CN110698303A - 一种用于制备腐殖质有机肥料的方法 - Google Patents

一种用于制备腐殖质有机肥料的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及有机肥料领域，具体涉及一种用于制备腐殖质有机肥料的方法。本发明公开了一种制备腐殖质有机肥料的方法，该方法包括如下步骤：(1)黑臭河道的污泥处理；(2)皮革废料的处理；(3)农作物副产物的处理；(4)制备腐殖质胶状物；(5)制备腐殖质有机肥料。本发明解决了现存的废弃物(尤其是污泥)含有大量的重金属，并不能够直接用来制备有机肥料的问题。本发明采用多种生活及农业废料及废弃物作为原材料，提供一个全新的制备腐殖质有机肥料方法，变废为宝，符合国家可持续发展的战略。

Description

一种用于制备腐殖质有机肥料的方法
技术领域
本发明涉及有机肥料领域，具体涉及一种用于制备腐殖质有机肥料的方法。
背景技术
有机肥料富含有机物质和作物生长所需的营养物质，不仅能提供作物生长所需养分，改良土壤，还可以改善作物品质，提高作物产量，促进作物高产稳产，保持土壤肥力，同时可提高肥料利用率，降低生产成本。充分合理利用有机肥料能增加作物产量、培肥地力、改善农产品品质、提高土壤养分的有效性。因此，在我国推广应用有机肥料，符合“加快建设资源节约型、环境友好型社会”的要求，对促进农业与资源、农业与环境以及人与自然和谐友好发展，从源头上促进农产品安全、清洁生产，保护生态环境都有重要意义。
目前，污泥以及城市垃圾的大量产生成为全世界的一大难题，而我国污泥处理方式以填埋为主，加之工业排放的大量污泥没有规范化的处理，直接造成了“二次污染”，对生态环境产生了严重威胁。有研究人员提出对这些废弃物作为有机肥料进行重新利用，以促进可持续发展，然而现存的废弃物(尤其是污泥)含有大量的重金属，并不能够直接用来制备有机肥料。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种制备腐殖质有机肥料的方法，该方法包括如下步骤：
(1)黑臭河道的污泥处理：
将黑臭河道的污泥与自来水混合，得到污泥混合液；将所述污泥混合液中加入明矾，搅拌均匀，静置6～8h，过滤取固体，即得到污泥活化物；将所述污泥活化物进行重金属吸附处理，得到污泥处理物；
其中，所述黑臭河道的污泥与自来水的固液比为1：3～5；所述明矾与污泥混合液的固液比为1：20～30；
(2)皮革废料的处理：
收集废弃的皮革废料进行水解，得到皮革废料水解物；
将所述皮革废料水解物、碳酸钙与氧化铝混合后，加入至去离子水中，滴加质量浓度为2％的硫酸溶液至pH＝6，加入至密闭反应釜中，170～200℃下反应2～5h，冷却，过滤取固体物，用去离子水洗涤至洗涤液呈中性，置于80～120℃下干燥，得到皮革处理物；
其中，皮革废料水解物、碳酸钙、氧化铝与水的质量比为2～5：0.1～1：1～3：10～20；
(3)农作物副产物的处理：
收集农作物副产物置于80～100℃条件下干燥12～18h后，与质量浓度为5～10％的氯化镁溶液混合均匀，静置4～6h，过滤取固体，置于80～100℃条件下干燥18～24h，得到农作物活化物；将所述农作物活化物置于400～600℃条件下热解2～3h，得到农作物处理物；
其中，所述农作物副产物与氯化镁溶液的固液比为1：5～10；
(4)制备腐殖质胶状物：
将所述皮革处理物与污泥处理物混合，再与水混合均匀，置于80～100℃条件下灭菌1～2h后，自然冷却至室温，得到腐殖质胶状物；
其中，所述皮革处理物、污泥处理物与水的质量比为1：2～3：8～10；
(5)制备腐殖质有机肥料：
将生物菌剂与农作物处理物混合均匀，再与所述腐殖质胶状物混合，设置温度为30～50℃，湿度为40～60％，混合搅拌2～8h后，自然降温至室温，堆肥5～10天，得到腐殖质初步肥料；
