CN106278417A - 一种利用城市生活污泥生产生物有机肥的方法 - Google Patents

一种利用城市生活污泥生产生物有机肥的方法 Download PDF

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喻彬
毛春亭
吕维娜
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Abstract

本发明公开了一种利用城市生活污泥生产生物有机肥的方法,所述生物有机肥的配比原料包括生活污泥、厨房垃圾、禽畜粪便和废弃农作物;所述配比原料生活污泥、厨房垃圾、禽畜粪便和废弃农作物配比成抗重茬生物有机肥的质量比分为6∶1∶2∶1;该制备方法步骤包括原料储备及预处理、预混、发酵和质检与包装;其有效解决了城市生活污水污泥和厨房垃圾的处理问题,且具有市场竞争力高,经济效益和社会效益巨大,节约能源保护环境等优点。

Description

一种利用城市生活污泥生产生物有机肥的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种生物有机肥方法,具体涉及一种利用城市生活污泥生产生物有机 肥的方法。
背景技术
[0002] 随着社会经济的快速发展和城市化进程的不断加快,厨房垃圾与生活污水的排放 量日益增多,随之污水污泥产量也急剧增加,仅是全国的污水处理中,按年处理污泥518万 吨(干泥)计算,需要处理的含水80% (含水率一般在75%-97%),那么需要处理含水分 的污泥2000万吨以上。
[0003] 目前我国污泥处理与处置还刚刚起步,在全国现有污水处理设施中,有污泥稳定 处理设施的不到1/4,处理工艺和配套设备较完善的还不到1/10,能够正常运行的就更少。 目前,许多城市仍然采取露天堆放的方法,造成了城市周围垃圾成山,带来严重的环境污 染,并已威胁到人类的健康,使污水处理工作变得毫无意义。污水污泥如不加以妥善处理、 任意排放,或者污染处理、处置不当直接施入农田,都会引起严重的二次污染,因而污泥的 处理处置是城市污染治理必须要解决的问题。
[0004] 其实城市污水污泥是一种有效的生物资源,含有农作物生长的氮、磷、钾等营养成 分,尤其是有机质含量高达50 %以上,是良好的土壤改良剂,但是若不进行任何处理,直接 作为普通有机肥,则不但不能满足作物生长需要,还可能造成其他方面的污染,故如果能提 供一种城市污水污泥有效制成有机肥的方法,则可解决上述诸多问题。
发明内容
[0005] 为解决上述问题,本发明提出了一种生产成本低,经济环保,可有效处理城市生活 污泥的利用城市生活污泥生产生物有机肥的方法。
[0006] 本发明所采用的技术方案是:一种利用城市生活污泥生产生物有机肥的方法, 所述生物有机肥的配比原料包括生活污泥、厨房垃圾、禽畜粪便和废弃农作物;所述配比 原料生活污泥、厨房垃圾、禽畜粪便和废弃农作物配比成抗重茬生物有机肥的质量比分为 6 : 1 : 2 : 1 ;该制备方法包括以下步骤:
[0007] (1)原料储备及预处理,将污水处理厂过滤出的生活污泥、垃圾站中的厨房垃圾、 养殖场的禽畜粪便及废弃农作物运送专用生产线大棚分棚堆放,并覆盖地膜,其中,废弃农 作物无需覆盖,生活污泥堆放前进行人工破碎,厨房垃圾和废弃农作物通过粉碎机粉碎,生 活污泥和厨房垃圾平铺堆放至水分含量低于60 %后使用;
[0008] (2)预混,将处理后的原料通过专用生产线的输送系统从各大棚输送至混料设备 按上述比例混合,混料设备一边搅拌一边加微生物菌液,进行有机物料的接种、充分混合、 预发酵,并控制混合物水分含量在40%以下;
[0009] (3)发酵,将混合好后的混合物通过专用生产线的输送系统输送至发酵产地堆放 成多条平行条垛,物料堆好后覆盖塑料薄膜保温,厌氧发酵7至10天,再揭开薄膜,人工翻 堆一次,进行有氧发酵,当堆温降至40°C时,发酵达到腐熟,发酵完成,完成发酵后颜色呈深 褐色,无粪臭但有堆肥气味,待含水量降至30%以下即可出槽;
[0010] (4)质检与包装,出槽后的物料进行检测,检测合格的物料输送至生产车间进行计 量包装,不合格的物料输送至大棚用作下次发酵辅料;
[0011] 所述专用生产线包括多个用于堆放原料的大棚,及用于预混的混料设备,及用于 添加微生物菌剂的添剂设备,及用于发酵的多个发酵场,及用于质检与包装的生产车间,大 棚、混料设备、发酵场和生产车间以地势依次由高往低设置,且相互之间设有输料系统,生 产车间与若干大棚之间还设有回料系统,添剂设备与混料设备连接。
