申请日2017.05.22
公开(公告)日2017.08.29
IPC分类号C05G3/00; C05F17/00; C02F11/00; C02F11/02; C02F11/04
摘要
本发明公开了一种污泥有机肥，包括如下重量份数配比的原料：活性污泥80‑100份，分散剂3‑5份，污泥调理剂1‑2份，秸秆粉50‑60份，糖2‑4份，纳豆菌0.5‑1份，生石灰1‑2份，堆肥菌剂3‑5份，化学氮肥30‑35份，五氧化二磷20‑30份，氧化钾20‑25份，植物生长调节剂15‑20份。本发明还公开了一起制作该污泥有机肥的方法。本发明利用污泥和蓝藻为原料生产有机肥，实现资源的循环利用，同时也解决环境污染问题。
权利要求书
1.一种污泥有机肥，其特征在于，包括如下重量份数配比的原料：活性污泥80-100份，分散剂3-5份，污泥调理剂1-2份，秸秆粉50-60份，糖2-4份，纳豆菌0.5-1份，生石灰1-2份，堆肥菌剂3-5份，化学氮肥30-35份，五氧化二磷20-30份，氧化钾20-25份，植物生长调节剂15-20份。
2.根据权利要求1所述污泥有机肥，其特征在于，所述分散剂为草木灰，所述化学氮肥为尿素，所述植物生长调节剂为蓝澡粉，所述污泥调理剂为盐酸、硫酸和硝酸中的一种或多种的组合，所述糖为糖蜜或红糖。
3.一种如权利要求1或2任一项所述污泥有机肥的制作方法，其特征在于，步骤如下：
a、将活性污泥和分散剂混合;
b、在混合后的物料加入水和污泥调理剂，搅拌均匀;
c、将搅拌后的物料过滤，加入秸秆粉、糖和纳豆菌，混合均匀后在发酵仓内好氧发酵;
d、在好氧发酵后的物料中加入堆肥菌剂，混合均匀后在发酵仓内二次好氧发酵;
e、在二次好氧发酵后的物料中加入生石灰，用薄膜覆盖堆放在发酵仓内厌氧发酵;
f、将厌氧发酵后的物料与化学氮肥、五氧化二磷、氧化钾和植物生长调节剂混合均匀后经晾晒、粉碎、造粒、烘干、冷却筛分后即得成品。
4.根据权利要求3所述污泥有机肥的制作方法，其特征在于，步骤b中，以混合后的物料和水的质量为参照，按25-40molH+/kg比例加入污泥调理剂，所述污泥调理剂为盐酸、硫酸和硝酸中的一种或多种的组合。
5.根据权利要求3所述污泥有机肥的制作方法，其特征在于，步骤c中，好氧发酵的时间为16-18小时，温度为45-50℃。
6.根据权利要求3所述污泥有机肥的制作方法，其特征在于，步骤d中，二次好氧发酵的时间为8-10天，温度为50-60℃。
7.根据权利要求3所述污泥有机肥的制作方法，其特征在于，步骤e中，厌氧发酵的时间为5-8天，温度为50-60℃。
8.根据权利要求3所述污泥有机肥的制作方法，其特征在于，步骤f中的植物生长调节剂的制作方法的步骤如下：
f1、将收集的水华蓝藻过滤浓缩成含干藻量50-60%的藻浆;
f2、将浓缩的藻浆脱水至含干藻量65-75%的藻泥;
f3、将脱水后的藻泥烘干至含干藻量90%以上的粗藻粉，干燥温度控制在300-400℃;
f4、将粗藻粉粉碎至150-200目细藻粉，即得植物生长调节剂。
9.根据权利要求3所述污泥有机肥的制作方法，其特征在于，步骤f中，烘干过程在滚筒中进行，滚筒的进口温度为300-320℃，滚筒的出口温度为70-75℃。
说明书
污泥有机肥
技术领域
本发明涉及肥料领域，特别是一种污泥有机肥。
背景技术
随着我国城市化进程的加快和工业化程度的提高，城市生活污泥已成为水环境的主要污染源。一些较大的城市已经建起了污泥处理厂，采用好氧堆肥、焚烧、干化填埋等工艺，对污泥进行无害化、减量化、稳定化处理处置。但是，目前只有20%的污泥进行了无害化、稳定化处理，10%的污泥直接用于农田，20%的污泥填埋，50%的污泥未经任何处理随处堆放，产生恶臭和滋生蚊蝇，严重污染了环境。
城镇污水处理厂生产的脱水污泥是一种以有机成分为主，组分复杂的混合物，含有大量的有机质、氮、磷、钾等植物需要的养分(有机质约35-50%，氮 (N)2-4%、磷(P)2-4%、钾(K)0.5-1%和各种微量元素)，高于常用牛羊猪粪等农家肥，可以与菜籽饼、棉籽饼等优质的有机农肥相媲美。