将所述腐殖质初步肥料置于80～100℃下干燥6～8h，切割成2～3mm的颗粒状，得到腐殖质有机肥料；
其中，所述生物菌剂与腐殖质胶状物的质量比为1～2：100；所述农作物处理物与腐殖质胶状物的质量比为1～3：10。
优选地，所述黑臭河道的污泥的含水量为70％～80％；
优选地，所述农作物副产物为谷物秸秆、油菜秸秆、水稻秸秆、麦麸和稻壳中的一种或多种。
优选地，所述步骤(1)中重金属吸附处理是使用固化剂吸附污泥处理物中的重金属；所述固化剂为麦麸、甘蔗渣和粉煤灰改性得到。
优选地，所述步骤(5)中生物菌剂由枯草芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、黑曲霉、嗜热侧孢霉和酵母菌组成；所述枯草芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、黑曲霉、嗜热侧孢霉和酵母菌的CFU之比为1∶0.5～1.5∶1～1.5∶0.5～1.5∶0.5～1。
更优选地，所述固化剂的制备方法为：
Ⅰ.将麦麸、甘蔗渣和粉煤灰浮选除杂，混合均匀，得到混合物A；
其中，所述混合物A中麦麸、甘蔗渣和粉煤灰的质量比为1：2～5：3～5；
Ⅱ.将所述混合物A置于100～120℃条件下干燥2～5h，研磨，过50～100目筛，得到混合物B；
Ⅲ.将所述混合物B置于马弗炉中，在氧气氛围下，升温至200～250℃，反应2～4h，得到混合物C；
Ⅳ.将所述混合物C与去离子水混合均匀，先加入固体氢氧化钠，搅拌均匀后，再加入异丙醇铝，再次搅拌均匀，倒入密闭反应釜中，升温至100～120℃，反应12～24h，得到混合液D；
其中，所述混合物C与去离子水的固液比为1：20～30；氢氧化钠与去离子水的固液比为3～5：100；异丙醇铝与混合物C的质量比为1～2：10；
Ⅴ.待所述混合液D自然冷却至室温后，过滤取固体物，用去离子水洗涤直至洗涤液呈中性，在50～80℃下干燥12～24h，研磨，得到固化剂。
所述皮革废料水解物的制备方法为：
S1.将皮革废料置于80～100℃烘箱中干燥，切割至粒径为0.5～1mm的颗粒，得到皮革废料粉；
S2.将所述皮革废料粉与质量浓度为2％的氢氧化钠溶液混合，搅拌均匀后加入尿素颗粒，在35℃下搅拌反应1～2h，过滤取固体，得到皮革废料第一处理物；
其中，所述皮革废料粉与氢氧化钠溶液的固液比为1：10～20；尿素颗粒与皮革废料粉的质量比为1：10～15；
S3.向所述皮革废料第一处理物与质量浓度为2％的硫酸溶液混合，升温至50℃，反应1～2h，过滤取固体，得到皮革废料第二处理物；
其中，所述皮革废料第一处理物与硫酸溶液的固液比为1：10～15；
S4.将所述皮革废料第二处理物与去离子水混合，加入纳米碳化钙，在30℃下搅拌反应2～3h，过滤取固体物，得到皮革废料第三处理物；
其中，所述皮革废料第二处理物与去离子水的固液比为1：10～20；所述皮革废料第二处理物与纳米碳化钙的固液比为1：0.2～0.3；
S5.将所述皮革废料第三处理物与质量浓度为5％的硫酸溶液混合，在30℃下继续搅拌反应0.5～1h，过滤取固体物，洗涤至中性，干燥，得到皮革废料水解物；
其中，所述皮革废料第三处理物与硫酸溶液的固液比为1：10～15。
本发明的有益效果为：
1.本发明采用多种生活及农业废料及废弃物作为原材料，提供一个全新的制备腐殖质有机肥料方法，变废为宝，符合国家可持续发展的战略，且生产过程环保、清洁、无污染，符合绿色环保生态环境的建设条件。本发明的方法工艺简单，生产成本低，易于实施，生产过程和生产环节容易控制，制备的有机肥料不仅能够促进植物生长，还能平衡土壤中的养分，改良土壤结构。