[0012] 进一步地,所述微生物菌液由于比例为5% -8%的抗重茬微生物菌剂与水配置而 成。
[0013] 进一步地,所述废弃农作物为农作物秸杆或蘑菇渣。
[0014] 进一步地,所述配比原料生活污泥、厨房垃圾和禽畜粪便的含水量分别低于80%、 70 % 和 30%。
[0015] 本发明与现有技术相比较,其具有以下有益效果:
[0016] 本发明的利用城市生活污泥生产生物有机肥的方法将禽畜粪便、城市生活污泥、 厨房垃圾和废弃农作物作为生产原料,通过目标微生物多菌剂的高温发酵处理,使之成为 绿色、有机农业生产升级换代的生物有机肥,有效解决了城市生活污水污泥和厨房垃圾的 处理问题;制得的生物有机肥适应于各种土壤环境和不同种类的农作物,能够最大限度满 足各类作物所需营养,投资远远低于化肥生产,且生产过程中无须消耗能源,极具市场竞争 力,经济效益和社会效益巨大,节约能源保护环境。
附图说明
[0017] 图1是本发明的生产工艺流程图;
[0018] 图2是本发明的专用生产线的结构图。
具体实施方式
[0019] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施方式, 对本发明进行进一步详细说明,应当理解为,此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本 发明,并不用于限定本发明。
[0020] -种利用城市生活污泥生产生物有机肥的方法,所述生物有机肥的配比原料包括 生活污泥、厨房垃圾、禽畜粪便和废弃农作物;所述配比原料生活污泥、厨房垃圾、禽畜粪便 和废弃农作物配比成抗重茬生物有机肥的质量比分为6 : 1 : 2 : 1;如图1所示该制备 方法包括以下步骤:
[0021] (1)原料储备及预处理,将污水处理厂过滤出的生活污泥、垃圾站中的厨房垃圾、 养殖场的禽畜粪便及废弃农作物运送专用生产线大棚分棚堆放,并覆盖地膜,其中,废弃农 作物无需覆盖,生活污泥堆放前进行人工破碎,厨房垃圾和废弃农作物通过粉碎机粉碎,生 活污泥和厨房垃圾平铺堆放至水分含量低于60 %后使用;
[0022] (2)预混,将处理后的原料通过专用生产线的输送系统从各大棚输送至混料设备 按上述比例混合,混料设备一边搅拌一边加微生物菌液,进行有机物料的接种、充分混合、 预发酵,并控制混合物水分含量在40%以下;
[0023] (3)发酵,将混合好后的混合物通过专用生产线的输送系统输送至发酵产地堆放 成多条平行条垛,物料堆好后覆盖塑料薄膜保温,厌氧发酵7至10天,再揭开薄膜,人工翻 堆一次,进行有氧发酵,当堆温降至40°C时,发酵达到腐熟,发酵完成,完成发酵后颜色呈深 褐色,无粪臭但有堆肥气味,待含水量降至30%以下即可出槽;
[0024] (4)质检与包装,出槽后的物料进行检测,检测合格的物料输送至生产车间进行计 量包装,不合格的物料输送至大棚用作下次发酵辅料;
[0025] 如图2所示,所述专用生产线包括多个用于堆放原料的大棚1,及用于预混的混料 设备2,及用于添加微生物菌剂的添剂设备5,及用于发酵的多个发酵场3,及用于质检与包 装的生产车间4,大棚1、混料设备2、发酵场3和生产车间4以地势依次由高往低设置,且相 互之间设有输料系统6,生产车间4与若干大棚1之间还设有回料系统7,添剂设备5与混 料设备2连接。
[0026] 其中,所述微生物菌液由于比例为5% -8%的抗重茬微生物菌剂与水配置而成; 所述废弃农作物为农作物秸杆或蘑菇渣;所述配比原料生活污泥、厨房垃圾和禽畜粪便的 含水量分别低于80%、70%和30%。
[0027] 上述实施方式所制备的有机肥的各项指标符合行业标准,其具体检测结果如下 表:
[0028]
Figure CN106278417AD00061
[0029] 本发明生产有机肥的作用机理如下:
[0030] 1、微生物多菌剂是由多种好气性细菌,霉菌,放线菌等多种有益微生物所组成,它 能在有氧的环境中产生多种酶,如纤维素酶、淀粉酶、蛋白质酶、氧化还原酶等,它能在短时 间内将污泥中的有机物质分解,对有机质成分进行糖化分解和氨化分解,产生低分子的糖、 醇、酸促进堆肥中放线菌的大量繁殖,从而改善了污泥的生态环境,为农作物生长发育创造 所需的良好环境;
[0031] 2、固定空气中大量的氮元素供植物吸收。这样作物需要的16种元素都能够让微 生物固定、分解、组织起来均衡地满足农作物的需要;
[0032] 3、利用重金属离子的矿化过程将生活污泥中游离态的重金属离子逐步转化为稳 定的化合物和络合态、螯合态大分子物质,从而逐步消除其中的重金属离子。