城镇水环境的另一主要污染源即是藻类，其中最主要的为蓝藻。蓝藻是最早的光合放氧生物，对地球表面从无氧的大气环境变为有氧环境起了巨大的作用。有不少蓝藻(如鱼腥藻)可以直接固定大气中的氮(原因：含有固氮酶，可直接进行生物固氮)，以提高土壤肥力，使作物增产。
蓝藻存在与营养丰富的水体中，常于夏季大量繁殖，并在水面形成一层蓝绿色而有腥臭味的浮沫，称为“水华”，大规模的蓝藻爆发，被称为“绿潮”(和海洋发生的赤潮对应)。绿潮引起水质恶化，严重时耗尽水中氧气而造成鱼类的死亡。更为严重的是，蓝藻中有些种类(如微囊藻)还会产生微囊藻毒素(microcystins，简称MCs)，大约50%的绿潮中含有大量MCs。MCs除了直接对鱼类、人畜产生毒害之外，也是肝癌的重要诱因。MCs耐热，不易被沸水分解，但可被活性碳吸收，所以可以用活性碳净水器对被污染水源进行净化。
蓝藻爆发造成生态灾难，严重威胁人类的饮水安全和健康。目前，国内外对蓝藻治理方面的研究较多，打捞是解决蓝藻危机最为快捷的方法，大量打捞出的蓝藻目前多采用焚烧和填埋的方式进行处理，无论采取哪种方式都存在二次污染的问题。但是蓝藻富含氮、磷、钾、植物蛋白、多糖等丰富的营养成分，是生产有机肥料的良好原料，是一种十分有用的资源。蓝藻含水量大，难于干燥，强制干燥后又成饼状，粉碎增加成本，如何开发蓝藻资源，变废为宝尚属空白。
因此，利用堆肥技术对污泥和蓝藻进行无害化处置是实现资源循环利用、解决污染的最佳途径。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种利用污泥为主要原料并辅以蓝澡制作的有机肥以及制作该有机肥的方法，其配方合理、成本低廉、肥效高，且能实现资源循环利用、解决污染。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种污泥有机肥，包括如下重量份数配比的原料：活性污泥80-100份，分散剂3-5份，污泥调理剂1-2份，秸秆粉50-60份，糖2-4份，纳豆菌0.5-1份，生石灰1-2份，堆肥菌剂3-5 份，化学氮肥30-35份，五氧化二磷20-30份，氧化钾20-25份，植物生长调节剂15-20份。
优选地，所述分散剂为草木灰，所述化学氮肥为尿素，所述植物生长调节剂为蓝澡粉，所述污泥调理剂为盐酸、硫酸和硝酸中的一种或多种的组合，所述糖为糖蜜或红糖。
一种如上所述污泥有机肥的制作方法，步骤如下：
a、将活性污泥和分散剂混合;
b、在混合后的物料加入水和污泥调理剂，搅拌均匀;
c、将搅拌后的物料过滤，加入秸秆粉、糖和纳豆菌，混合均匀后在发酵仓内好氧发酵;
d、在好氧发酵后的物料中加入堆肥菌剂，混合均匀后在发酵仓内二次好氧发酵;
e、在二次好氧发酵后的物料中加入生石灰，用薄膜覆盖堆放在发酵仓内厌氧发酵;
f、将厌氧发酵后的物料与化学氮肥、五氧化二磷、氧化钾和植物生长调节剂混合均匀后经晾晒、粉碎、造粒、烘干、冷却筛分后即得成品。
优选地，步骤b中，以混合后的物料和水的质量为参照，按25-40molH+/kg 比例加入污泥调理剂，所述污泥调理剂为盐酸、硫酸和硝酸中的一种或多种的组合。
优选地，步骤c中，好氧发酵的时间为16-18小时，温度为45-50℃。
优选地，步骤d中，二次好氧发酵的时间为8-10天，温度为50-60℃。
优选地，步骤e中，厌氧发酵的时间为5-8天，温度为50-60℃。
优选地，步骤f中的植物生长调节剂的制作方法的步骤如下：
f1、将收集的水华蓝藻过滤浓缩成含干藻量50-60%的藻浆;
f2、将浓缩的藻浆脱水至含干藻量65-75%的藻泥;
f3、将脱水后的藻泥烘干至含干藻量90%以上的粗藻粉，干燥温度控制在 300-400℃;
f4、将粗藻粉粉碎至150-200目细藻粉，即得植物生长调节剂。
优选地，步骤f中，烘干过程在滚筒中进行，滚筒的进口温度为300-320℃，滚筒的出口温度为70-75℃。
本发明的有益效果是：
1、选用污泥和蓝藻作为制肥原料，变废为宝，实现资源循环利用，还能解决污染;