2.本发明将废弃的且会对环境造成污染的皮革废料降解，除去其中重金属Cr6+，得到了含有丰富碳和氮的原料，使用该原料作为化肥取得了较好的效果。其中，本发明先用氢氧化钠和尿素处理皮革废料，使皮革废料充分降解，之后加入硫酸使六价铬还原成三价铬可溶性酸盐，再加入碳化钙，利用碳化钙和水能够反应生成氢氧化钙，分离出皮革，再次使用浓度稍微提升的硫酸水解皮革废料，得到皮革废料水解物。整个水解过程不仅使六价有毒铬离子还原成了三价无毒态，还进一步地除去了铬离子；此外，皮革废料水解物进一步地与碳酸钙和氧化铝进行酸化固化处理，使皮革废料分解出的容易被生物利用的多肽和氨基酸吸附于氧化铝上。
3.本发明将废弃的麦麸、甘蔗渣和粉煤灰进行改性，用作吸附污泥中重金属的固化剂。因麦麸、甘蔗渣和粉煤灰含有丰富的硅与铝，所制备的固化剂的结构为多孔的硅铝结构，与现有的天然沸石结构(天然沸石的前体为原硅酸四乙酯和异丙氧基铝)极其相近。此外，本发明在制备固化剂时加入了异丙醇铝，异丙醇铝的加入在原料的基础上降低固化剂中的硅铝比，从而能够稳固地提升该固化结构的离子交换能力和吸附量。因此，相比较于现有的天然沸石以及改性后的沸石，本发明所制备的多孔结构固化剂表现更为稳定，对重金属(尤其是镉)的吸附性也更为优异，除了能够吸附污泥中的重金属进行固化，还能够将土壤中过量的重金属吸附固化。
4.本发明通过将农作物副产物先浸泡于氯化镁溶液进行活化，再进行热解，制备得到活性较高的农作物处理物，之后再与生物菌剂混合均匀，使生物菌剂完全吸附于农作物处理物上，再与腐殖质胶状物混合发酵，堆肥，制得有机肥料具有丰富的养料和多孔的结构，不仅吸湿保肥作用好，而且有利于腐殖质在其中的活化，提高了土壤的活性和缓冲性能。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
一种制备腐殖质有机肥料的方法，该方法包括如下步骤：
(1)将含水量为70％～80％黑臭河道的污泥与自来水混合，得到污泥混合液；将所述污泥混合液中加入明矾，搅拌均匀，静置6～8h，过滤取固体，即得到污泥活化物；
其中，所述黑臭河道的污泥与自来水的固液比为1：4；所述明矾与污泥混合液的固液比为1：25；
(2)将所述污泥活化物进行重金属吸附处理，得到污泥处理物；
(3)收集废弃的皮革废料进行水解，得到皮革废料水解物；
(4)将所述皮革废料水解物、碳酸钙与氧化铝混合后，加入至去离子水中，滴加质量浓度为2％的硫酸溶液至pH＝6，加入至密闭反应釜中，170～200℃下反应2～5h，冷却，过滤取固体物，用去离子水洗涤至洗涤液呈中性，置于80～120℃下干燥，得到皮革处理物；
其中，皮革废料水解物、碳酸钙、氧化铝与水的质量比为3：0.5：2：15；
(5)将农作物副产物置于80～100℃条件下干燥12～18h后，与质量浓度为8％的氯化镁溶液混合均匀，静置4～6h，过滤取固体，置于80～100℃条件下干燥18～24h，得到农作物活化物；将所述农作物活化物置于500℃条件下热解2.5h，得到农作物处理物；
其中，所述农作物副产物为谷物秸秆、油菜秸秆、水稻秸秆；
所述农作物副产物与氯化镁溶液的固液比为1：8；
(6)将所述皮革处理物与污泥处理物混合，再与水混合均匀，置于80～100℃条件下灭菌1～2h后，自然冷却至室温，得到腐殖质胶状物；
其中，所述皮革处理物、污泥处理物与水的质量比为1：2.5：10；
(7)将生物菌剂与农作物处理物混合均匀，再与所述腐殖质胶状物混合，设置温度为40℃，湿度为50％，混合搅拌5h后，自然降温至室温，堆肥7天，得到腐殖质初步肥料；
其中，所述生物菌剂与腐殖质胶状物的质量比为2：100；所述农作物处理物与腐殖质胶状物的质量比为2：10；
(8)将所述腐殖质初步肥料置于80～100℃下干燥6～8h，切割成2～3mm的颗粒状，得到腐殖质有机肥料。
其中，
所述步骤(2)中重金属吸附处理是使用固化剂吸附污泥处理物中的重金属；所述固化剂为麦麸、甘蔗渣和粉煤灰改性得到。