[0033] 本发明的生产方法具有以下优点:
[0034] 1、生产工艺先进,本工艺在生产过程中采用与其它有机肥所不同的方式,其方式 混合发酵的方式进行,一次发酵成功,高温持续时间长,无害化处理彻底,生产周期相对较 短,夏季15-20天即可完全腐熟,冬季30-35天即可完全腐熟,并全程采用专用生产线生产, 操控方便;
[0035] 2、生产成本低,本产品原料丰富且由于采用混合发酵的方式,因此生产成本低,生 产环节相对较少,管理成本较低,而且一旦开始发酵,不再添加任何其他天然或人工的化学 成分,生产成本的可控程度大大提高;
[0036] 3、产品质量稳定,本产品的菌种由于混合培养时,各菌种以相互间的代谢产物为 生长纽带,在生长的同时处于共生状态,不但最终产品中的菌种含量高,而且由于共生所形 成的生物链作用,使最终产品中的各项理化指标十分稳定,能使产品在田间施用后的环境 变化中处于稳定状态,同时由于发酵时连续高温使各种致病菌及寄生虫卵在发酵过程中大 量被杀灭,以这种方式生产的生物有机肥不但肥效稳定,而且在施用后菌种活性不受影响, 肥力持续时间长,又能减少农药的用量,对土壤的改善作用明显,这些都是目前市场上的生 物有机肥所不具备的,且无法被替代的优点,是真正意义上的生物有机肥。
[0037] 本发明生产的生物有机肥具有以下功能特性:
[0038] 1、生物有机肥的机理是能在农作物根系建起"小化肥厂" "小农药厂",活化沉积在 土壤中的养分和中微量元素,有效满足农作物需求,缺什么补什么,恢复土壤中的有益微生 物的自然平衡;
[0039] 2、含有大量腐殖质和有益微生物,能疏松、活化板结土壤,改善土壤蓄肥保水能 力,促进作物根系生长;
[0040] 3、能杀灭污泥中的病虫卵,并抑制病原菌繁殖。促进植物生长,提高抗病能力,减 少农药使用量;
[0041] 4、具有克服农作物重茬效应;
[0042] 5、提尚农广品广量,改善农广品品质,可以达到绿色甚至有机食品要求;
[0043] 6、生物有机肥主要成分为农业废弃物及生活垃圾,生物发酵不需要消耗能源,生 产及使用成本低;
[0044] 7、采用的菌种具有高温发酵、快速除臭、降低水分、固化重金属的作用;
[0045] 8、菌种自制,大大降低成本;效益高,投入产出比可达1 : 10-30或更多;
[0046] 9、用途广泛,是用于各类土质和各种作物,包括各种大棚蔬菜、果树、经济类作物、 粮食作物以及药材、花卉、草坪、苗木等。
[0047] 本发明的生产方法可带来以下效益:
[0048] 1、社会效益,施用该肥后,能够修复土壤,解决全国农业最普遍、最棘手的土壤病、 土传病、重茬病、根腐病等病害,同时能够提高作物单位面积产量和改善作物品质,所以能 带来每亩至少500-2000元的增收,提高农民收入;
[0049] 由于该生产方法是城市污泥资源性综合开发利用,涉及环保、工业、农业、城市生 活等领域的环保处理,可将推动农业持续高效发展,形成可持续发展农业。
[0050] 2、生态效益、利用城市生活污泥和厨房垃圾加工生物有机肥料,为城市生活垃圾 利用找到了出路,缓解了垃圾围城造成的压力,把放错地方的垃圾变成了资源,一方面减少 了环境污染问题,另一方面起到了养分还田、培肥地力、土壤修复以及改善作物品质,增加 了农产品产量等作用,并有效促进了农民节本增收,最终为生态农业、有机农业的发展起到 了积极促进作用;
[0051] 3、经济效益,利用该生产方法生产的生物有机肥质量符合NY848-2012,成本可控 制在300-500元/吨,产品可用于水稻、蔬菜、瓜果、烟叶等经济农作物。
[0052] 综上所述,该方法是将禽畜粪便、城市生活污泥、厨房垃圾和废弃农作物作为生产 原料,通过目标微生物多菌剂的高温发酵处理,使之成为绿色、有机农业生产升级换代的生 物有机肥,有效解决了城市生活污水污泥和厨房垃圾的处理问题;制得的生物有机肥适应 于各种土壤环境和不同种类的农作物,能够最大限度满足各类作物所需营养,投资远远低 于化肥生产,且生产过程中无须消耗能源,极具市场竞争力,经济效益和社会效益巨大,节 约能源保护环境。
[0053] 上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的构 思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下,本领域普通人员对本发明的技术 方案做出的各种变型和改进,均应落入到本发明的保护范围,本发明请求保护的技术内容, 已经全部记载在权利要求书中。

