氮素损失、臭气问题严重和传质效能较低的问题，而提供一种以甜菜粕作为调理剂利用污泥堆肥制备有机肥的方法。
一种以甜菜粕作为调理剂利用污泥堆肥制备有机肥的方法，具体是按以下步骤完成的：
一、制备返料：先将污泥与调理剂混合，所述的调理剂为甜菜粕，再加入吸水材料，混匀后得到混合物料，将混合物料放入发酵设备内发酵，按混合物料的堆积高度为1.5m～3.5m进行堆肥发酵处理，堆肥发酵处理12天～20天，得到发酵后物料，对发酵后物料筛分除去吸水材料，即得到返料；
步骤一中所述的污泥与吸水材料的质量比为1:(0.4～0.6)；
步骤一中所述的污泥与调理剂的质量比为1:(0.1～0.2)；
二、混合发酵：先将污泥与调理剂混合，所述的调理剂为甜菜粕，再依次加入吸水材料和返料，混匀后得到待发酵物料，将待发酵物料放入发酵设备内发酵，按混合物料的堆积高度为1.5m～3m进行堆肥发酵处理，堆肥发酵处理14天～22天，得到发酵物料，对发酵物料筛分除去吸水材料，即得到有机肥；
步骤二中所述的污泥与吸水材料的质量比为1:(0.4～0.6)；
步骤二中所述的污泥与调理剂的质量比为1:(0.1～0.2)；
步骤二中所述的污泥与返料的质量比为1:(0.2～0.4)。
本发明优点：堆肥前氮素含量一般在2.6％～3.3％(占污泥干重)之间，现有方法堆肥结束后，氮素含量1.4％～2.1％(污泥干重)，33％～46％的氮素损失，本发明以甜菜粕作为调理剂，调理剂含有大量的水溶性有机质，可以直接调节水溶性碳氮比，增加微生物可直接利用的碳源含量，增强氨同化作用，减少氨气挥发，从而达到控制氮素损失的目的。加入甜菜粕作为调理剂后，堆肥成品氮素含量在1.9％～2.6％(污泥干重)，氮素损失为21％～27％，大大提高了堆肥产品的肥效，增强产品竞争力。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式是一种以甜菜粕作为调理剂利用污泥堆肥制备有机肥的方法，具体是按以下步骤完成的：
一、制备返料：先将污泥与调理剂混合，所述的调理剂为甜菜粕，再加入吸水材料，混匀后得到混合物料，将混合物料放入发酵设备内发酵，按混合物料的堆积高度为1.5m～3.5m进行堆肥发酵处理，堆肥发酵处理12天～20天，得到发酵后物料，对发酵后物料筛分除去吸水材料，即得到返料；
步骤一中所述的污泥与吸水材料的质量比为1:(0.4～0.6)；
步骤一中所述的污泥与调理剂的质量比为1:(0.1～0.2)；
二、混合发酵：先将污泥与调理剂混合，所述的调理剂为甜菜粕，再依次加入吸水材料和返料，混匀后得到待发酵物料，将待发酵物料放入发酵设备内发酵，按混合物料的堆积高度为1.5m～3m进行堆肥发酵处理，堆肥发酵处理14天～22天，得到发酵物料，对发酵物料筛分除去吸水材料，即得到有机肥；
步骤二中所述的污泥与吸水材料的质量比为1:(0.4～0.6)；
步骤二中所述的污泥与调理剂的质量比为1:(0.1～0.2)；
步骤二中所述的污泥与返料的质量比为1:(0.2～0.4)。
污泥含有大量的有机质，适合堆肥处理，但污泥碳氮比较低，因此在污泥堆肥过程中，由于氮素相对过剩，容易造成氮素以氨气的形式大量挥发，造成氮素损失，同时造成污泥堆肥厂周围的大气环境污染。本发明以甜菜粕作为调理剂，甜菜粕中含有大量水溶性有机质，可直接被微生物利用，有效地增加了堆肥过程中的碳源含量，增强氨同化作用，促进含氮有机质的生成，减少氨气的挥发，从而达到控制氮素损失的目的，氮素损失可减少约40％。同时，本实施方式调理剂由甜菜粕压制而成，密度较高，含水率极低，与污泥接触可吸收污泥中的水分，吸水后膨胀，变松散，通过翻堆可与污泥进一步均匀混合。开始堆肥后，由于本发明调理剂中有大量的易降解有机质，可以促进微生物的生长繁殖，堆体升温迅速，可在48小时内达到50℃以上，并能保持在55～65℃达到5天以上。
本实施方式所述的吸水材料的吸水性大于以甜菜粕作为调理剂的吸水性，吸水材料的作用是调节堆肥物料含水率，减少调理剂在调节含水率作用上的用量。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点是：步骤一中所述的甜菜粕的碳氮比为(23～28):1，蔗糖含量为49mg/g～58mg/g。其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：步骤一中所述的甜菜粕为圆柱形，直径8mm，长20mm～50mm。其他与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：步骤一中所述的污泥的含水率为75％～83％，有机质含量45％～55％。其他与具体实施方式一至三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：步骤一中所述的吸水材料为浮石、沸石、玉米秸秆、玉米芯或木片。其他与具体实施方式一至四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是：步骤二中所述的甜菜粕的碳氮比为(23～28):1，蔗糖含量为49mg/g～58mg/g。其他与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同点是：步骤二中所述的甜菜粕为圆柱形，直径8mm，长20mm～50mm。其他与具体实施方式一至六相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同点是：步骤二中所述的污泥的含水率为75％～83％，有机质含量45％～55％。其他与具体实施方式一至七相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同点是：步骤二中所述的吸水材料为浮石或沸石、玉米秸秆、玉米芯或木片。其他与具体实施方式一至八相同。