所述步骤(7)中生物菌剂由枯草芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、黑曲霉、嗜热侧孢霉和酵母菌组成；所述枯草芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、黑曲霉、嗜热侧孢霉和酵母菌的CFU之比为1∶1∶1.25∶1.25∶0.75。
上述固化剂的制备方法为：
Ⅰ.将麦麸、甘蔗渣和粉煤灰浮选除杂，混合均匀，得到混合物A；
其中，所述混合物A中麦麸、甘蔗渣和粉煤灰的质量比为1：3：4；
Ⅱ.将所述混合物A置于100～120℃条件下干燥2～5h，研磨，过50～100目筛，得到混合物B；
Ⅲ.将所述混合物B置于马弗炉中，在氧气氛围下，升温至225℃，反应3h，得到混合物C；
Ⅳ.将所述混合物C与去离子水混合均匀，先加入固体氢氧化钠，搅拌均匀后，再加入异丙醇铝，再次搅拌均匀，倒入密闭反应釜中，升温至110℃，反应18h，得到混合液D；
其中，所述混合物C与去离子水的固液比为1：25；氢氧化钠与去离子水的固液比为4：100；异丙醇铝与混合物C的质量比为2：10；
Ⅴ.待所述混合液D自然冷却至室温后，过滤取固体物，用去离子水洗涤直至洗涤液呈中性，在50～80℃下干燥12～24h，研磨，得到固化剂。
上述步骤(3)皮革废料水解物的制备方法为：
S1.将皮革废料置于80～100℃烘箱中干燥，切割至粒径为0.5～1mm的颗粒，得到皮革废料粉；
S2.将所述皮革废料粉与质量浓度为2％的氢氧化钠溶液混合，搅拌均匀后加入尿素颗粒，在35℃下搅拌反应1～2h，过滤取固体，得到皮革废料第一处理物；
其中，所述皮革废料粉与氢氧化钠溶液的固液比为1：15；尿素颗粒与皮革废料粉的质量比为1：12；
S3.向所述皮革废料第一处理物与质量浓度为2％的硫酸溶液混合，升温至50℃，反应1.5h，过滤取固体，得到皮革废料第二处理物；
其中，所述皮革废料第一处理物与硫酸溶液的固液比为1：12；
S4.将所述皮革废料第二处理物与去离子水混合，加入纳米碳化钙，在30℃下搅拌反应2.5h，过滤取固体物，得到皮革废料第三处理物；
其中，所述皮革废料第二处理物与去离子水的固液比为1：15；所述皮革废料第二处理物与纳米碳化钙的固液比为1：0.2；
S5.将所述皮革废料第三处理物与质量浓度为5％的硫酸溶液混合，在30℃下继续搅拌反应1h，过滤取固体物，洗涤至中性，干燥，得到皮革废料水解物；
其中，所述皮革废料第三处理物与硫酸溶液的固液比为1：12。
实施例2
一种制备腐殖质有机肥料的方法，该方法包括如下步骤：
(1)将含水量为70％～80％黑臭河道的污泥与自来水混合，得到污泥混合液；将所述污泥混合液中加入明矾，搅拌均匀，静置6～8h，过滤取固体，即得到污泥活化物；
其中，所述黑臭河道的污泥与自来水的固液比为1：3～5；所述明矾与污泥混合液的固液比为1：20～30；
(2)将所述污泥活化物进行重金属吸附处理，得到污泥处理物；
(3)收集废弃的皮革废料进行水解，得到皮革废料水解物；
(4)将所述皮革废料水解物、碳酸钙与氧化铝混合后，加入至去离子水中，滴加质量浓度为2％的硫酸溶液至pH＝6，加入至密闭反应釜中，170～200℃下反应2～5h，冷却，过滤取固体物，用去离子水洗涤至洗涤液呈中性，置于80～120℃下干燥，得到皮革处理物；
其中，皮革废料水解物、碳酸钙、氧化铝与水的质量比为2：0.1：1：10；
(5)将农作物副产物置于80～100℃条件下干燥12～18h后，与质量浓度为5％的氯化镁溶液混合均匀，静置4～6h，过滤取固体，置于80～100℃条件下干燥18～24h，得到农作物活化物；将所述农作物活化物置于400℃条件下热解2h，得到农作物处理物；
其中，所述农作物副产物为麦麸和稻壳；
所述农作物副产物与氯化镁溶液的固液比为1：5；
(6)将所述皮革处理物与污泥处理物混合，再与水混合均匀，置于80～100℃条件下灭菌1～2h后，自然冷却至室温，得到腐殖质胶状物；