Claims (4)

1. 一种利用城市生活污泥生产生物有机肥的方法,其特征在于:所述生物有机肥的配 比原料包括生活污泥、厨房垃圾、禽畜粪便和废弃农作物;所述配比原料生活污泥、厨房垃 圾、禽畜粪便和废弃农作物配比成抗重茬生物有机肥的质量比分为6 : 1 : 2 : 1;该制备 方法包括以下步骤: (1) 原料储备及预处理,将污水处理厂过滤出的生活污泥、垃圾站中的厨房垃圾、养殖 场的禽畜粪便及废弃农作物运送专用生产线大棚分棚堆放,并覆盖地膜,其中,废弃农作物 无需覆盖,生活污泥堆放前进行人工破碎,厨房垃圾和废弃农作物通过粉碎机粉碎,生活污 泥和厨房垃圾平铺堆放至水分含量低于60%后使用; (2) 预混,将处理后的原料通过专用生产线的输送系统从各大棚输送至混料设备按上 述比例混合,混料设备一边搅拌一边加微生物菌液,进行有机物料的接种、充分混合、预发 酵,并控制混合物水分含量在40%以下; (3) 发酵,将混合好后的混合物通过专用生产线的输送系统输送至发酵产地堆放成多 条平行条垛,物料堆好后覆盖塑料薄膜保温,厌氧发酵7至10天,再揭开薄膜,人工翻堆一 次,进行有氧发酵,当堆温降至40°C时,发酵达到腐熟,发酵完成,完成发酵后颜色呈深褐 色,无粪臭但有堆肥气味,待含水量降至30%以下即可出槽; (4) 质检与包装,出槽后的物料进行检测,检测合格的物料输送至生产车间进行计量包 装,不合格的物料输送至大棚用作下次发酵辅料; 所述专用生产线包括多个用于堆放原料的大棚,及用于预混的混料设备,及用于添加 微生物菌剂的添剂设备,及用于发酵的多个发酵场,及用于质检与包装的生产车间,大棚、 混料设备、发酵场和生产车间以地势依次由高往低设置,且相互之间设有输料系统,生产车 间与若干大棚之间还设有回料系统,添剂设备与混料设备连接。
2. 根据权利要求1所述的利用城市生活污泥生产生物有机肥的方法,其特征在于:所 述微生物菌液由于比例为5% -8%的抗重茬微生物菌剂与水配置而成。
3. 根据权利要求1所述的利用城市生活污泥生产生物有机肥的方法,其特征在于:所 述废弃农作物为农作物秸杆或蘑菇渣。
4. 根据权利要求1所述的利用城市生活污泥生产生物有机肥的方法,其特征在于:所 述配比原料生活污泥、厨房垃圾和禽畜粪便的含水量分别低于80%、70%和30%。
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