CN115433034A - 河湖水净化絮凝物堆肥工艺及在肥料上的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了河湖水净化絮凝物堆肥工艺及在肥料的应用，该堆肥工艺包括：步骤一、将至少三类地表水标准的河湖水絮凝污泥脱水后与菌剂接种棒按照质量比1:0.2‑0.4混合；步骤二、将步骤一混合的物料置于容器中，持续搅拌且持续时间6‑10h，搅拌过程中间隔1‑1.5h加入占比步骤一中混合物料质量0.1‑0.2的脱水絮凝污泥；步骤三、持续搅拌步骤二中发酵物料并维持温度低于60℃，时间50‑70h，本方案针对优质水源的河湖水日常维护产生的絮凝污泥设计发酵方案，发酵周期短。
Description
技术领域
本发明涉及堆肥技术领域，具体涉及河湖水净化絮凝物堆肥工艺及在肥料上的应用。
背景技术
目前，国内外对河流湖水治理成功的案例往往采用河道湖泊污水治理、建筑大坝引水冲污、底泥清污等一种或几种方法相结合来治理。
对于污水治理而言，常见的如絮凝处理，产生的絮凝物往往通过压滤脱水，继而后续通过填埋、焚烧以及发酵等方式处理。
其中发酵处理可实现污泥绿色环保的利用，是现在研究的热点领域，但常见的堆肥发酵处理工艺普遍存在周期长的缺点，无法根据絮凝污泥的污染程度选择发酵周期不同的发酵工艺。
如宁波月湖的水质经治理后基本处于地表三类水的标准，为保持水质，月湖中内置管道，通过管道将水源经絮凝处理后返回湖中，产生的絮凝污泥主要以有机物为主，如水草等，重金属等含量极低，但依照现有的发酵工序处理，发酵周期长达40天以上，需改进。
发明内容
为解决上述至少一个技术缺陷，本发明提供了如下技术方案：
本申请文件公开河湖水净化絮凝物堆肥工艺，包括以下步骤：
步骤一、将至少三类地表水标准的河湖水絮凝污泥脱水后与菌剂接种棒按照质量比1:0.2-0.4混合，其中菌剂接种棒包括25-35％的芦苇、30-40％的麦壳、5-10％的稻杆、0.5-0.7％的发酵菌剂，余下组分为腐熟污泥；
步骤二、将步骤一混合的物料置于容器中，持续搅拌且持续时间6-10h，搅拌过程中间隔1-1.5h加入占比步骤一中混合物料质量0.1-0.2的脱水絮凝污泥；
步骤三、持续搅拌步骤二中发酵物料并维持温度低于60℃，时间50-70h。
本方案针对优质水源的河湖水日常维护产生的絮凝污泥设计发酵方案，发酵周期短。
第一、通过菌剂接种棒预接种菌剂，一方面方便菌剂与絮凝污泥的充分混合，另一方面在于并搭配物料使菌剂处于合适的繁育环境中，该物料组成下的菌剂接种棒与脱水后絮凝污泥混合后还起到通气等作用。
第二、在步骤二中间隔时间加入脱水后絮凝污泥，一方面可有效对发酵物料进行降温，另一方面在于提高单次的发酵量，根据检测，该方式下发酵物料的温度基本维持在55℃以下。
第三、步骤三需根据容器内发酵物料的温度以外设的冷却水管等辅助降温，持续性的高温发酵，有助提高发酵质量，缩短发酵时间。
进一步，所述发酵菌剂包括枯草芽孢杆菌、乳酸菌、甲基营养性芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌中一种或多种。
优选，所述发酵菌剂包括30-35％枯草芽孢杆菌、20-25％的乳酸菌、10-15％的巨大芽孢杆菌、30-40％的甲基营养性芽孢杆菌。优选菌剂配方以提高发酵效率。
进一步，在步骤三中加入占比发酵物料质量0.05-0.08％的硼砂、钼酸铵混合物。添加硼砂、钼酸钠等补充菌剂繁育所需元素，有助提高繁育速度，提高发酵效率。
进一步，所述硼砂与钼酸铵的质量比为1:0.5-0.6。
进一步，步骤二中控制搅拌速度在20-30r/min，步骤三中搅拌速度控制在5-8r/min。搅拌过程一方面促使组分均匀，另一方面促使通气，且步骤二前期的搅拌过程摩擦生热使菌剂以较快的速度进入合适的繁育环境，步骤三中减缓搅拌速度有助维持温度的稳定性。