其中，所述皮革处理物、污泥处理物与水的质量比为1：2：8；
(7)将生物菌剂与农作物处理物混合均匀，再与所述腐殖质胶状物混合，设置温度为30℃，湿度为40％，混合搅拌2h后，自然降温至室温，堆肥5天，得到腐殖质初步肥料；
其中，所述生物菌剂与腐殖质胶状物的质量比为1：100；所述农作物处理物与腐殖质胶状物的质量比为1：10；
(8)将所述腐殖质初步肥料置于80～100℃下干燥6～8h，切割成2～3mm的颗粒状，得到腐殖质有机肥料。
其中，
所述步骤(2)中重金属吸附处理是使用固化剂吸附污泥处理物中的重金属；所述固化剂为麦麸、甘蔗渣和粉煤灰改性得到。
所述步骤(7)中生物菌剂由枯草芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、黑曲霉、嗜热侧孢霉和酵母菌组成；所述枯草芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、黑曲霉、嗜热侧孢霉和酵母菌的CFU之比为1∶0.5∶1∶0.5∶0.5。
上述固化剂的制备方法为：
Ⅰ.将麦麸、甘蔗渣和粉煤灰浮选除杂，混合均匀，得到混合物A；
其中，所述混合物A中麦麸、甘蔗渣和粉煤灰的质量比为1：2：3；
Ⅱ.将所述混合物A置于100～120℃条件下干燥2～5h，研磨，过50～100目筛，得到混合物B；
Ⅲ.将所述混合物B置于马弗炉中，在氧气氛围下，升温至200℃，反应2h，得到混合物C；
Ⅳ.将所述混合物C与去离子水混合均匀，先加入固体氢氧化钠，搅拌均匀后，再加入异丙醇铝，再次搅拌均匀，倒入密闭反应釜中，升温至100℃，反应12h，得到混合液D；
其中，所述混合物C与去离子水的固液比为1：20；氢氧化钠与去离子水的固液比为3：100；异丙醇铝与混合物C的质量比为1：10；
Ⅴ.待所述混合液D自然冷却至室温后，过滤取固体物，用去离子水洗涤直至洗涤液呈中性，在50～80℃下干燥12～24h，研磨，得到固化剂。
上述步骤(3)皮革废料水解物的制备方法为：
S1.将皮革废料置于80～100℃烘箱中干燥，切割至粒径为0.5～1mm的颗粒，得到皮革废料粉；
S2.将所述皮革废料粉与质量浓度为2％的氢氧化钠溶液混合，搅拌均匀后加入尿素颗粒，在35℃下搅拌反应1h，过滤取固体，得到皮革废料第一处理物；
其中，所述皮革废料粉与氢氧化钠溶液的固液比为1：10；尿素颗粒与皮革废料粉的质量比为1：10；
S3.向所述皮革废料第一处理物与质量浓度为2％的硫酸溶液混合，升温至50℃，反应1h，过滤取固体，得到皮革废料第二处理物；
其中，所述皮革废料第一处理物与硫酸溶液的固液比为1：10；
S4.将所述皮革废料第二处理物与去离子水混合，加入纳米碳化钙，在30℃下搅拌反应2h，过滤取固体物，得到皮革废料第三处理物；
其中，所述皮革废料第二处理物与去离子水的固液比为1：10；所述皮革废料第二处理物与纳米碳化钙的固液比为1：0.2；
S5.将所述皮革废料第三处理物与质量浓度为5％的硫酸溶液混合，在30℃下继续搅拌反应0.5h，过滤取固体物，洗涤至中性，干燥，得到皮革废料水解物；
其中，所述皮革废料第三处理物与硫酸溶液的固液比为1：10。
实施例3
一种制备腐殖质有机肥料的方法，该方法包括如下步骤：
(1)将含水量为70％～80％黑臭河道的污泥与自来水混合，得到污泥混合液；将所述污泥混合液中加入明矾，搅拌均匀，静置6～8h，过滤取固体，即得到污泥活化物；
其中，所述黑臭河道的污泥与自来水的固液比为1：3～5；所述明矾与污泥混合液的固液比为1：20～30；
(2)将所述污泥活化物进行重金属吸附处理，得到污泥处理物；
(3)收集废弃的皮革废料进行水解，得到皮革废料水解物；
(4)将所述皮革废料水解物、碳酸钙与氧化铝混合后，加入至去离子水中，滴加质量浓度为2％的硫酸溶液至pH＝6，加入至密闭反应釜中，170～200℃下反应2～5h，冷却，过滤取固体物，用去离子水洗涤至洗涤液呈中性，置于80～120℃下干燥，得到皮革处理物；
