CN107382470A

CN107382470A - 沼气废渣和钢渣常温发酵制备复合生物硅肥的制备方法

Info

Publication number: CN107382470A
Application number: CN201710625444.8A
Authority: CN
Inventors: 张旭
Original assignee: Hebei Zixu Energy Saving And Environment Protecting Technology Consulting Co Ltd
Current assignee: Hebei GEO University
Priority date: 2017-07-27
Filing date: 2017-07-27
Publication date: 2017-11-24

Abstract

本发明公开一种利用沼气废渣和钢渣常温发酵制备复合生物硅肥的制备方法，按照一定配方比例，将沼气废渣30‑40%、钢渣30‑50%、钙镁磷肥10‑15%和硫酸铵5‑10%混合直接堆放发酵（常温条件下），发酵20‑25天，并周期性（2‑3天）的对堆肥肥料进行搅拌翻转；发酵完成后，将发酵完全的固体物料、加入膨化剂10‑15%（自制）和水进入搅拌磨机进行磨碎活化过程，搅拌磨机处理30min，得到固体和水的混合浆液；混合浆液进行过滤分离、烘干得到的固体混合肥料的粉料；固体混合肥料粉与粘结剂5%混合及少量水，造粒得到颗粒状复合硅肥产品。本发明根据农作物生物特点和硅肥使用要求，结合沼气废渣和钢渣等废渣，利用沼气发酵中微生物的生物化学作用，促使钢渣中硅的有效释放，从而促进肥料中植物营养元素的释放和吸收，达到废弃物生产生物硅肥的目的。

Description

沼气废渣和钢渣常温发酵制备复合生物硅肥的制备方法

技术领域

本发明涉及一种钢渣制备硅肥技术，特别是利用钢渣和含生物质的废渣生物法制备农用硅肥技术。

背景技术

钢铁工业的快速发展产生了大量的固体废弃物，其不仅占用大量土地，而且污染环境，严重制约了社会的可持续发展。钢渣是炼钢过程中的副产品，占到钢铁生产量的15-20%，但我国钢渣综合利用率只在10%，远低于发达国家。钢渣含有Si、Ca等养分元素，是优良的硅钙肥原料。钢渣作为农用硅钙肥是实现钢渣循环利用的有效途径。

处理废物和利用废物是目前技术发展的一个重要课题。对钢铁渣的回收利用已经成为影响钢铁生产与环境、社会和谐发展的重要因素之一。钢铁渣是一种潜在的资源，必须加以回收利用。根据废渣的化学成分以及其含有一些植物需要的微量元素，利用废渣来包膜肥料，使其成为缓控释肥料，不仅对改良土壤和农业应用有很大前景，而且能更加合理利用废渣，扩大缓控释肥料所需包膜材料的范围，从而降低缓控释肥料的生产成本；真正做到变废为宝。既然矿渣要作为肥料在农业上利用，就要考虑到肥料的效应问题，不能随意使用而造成环境污染；从而要求去了解它的释放规律，达到合理利用钢渣肥料的目的。

微生物处理技术是利用微生物吸附作用、沉淀作用和催化转化作用，处理固体废弃物和资源加工方面的一种新型湿法冶金工艺，是目前实践证明最有发展前途的处理方法之一。微生物富集是一个主动运输过程，发生在活细胞中，在这个过程中需要细胞代谢活动来提供能量。在一定的环境中，可以通过多种金属运送机制如脂类过度氧化、复合物渗透、载体协助、离子泵等实现微生物对重金属的富集。同时，某些微生物在新陈代谢的过程中会分泌氧化还原酶，催化固体废物中元素进行变价发生氧化还原反应，进而实现固废中元素的释放和转化。沼气废渣是沼气发酵完成后的固体废弃物，具有较大的利用价值，其主要成分是残留的微生物、多糖、脂类及蛋白等。随着发酵微生物对固废作用，可以将发酵废渣中多糖和脂类等物质转化成大量有机酸酸。利用发酵废物中有机酸和钢渣结合，是本发明的一个重要特点。

发明内容

利用沼气废渣和钢渣常温发酵制备复合生物硅肥，主要由以下原料制备（重量百分比）：沼气废渣30-40%，钢渣30-50%，钙镁磷肥10-15%，硫酸铵5-10%，膨化剂10-15%、少量粘结剂和适量的水。所述膨化剂由以下原料制备（重量百分比）：锯末60-80%，大豆饼10-15%，浓磷酸5-10%，5-10%硫酸锌和水；制备方法：将锯末和大豆饼混合，加入少量水润湿，加入硫酸锌，搅拌混匀后加入浓磷酸，搅拌20min后，直接微波活化或厌氧高温处理20min，得到合适的膨化剂。

由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。

1.本发明利用沼气废渣和钢渣常温发酵制备复合生物硅肥具有较大的社会经济效益和环境效益。利用沼气废渣中的产酸菌群和水解酸化菌群结合沼气废渣和钢渣实现了沼气废渣分解的同时，钢渣中硅元素的有效释放，大大提高了钢渣作为硅肥利用的有益效果。