进一步，将河湖水通过絮凝剂进行絮凝处理，之后通过压滤装置进行脱水，对于絮凝剂如聚合氯化铝、聚丙烯酰胺等。
进一步，絮凝污泥脱水后含水率在10-20％，腐熟污泥的含水率在15-25％，将预定比例的芦苇、麦壳、稻杆、发酵菌剂混合并压制成棒状形成菌剂接种棒。限定含水率可对发酵物料的水比进行调整。
本申请公开上述堆肥工艺制备的发酵物料在肥料上的应用。经种植试验，发现上述发酵物料在花卉、蔬菜等种植上效果优异。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明针对优质水源的河湖水絮凝污泥设计发酵工艺，发酵周期大幅缩短，且发酵制备的肥料在花卉、蔬菜等种植上效果优异。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
以下实施例中河湖水絮凝污泥采用宁波月湖日常维护产生的絮凝污泥，宁波月湖水质长期维持在地表三类水的标准，本司通过管道将月湖湖水抽出至絮凝装置中，加入絮凝剂(聚合氯化铝、聚丙烯酰胺按照3:1混合)、搅拌进行絮凝处理，之后通过压滤脱水，脱水后的絮凝污泥块在室外晾晒至含水率在15％左右，经检测该絮凝污泥块主要为有机质，重金属等含量极少。
对于腐熟污泥，没有特别限定，常规技术经发酵后的腐熟污泥即可，污泥成分同样不做约束，经后续实验检测，常见腐熟污泥的组分等对发酵周期影响较小，在接种棒中腐熟污泥起到辅助固化成型的作用，含水率在15％。
甲基营养性芽孢杆菌参考授权公告号为CN110452852B的专利文件，枯草芽孢杆菌、乳酸菌、巨大芽孢杆菌均自市面上采购常用种类。
芦苇、麦壳、稻杆均自市面采购，粒径在2-5mm，各组分混合后压制成圆柱状。
实施例1
河湖水净化絮凝物堆肥工艺，包括以下步骤：
步骤一、将宁波月湖脱水后絮凝污泥与菌剂接种棒按照质量比1:0.2混合；
其中菌剂接种棒的组分：25％的芦苇、35％的麦壳、8％的稻杆、0.5％的发酵菌剂，余下组分为腐熟污泥；
发酵菌剂包括：35％枯草芽孢杆菌、25％的乳酸菌、10％的巨大芽孢杆菌、30％的甲基营养性芽孢杆菌，浓度为108CFU/g。
步骤二、将步骤一混合的物料置于用于发酵混合的容器中，搅拌速度25r/min，持续搅拌6h，搅拌过程中间隔1.5h加入占比步骤一中混合物料质量0.1的脱水絮凝污泥，经检测容器中物料温度基本在55℃以下。
步骤三、持续搅拌步骤二中发酵物料并通过在容器周壁环绕冷却水管等辅助降温，容器内物料维持温度低于60℃，时间50h，期间加入占比发酵物料质量0.05％的硼砂、钼酸铵混合物，硼砂与钼酸铵的质量比为1:0.5，硼砂与钼酸铵直接一次性加入。
步骤四、将步骤三发酵完成物料取出，自然冷却即可。
实施例2
河湖水净化絮凝物堆肥工艺，包括以下步骤：
步骤一、将宁波月湖脱水后絮凝污泥与菌剂接种棒按照质量比1:0.3混合；
其中菌剂接种棒的组分：30％的芦苇、35％的麦壳、10％的稻杆、0.6％的发酵菌剂，余下组分为腐熟污泥；
发酵菌剂包括：33％枯草芽孢杆菌、22％的乳酸菌、13％的巨大芽孢杆菌、32％的甲基营养性芽孢杆菌，浓度为108CFU/g。
步骤二、将步骤一混合的物料置于用于发酵混合的容器中，搅拌速度20r/min，持续搅拌7h，搅拌过程中间隔1.5h加入占比步骤一中混合物料质量0.2的脱水絮凝污泥，经检测容器中物料温度基本在52℃以下。
步骤三、以6r/min的速度持续搅拌步骤二中发酵物料并通过在容器周壁环绕冷却水管等辅助降温，容器内物料维持温度低于60℃，时间60h，期间加入占比发酵物料质量0.08％的硼砂、钼酸铵混合物，硼砂与钼酸铵的质量比为1:0.55，硼砂与钼酸铵直接一次性加入。
步骤四、将步骤三发酵完成物料取出，自然冷却即可。
实施例3
河湖水净化絮凝物堆肥工艺，包括以下步骤：
步骤一、将宁波月湖脱水后絮凝污泥与菌剂接种棒按照质量比1:0.4混合；