其中，皮革废料水解物、碳酸钙、氧化铝与水的质量比为5：1：3：20；
(5)将农作物副产物置于80～100℃条件下干燥12～18h后，与质量浓度为5～10％的氯化镁溶液混合均匀，静置4～6h，过滤取固体，置于80～100℃条件下干燥18～24h，得到农作物活化物；将所述农作物活化物置于600℃条件下热解3h，得到农作物处理物；
其中，所述农作物副产物为谷物秸秆、油菜秸秆、水稻秸秆、麦麸和稻壳；
所述农作物副产物与氯化镁溶液的固液比为1：10；
(6)将所述皮革处理物与污泥处理物混合，再与水混合均匀，置于80～100℃条件下灭菌1～2h后，自然冷却至室温，得到腐殖质胶状物；
其中，所述皮革处理物、污泥处理物与水的质量比为1：3：10；
(7)将生物菌剂与农作物处理物混合均匀，再与所述腐殖质胶状物混合，设置温度为50℃，湿度为60％，混合搅拌8h后，自然降温至室温，堆肥10天，得到腐殖质初步肥料；
其中，所述生物菌剂与腐殖质胶状物的质量比为2：100；所述农作物处理物与腐殖质胶状物的质量比为3：10；
(8)将所述腐殖质初步肥料置于80～100℃下干燥6～8h，切割成2～3mm的颗粒状，得到腐殖质有机肥料。
其中，
所述步骤(2)中重金属吸附处理是使用固化剂吸附污泥处理物中的重金属；所述固化剂为麦麸、甘蔗渣和粉煤灰改性得到。
所述步骤(7)中生物菌剂由枯草芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、黑曲霉、嗜热侧孢霉和酵母菌组成；所述枯草芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、黑曲霉、嗜热侧孢霉和酵母菌的CFU之比为1∶1.5∶1.5∶1.5∶1。
上述固化剂的制备方法为：
Ⅰ.将麦麸、甘蔗渣和粉煤灰浮选除杂，混合均匀，得到混合物A；
其中，所述混合物A中麦麸、甘蔗渣和粉煤灰的质量比为1：5：5；
Ⅱ.将所述混合物A置于100～120℃条件下干燥2～5h，研磨，过50～100目筛，得到混合物B；
Ⅲ.将所述混合物B置于马弗炉中，在氧气氛围下，升温至250℃，反应4h，得到混合物C；
Ⅳ.将所述混合物C与去离子水混合均匀，先加入固体氢氧化钠，搅拌均匀后，再加入异丙醇铝，再次搅拌均匀，倒入密闭反应釜中，升温至120℃，反应24h，得到混合液D；
其中，所述混合物C与去离子水的固液比为1：30；氢氧化钠与去离子水的固液比为5：100；异丙醇铝与混合物C的质量比为2：10；
Ⅴ.待所述混合液D自然冷却至室温后，过滤取固体物，用去离子水洗涤直至洗涤液呈中性，在50～80℃下干燥12～24h，研磨，得到固化剂。
上述步骤(3)皮革废料水解物的制备方法为：
S1.将皮革废料置于80～100℃烘箱中干燥，切割至粒径为0.5～1mm的颗粒，得到皮革废料粉；
S2.将所述皮革废料粉与质量浓度为2％的氢氧化钠溶液混合，搅拌均匀后加入尿素颗粒，在35℃下搅拌反应2h，过滤取固体，得到皮革废料第一处理物；
其中，所述皮革废料粉与氢氧化钠溶液的固液比为1：20；尿素颗粒与皮革废料粉的质量比为1：15；
S3.向所述皮革废料第一处理物与质量浓度为2％的硫酸溶液混合，升温至50℃，反应2h，过滤取固体，得到皮革废料第二处理物；
其中，所述皮革废料第一处理物与硫酸溶液的固液比为1：15；
S4.将所述皮革废料第二处理物与去离子水混合，加入纳米碳化钙，在30℃下搅拌反应3h，过滤取固体物，得到皮革废料第三处理物；
其中，所述皮革废料第二处理物与去离子水的固液比为1：20；所述皮革废料第二处理物与纳米碳化钙的固液比为1：0.3；
S5.将所述皮革废料第三处理物与质量浓度为5％的硫酸溶液混合，在30℃下继续搅拌反应1h，过滤取固体物，洗涤至中性，干燥，得到皮革废料水解物；