2.本发明中在沼气废渣和钢渣常温发酵制备复合生物硅肥过程中加入钙镁磷肥，硫酸铵等无机肥料，有效提高了制备肥料中钙、镁、磷和氮等元素在复合肥料中比例，使得该复合生物硅肥产品具有更加广阔的应用范围。

具体实施方式

利用沼气废渣和钢渣常温发酵制备复合生物硅肥，具体过程包括以下步骤：

（1）混合沼气废渣、钢渣、钙镁磷肥和硫酸铵，加入少量水调整含水率为10-15%，直接堆放发酵（常温条件下），发酵20-25天，每2-3天对堆肥肥料进行搅拌翻转。

（2）将发酵的固体物料、膨化剂和部分水加入搅拌磨机进行搅拌磨细，搅拌磨处理30min，通过过滤机过滤得到固体混合物料和废水返回（1）。

（3）将（2）得到的固体混合物料在70-80℃温度条件下，热风均匀干燥，得到固体混合物料的干燥产品。

（4）将固体混合干燥产品和5%左右粘结剂（粘土）混合，加入少量水，借助圆盘造粒机造粒得到复合硅肥产品。

实施例子：

1.一种利用沼气废渣和钢渣常温发酵制备复合生物硅肥的制备方法，按照配方比例，将玉米秸秆沼气废渣40%、邯郸钢渣40%、钙镁磷肥10%和硫酸铵10%混合直接堆放发酵（常温条件下），发酵24天，并周期性（3天）的对堆肥肥料进行搅拌翻转；发酵完成后，将发酵完全的固体物料、加入膨化剂10%（自制）和水进入搅拌磨机进行磨碎活化过程，搅拌磨机处理30min，得到固体和水的混合浆液；混合浆液进行过滤分离、烘干得到的固体混合肥料的粉料；固体混合肥料粉与粘结剂5%混合及少量水，造粒得到颗粒状复合硅肥产品。该产品参数：复合硅肥产品中有效硅≥25%；有效磷≥7%；有效铵≥4%；有机质≥30%。

2. 一种利用沼气废渣和钢渣常温发酵制备复合生物硅肥的制备方法，按照配方比例，将玉米秸秆沼气废渣30%、唐山钢渣50%、钙镁磷肥15%和硫酸铵5%混合直接堆放发酵（常温条件下），发酵25天，并周期性（2天）的对堆肥肥料进行搅拌翻转；发酵完成后，将发酵完全的固体物料、加入膨化剂10%（自制）和水进入搅拌磨机进行磨碎活化过程，搅拌磨机处理30min，得到固体和水的混合浆液；混合浆液进行过滤分离、烘干得到的固体混合肥料的粉料；固体混合肥料粉与粘结剂5%混合及少量水，造粒得到颗粒状复合硅肥产品。该产品参数：复合硅肥产品中有效硅≥25%；有效磷≥10%；有效铵≥3%；有机质≥20%。

Claims

1.一种利用沼气废渣和钢渣常温发酵制备复合生物硅肥的制备方法，按照一定配方比例，将沼气废渣30-40%、钢渣30-50%、钙镁磷肥10-15%和硫酸铵5-10%混合直接堆放发酵（常温条件下），发酵20-25天，并周期性（2-3天）的对堆肥肥料进行搅拌翻转；发酵完成后，将发酵完全的固体物料、加入膨化剂10-15%（自制）和水进入搅拌磨机进行磨碎活化过程，搅拌磨机处理30min，得到固体和水的混合浆液；混合浆液进行过滤分离、烘干得到的固体混合肥料的粉料；固体混合肥料粉与粘结剂5%混合及少量水，造粒得到颗粒状复合硅肥产品。

2.根据权利要求1所述一种利用沼气废渣和钢渣常温发酵制备复合生物硅肥的制备方法，该方法特征在于：利用了沼气废渣30-40%和钢渣30-50%。

3.根据权利要求1所述利用沼气废渣和钢渣常温发酵制备复合生物硅肥，该硅肥特征在于：可以根据不同区域的农业及钢渣特性，进行钢渣30-50%、钙镁磷肥10-15%和硫酸铵5-10%混合配比，得到适合该区域的复合生物肥料。

4.根据权利要求1所述一种利用沼气废渣和钢渣常温发酵制备复合生物硅肥的制备方法，该制备方法特征在于：将沼气废渣30-40%、钢渣30-50%、钙镁磷肥10-15%和硫酸铵5-10%混合直接堆放发酵（常温条件下），发酵20-25天，并周期性（2-3天）的对堆肥肥料进行搅拌翻转。

5.根据权利要求1所述一种利用沼气废渣和钢渣常温发酵制备复合生物硅肥的制备方法，该制备方法特征在于：发酵完成后的固体物料，将发酵完全的固体物料、加入膨化剂10-15%（自制）和水进入搅拌磨机进行磨碎活化过程，搅拌磨机处理30min，得到固体和水的混合浆液。