本发明内容不仅限于上述各实施方式的内容，其中一个或几个具体实施方式的组合同样也可以实现发明的目的。
采用下述试验验证本发明效果
实施例一：一种以甜菜粕作为调理剂利用污泥堆肥制备有机肥的方法，具体是按以下步骤完成的：
一、制备返料：先将污泥与调理剂混合，所述的调理剂为甜菜粕，再加入吸水材料，混匀后得到混合物料，将混合物料放入发酵设备内发酵，按混合物料的堆积高度为3.0m进行堆肥发酵处理，堆肥发酵处理16天，得到发酵后物料，对发酵后物料筛分除去吸水材料，即得到返料；
步骤一中所述的污泥与吸水材料的质量比为1:0.5；
步骤一中所述的污泥与调理剂的质量比为1:0.15；
步骤一中所述的甜菜粕的碳氮比为25.38:1，蔗糖含量为56.89mg/g。
步骤一中所述的甜菜粕为圆柱形，直径8mm，长35mm。
步骤一中所述的污泥的含水率为81％，有机质含量51％。
步骤一中所述的吸水材料为浮石。
二、混合发酵：先将污泥与调理剂混合，所述的调理剂为甜菜粕，再依次加入吸水材料和返料，混匀后得到待发酵物料，将待发酵物料放入发酵设备内发酵，按混合物料的堆积高度为2.5m进行堆肥发酵处理，堆肥发酵处理18天，得到发酵物料，对发酵物料筛分除去吸水材料，即得到有机肥；
步骤二中所述的污泥与吸水材料的质量比为1:0.5；
步骤二中所述的污泥与调理剂的质量比为1:0.15；
步骤二中所述的污泥与返料的质量比为1:0.3。
步骤二中所述的甜菜粕的碳氮比为25.38:1，蔗糖含量为56.89mg/g。
步骤二中所述的甜菜粕为圆柱形，直径8mm，长35mm。
步骤二中所述的污泥的含水率为81％，有机质含量51％。
步骤二中所述的吸水材料为浮石。
通过检测本实施例步骤一中所述的污泥中氮素含量为2.8％(占污泥干重)，步骤二中所述的污泥中氮素含量为2.8％(占污泥干重)，检测本实施例步骤一得到的返料中氮素含量为1.98％，检测本实施例步骤二得到的有机肥中氮素含量为2.24％，通过计算本实施例氮素损失为20％，所以本发明大大提高了堆肥产品的肥效，增强产品竞争力。

Claims (7)

1.一种以甜菜粕作为调理剂利用污泥堆肥制备有机肥的方法，其特征在于它是按以下步骤完成的：
一、制备返料：先将污泥与调理剂混合，所述的调理剂为甜菜粕，再加入吸水材料，混匀后得到混合物料，将混合物料放入发酵设备内发酵，按混合物料的堆积高度为1.5m～3.5m进行堆肥发酵处理，堆肥发酵处理12天～20天，得到发酵后物料，对发酵后物料筛分除去吸水材料，即得到返料；
步骤一中所述的污泥与吸水材料的质量比为1:(0.4～0.6)；
步骤一中所述的污泥与调理剂的质量比为1:(0.1～0.2)；
步骤一中所述的甜菜粕的碳氮比为(23～28):1，蔗糖含量为49mg/g～58mg/g；
二、混合发酵：先将污泥与调理剂混合，所述的调理剂为甜菜粕，再依次加入吸水材料和返料，混匀后得到待发酵物料，将待发酵物料放入发酵设备内发酵，按混合物料的堆积高度为1.5m～3m进行堆肥发酵处理，堆肥发酵处理14天～22天，得到发酵物料，对发酵物料筛分除去吸水材料，即得到有机肥；
步骤二中所述的污泥与吸水材料的质量比为1:(0.4～0.6)；
步骤二中所述的污泥与调理剂的质量比为1:(0.1～0.2)；
步骤二中所述的污泥与返料的质量比为1:(0.2～0.4)；
步骤二中所述的甜菜粕的碳氮比为(23～28):1，蔗糖含量为49mg/g～58mg/g。
2.根据权利要求1所述的一种以甜菜粕作为调理剂利用污泥堆肥制备有机肥的方法，其特征在于步骤一中所述的甜菜粕为圆柱形，直径8mm，长20mm～50mm。
3.根据权利要求1所述的一种以甜菜粕作为调理剂利用污泥堆肥制备有机肥的方法，其特征在于步骤一中所述的污泥的含水率为75％～83％，有机质含量45％～55％。
4.根据权利要求1所述的一种以甜菜粕作为调理剂利用污泥堆肥制备有机肥的方法，其特征在于步骤一中所述的吸水材料为浮石、沸石、玉米秸秆、玉米芯或木片。
5.根据权利要求1所述的一种以甜菜粕作为调理剂利用污泥堆肥制备有机肥的方法，其特征在于步骤二中所述的甜菜粕为圆柱形，直径8mm，长20mm～50mm。
6.根据权利要求1所述的一种以甜菜粕作为调理剂利用污泥堆肥制备有机肥的方法，其特征在于步骤二中所述的污泥的含水率为75％～83％，有机质含量45％～55％。
7.根据权利要求1所述的一种以甜菜粕作为调理剂利用污泥堆肥制备有机肥的方法，其特征在于步骤二中所述的吸水材料为浮石或沸石、玉米秸秆、玉米芯或木片。
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