其中，所述皮革废料第三处理物与硫酸溶液的固液比为1：15。
为了对本发明进行更加清楚的说明，对本发明实施例1、实施例2、实施例3所制备的腐殖质有机肥进行性能检测。
1.取浙江某地黑臭河道污泥，作为本发明实施例1、实施例2和实施例3的黑臭河道的污泥来源，取浙江某地麦地、制糖厂和化工厂的麦麸、甘蔗渣和粉煤灰废料作为固化剂的制备原料，
在进行实验前，检测所使用的黑臭河道污泥中重金属含有Cd 15.2mg/kg，Hg8.5mg/kg，Pb 262.2mg/kg，Cr 135.7mg/kg。
通过本发明实施例1、实施例2和实施例3所述方法的处理1周，得到的污泥处理物中重金属的含量如表1所示：
表1污泥处理物中重金属的含量
Figure BDA0002297280200000111
2.取浙江某地皮革厂的皮革碎屑废料作为本发明实施例1、实施例2和实施例3的皮革废料来源，按照国家标准GB/T 22807-2008皮革和毛皮化学试验六价铬含量的测定，检测该皮革废料中含有的六价铬为8.36mg/kg。
经过本发明实施例1、实施例2和实施例3的方法所得到的皮革废料处理物中含有的六价铬含量如下表2所示：
表2皮革废料处理物中含有的六价铬含量
Figure BDA0002297280200000112
3.对本发明实施例1、实施例2和实施例3所制备的腐殖质有机肥料，进行有机肥质量检验，结果如下：
总体检测：含水率＜12％；pH为7～8；保水率＞70％；最大持水率＞50％；
有益物质含量：氮：2～3％，磷：1.5～2.2％，钾2.8～3.5％，锌0.08～0.13％；钙：12～14％，镁0.3～0.5％，此外，还含有多种微量元素；
重金属含量：Cd＜1mg/kg，Cr＜50mg/kg，Pb＜50mg/kg，Hg＜1mg/kg。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (7)

1.一种制备腐殖质有机肥料的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1)黑臭河道的污泥处理：
将黑臭河道的污泥与自来水混合，得到污泥混合液；将所述污泥混合液中加入明矾，搅拌均匀，静置6～8h，过滤取固体，即得到污泥活化物；将所述污泥活化物进行重金属吸附处理，得到污泥处理物；
其中，所述黑臭河道的污泥与自来水的固液比为1：3～5；所述明矾与污泥混合液的固液比为1：20～30；
(2)皮革废料的处理：
收集废弃的皮革废料进行水解，得到皮革废料水解物；
将所述皮革废料水解物、碳酸钙与氧化铝混合后，加入至去离子水中，滴加质量浓度为2％的硫酸溶液至pH＝6，加入至密闭反应釜中，170～200℃下反应2～5h，冷却，过滤取固体物，用去离子水洗涤至洗涤液呈中性，置于80～120℃下干燥，得到皮革处理物；
其中，皮革废料水解物、碳酸钙、氧化铝与水的质量比为2～5：0.1～1：1～3：10～20；
(3)农作物副产物的处理：
收集农作物副产物置于80～100℃条件下干燥12～18h后，与质量浓度为5～10％的氯化镁溶液混合均匀，静置4～6h，过滤取固体，置于80～100℃条件下干燥18～24h，得到农作物活化物；将所述农作物活化物置于400～600℃条件下热解2～3h，得到农作物处理物；
其中，所述农作物副产物与氯化镁溶液的固液比为1：5～10；
(4)制备腐殖质胶状物：
将所述皮革处理物与污泥处理物混合，再与水混合均匀，置于80～100℃条件下灭菌1～2h后，自然冷却至室温，得到腐殖质胶状物；
其中，所述皮革处理物、污泥处理物与水的质量比为1：2～3：8～10；
(5)制备腐殖质有机肥料：
将生物菌剂与农作物处理物混合均匀，再与所述腐殖质胶状物混合，设置温度为30～50℃，湿度为40～60％，混合搅拌2～8h后，自然降温至室温，堆肥5～10天，得到腐殖质初步肥料；