其中菌剂接种棒的组分：35％的芦苇、40％的麦壳、6％的稻杆、0.7％的发酵菌剂，余下组分为腐熟污泥；
发酵菌剂包括：35％枯草芽孢杆菌、20％的乳酸菌、15％的巨大芽孢杆菌、30％的甲基营养性芽孢杆菌，浓度为108CFU/g。
步骤二、将步骤一混合的物料置于用于发酵混合的容器中，搅拌速度23r/min，持续搅拌8h，搅拌过程中间隔1.5h加入占比步骤一中混合物料质量0.1的脱水絮凝污泥，经检测容器中物料温度基本在54℃以下。
步骤三、以7r/min的速度持续搅拌步骤二中发酵物料并通过在容器周壁环绕冷却水管等辅助降温，容器内物料维持温度低于60℃，时间65h，期间加入占比发酵物料质量0.06％的硼砂、钼酸铵混合物，硼砂与钼酸铵的质量比为1:0.6，硼砂与钼酸铵直接一次性加入。
步骤四、将步骤三发酵完成物料取出，自然冷却即可。
对比例1
本例中，河湖水净化絮凝物堆肥工艺中菌剂接种各组分直接与絮凝污泥混合，无需压制成棒，菌剂中缺少甲基营养性芽孢杆菌，其他与实施例1一致。
对上述实施例及对比例制备的发酵肥料进行检测，实施例1-3制备的肥料达到无害化卫生指标，对比例1中明显存在发酵不完全的现象，臭味明显，各值的检测不能达到卫生指标要求。
对上述实施例制备的肥料在花卉养殖中进行实地检验，具体如下：对灌木型花卉进行培育，本例中以月季为例进行展示，对比案例为传统肥料，其他培育环境及肥料的施用方式等均一致，质量指标如下表所示：
表1
此外，本发明制备的肥料在蔬菜等的种植培育上，如白菜、青椒等，均能起到缩短生长周期，亩产量提升等优点。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.河湖水净化絮凝物堆肥工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将至少三类地表水标准的河湖水絮凝污泥脱水后与菌剂接种棒按照质量比1:0.2-0.4混合，其中菌剂接种棒包括25-35％的芦苇、30-40％的麦壳、5-10％的稻杆、0.5-0.7％的发酵菌剂，余下组分为腐熟污泥；
步骤二、将步骤一混合的物料置于容器中，持续搅拌且持续时间6-10h，搅拌过程中间隔1-1.5h加入占比步骤一中混合物料质量0.1-0.2的脱水絮凝污泥；
步骤三、持续搅拌步骤二中发酵物料并维持温度低于60℃，时间50-70h。
2.如权利要求1所述的河湖水净化絮凝物堆肥工艺，其特征在于：所述发酵菌剂包括枯草芽孢杆菌、乳酸菌、甲基营养性芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌中一种或多种。
3.如权利要求2所述的河湖水净化絮凝物堆肥工艺，其特征在于：所述发酵菌剂包括30-35％枯草芽孢杆菌、20-25％的乳酸菌、10-15％的巨大芽孢杆菌、30-40％的甲基营养性芽孢杆菌。
4.如权利要求1所述的河湖水净化絮凝物堆肥工艺，其特征在于：在步骤三中加入占比发酵物料质量0.05-0.08％的硼砂、钼酸铵混合物。
5.如权利要求4所述的河湖水净化絮凝物堆肥工艺，其特征在于：所述硼砂与钼酸铵的质量比为1:0.5-0.6。
6.如权利要求1所述的河湖水净化絮凝物堆肥工艺，其特征在于：步骤二中控制搅拌速度在20-30r/min，步骤三中搅拌速度控制在5-8r/min。
7.如权利要求1所述的河湖水净化絮凝物堆肥工艺，其特征在于：将河湖水通过絮凝剂进行絮凝处理，之后通过压滤装置进行脱水。
8.如权利要求1所述的河湖水净化絮凝物堆肥工艺，其特征在于：絮凝污泥脱水后含水率在10-20％，腐熟污泥的含水率在15-25％，将预定比例的芦苇、麦壳、稻杆、发酵菌剂混合并压制成棒状形成菌剂接种棒。
9.如权利要求1-8任一项所述堆肥工艺制备的发酵物料在肥料上的应用。
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