将所述腐殖质初步肥料置于80～100℃下干燥6～8h，切割成2～3mm的颗粒状，得到腐殖质有机肥料；
其中，所述生物菌剂与腐殖质胶状物的质量比为1～2：100；所述农作物处理物与腐殖质胶状物的质量比为1～3：10。
2.根据权利要求1所述的一种制备腐殖质有机肥料的方法，其特征在于，所述黑臭河道的污泥的含水量为70％～80％。
3.根据权利要求1所述的一种制备腐殖质有机肥料的方法，其特征在于，所述农作物副产物为谷物秸秆、油菜秸秆、水稻秸秆、麦麸和稻壳中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种制备腐殖质有机肥料的方法，其特征在于，所述步骤(1)中重金属吸附处理是使用固化剂吸附污泥处理物中的重金属；所述固化剂为麦麸、甘蔗渣和粉煤灰改性得到。
5.根据权利要求1所述的一种制备腐殖质有机肥料的方法，其特征在于，所述步骤(5)中生物菌剂由枯草芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、黑曲霉、嗜热侧孢霉和酵母菌组成；所述枯草芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、黑曲霉、嗜热侧孢霉和酵母菌的CFU之比为1：0.5～1.5：1～1.5：0.5～1.5：0.5～1。
6.根据权利要求4所述的一种制备腐殖质有机肥料的方法，其特征在于，所述固化剂的制备方法为：
Ⅰ.将麦麸、甘蔗渣和粉煤灰浮选除杂，混合均匀，得到混合物A；
其中，所述混合物A中麦麸、甘蔗渣和粉煤灰的质量比为1：2～5：3～5；
Ⅱ.将所述混合物A置于100～120℃条件下干燥2～5h，研磨，过50～100目筛，得到混合物B；
Ⅲ.将所述混合物B置于马弗炉中，在氧气氛围下，升温至200～250℃，反应2～4h，得到混合物C；
Ⅳ.将所述混合物C与去离子水混合均匀，先加入固体氢氧化钠，搅拌均匀后，再加入异丙醇铝，再次搅拌均匀，倒入密闭反应釜中，升温至100～120℃，反应12～24h，得到混合液D；
其中，所述混合物C与去离子水的固液比为1：20～30；氢氧化钠与去离子水的固液比为3～5：100；异丙醇铝与混合物C的质量比为1～2：10；
Ⅴ.待所述混合液D自然冷却至室温后，过滤取固体物，用去离子水洗涤直至洗涤液呈中性，在50～80℃下干燥12～24h，研磨，得到固化剂。
7.根据权利要求1所述的一种制备腐殖质有机肥料的方法，其特征在于，所述皮革废料水解物的制备方法为：
S1.将皮革废料置于80～100℃烘箱中干燥，切割至粒径为0.5～1mm的颗粒，得到皮革废料粉；
S2.将所述皮革废料粉与质量浓度为2％的氢氧化钠溶液混合，搅拌均匀后加入尿素颗粒，在35℃下搅拌反应1～2h，过滤取固体，得到皮革废料第一处理物；
其中，所述皮革废料粉与氢氧化钠溶液的固液比为1：10～20；尿素颗粒与皮革废料粉的质量比为1：10～15；
S3.向所述皮革废料第一处理物与质量浓度为2％的硫酸溶液混合，升温至50℃，反应1～2h，过滤取固体，得到皮革废料第二处理物；
其中，所述皮革废料第一处理物与硫酸溶液的固液比为1：10～15；
S4.将所述皮革废料第二处理物与去离子水混合，加入纳米碳化钙，在30℃下搅拌反应2～3h，过滤取固体物，得到皮革废料第三处理物；
其中，所述皮革废料第二处理物与去离子水的固液比为1：10～20；所述皮革废料第二处理物与纳米碳化钙的固液比为1：0.2～0.3；
S5.将所述皮革废料第三处理物与质量浓度为5％的硫酸溶液混合，在30℃下继续搅拌反应0.5～1h，过滤取固体物，洗涤至中性，干燥，得到皮革废料水解物；
其中，所述皮革废料第三处理物与硫酸溶液的固液比为1：10～15。
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