2、发酵前，利用污泥调理剂处理污泥，通过污泥调理剂与污泥中以固体形式存在的金属元素(主要为铁，含少量铝、钙、镁)作用，将金属元素转化成可溶性化合物的形式进入水溶液中，然后经过过滤，完成污泥中的固态金属元素的去除，避免成品肥料中带有大量上述金属元素影响作物生长;
3、通过纳豆菌对污泥进行最初的好氧发酵处理，纳豆菌发酵过程中会产生多种抗菌素和酶，抗菌素可在发酵过程中抑制有害菌种的生长，而酶可降解污泥中大量复杂的碳水化合物，以便作物吸收;
4、利用水华蓝藻为主要原料制作植物生长调节剂，工艺简单，对蓝藻进行破壁脱毒处理，保留蓝藻的营养成分，变废为宝，同时也解决了蓝藻水华对环境造成的污染问题，经济效益显著，值得推广;
5、由于使用纳豆菌进行最初发酵处理，大大提高了后期的发酵效率，缩短了整个制肥周期，提高了生产效率，提高了成品肥料的质量;
6、肥料养分含量全，养分配比合理，养分形态配方适宜，能显著促进作物叶片叶绿素含量的增加，促进作物生长。
具体实施方式
实施例一
一种污泥有机肥，包括如下重量份数配比的原料：活性污泥80份，分散剂3份，污泥调理剂1份，秸秆粉50份，糖2份，纳豆菌0.5份，生石灰1份，堆肥菌剂3份，化学氮肥30份，五氧化二磷20份，氧化钾20份，植物生长调节剂15份。
所述分散剂为草木灰，所述化学氮肥为尿素，所述植物生长调节剂为蓝澡粉，所述污泥调理剂为盐酸，所述糖为糖蜜。
上述污泥有机肥的制作方法，步骤如下：
a、将活性污泥和分散剂混合;
b、在混合后的物料加入水和污泥调理剂，搅拌均匀，其中，以混合后的物料和水的质量为参照，按25molH+/kg比例加入污泥调理剂;
c、将搅拌后的物料过滤，加入秸秆粉、糖和纳豆菌，混合均匀后在发酵仓内好氧发酵，好氧发酵的时间为16小时，温度为45℃;
d、在好氧发酵后的物料中加入堆肥菌剂，混合均匀后在发酵仓内二次好氧发酵，二次好氧发酵的时间为8天，温度为50℃;
e、在二次好氧发酵后的物料中加入生石灰，用薄膜覆盖堆放在发酵仓内厌氧发酵，厌氧发酵的时间为5天，温度为50℃;
f、将厌氧发酵后的物料与化学氮肥、五氧化二磷、氧化钾和植物生长调节剂混合均匀后经晾晒、粉碎、造粒、烘干、冷却筛分后即得成品，烘干过程在滚筒中进行，滚筒的进口温度为300℃，滚筒的出口温度为70℃;其中，植物生长调节剂的制作方法的步骤如下：
f1、将收集的水华蓝藻过滤浓缩成含干藻量50%的藻浆;
f2、将浓缩的藻浆脱水至含干藻量65%的藻泥;
f3、将脱水后的藻泥烘干至含干藻量90%的粗藻粉，干燥温度控制在300℃;
f4、将粗藻粉粉碎至150目细藻粉，即得植物生长调节剂。
实施例二
一种污泥有机肥，包括如下重量份数配比的原料：活性污泥90份，分散剂 4份，污泥调理剂1.5份，秸秆粉55份，糖3份，纳豆菌0.75份，生石灰1.5 份，堆肥菌剂4份，化学氮肥32.5份，五氧化二磷25份，氧化钾22.5份，植物生长调节剂17.5份。
所述分散剂为草木灰，所述化学氮肥为尿素，所述植物生长调节剂为蓝澡粉，所述污泥调理剂为盐酸，所述糖为糖蜜。
上述污泥有机肥的制作方法，步骤如下：
a、将活性污泥和分散剂混合;
b、在混合后的物料加入水和污泥调理剂，搅拌均匀，其中，以混合后的物料和水的质量为参照，按32.5molH+/kg比例加入污泥调理剂;
c、将搅拌后的物料过滤，加入秸秆粉、糖和纳豆菌，混合均匀后在发酵仓内好氧发酵，好氧发酵的时间为17小时，温度为47.5℃;
d、在好氧发酵后的物料中加入堆肥菌剂，混合均匀后在发酵仓内二次好氧发酵，二次好氧发酵的时间为9天，温度为55℃;
e、在二次好氧发酵后的物料中加入生石灰，用薄膜覆盖堆放在发酵仓内厌氧发酵，厌氧发酵的时间为6.5天，温度为55℃;
f、将厌氧发酵后的物料与化学氮肥、五氧化二磷、氧化钾和植物生长调节剂混合均匀后经晾晒、粉碎、造粒、烘干、冷却筛分后即得成品，烘干过程在滚筒中进行，滚筒的进口温度为310℃，滚筒的出口温度为72.5℃;其中，植物生长调节剂的制作方法的步骤如下：
f1、将收集的水华蓝藻过滤浓缩成含干藻量55%的藻浆;
f2、将浓缩的藻浆脱水至含干藻量70%的藻泥;
f3、将脱水后的藻泥烘干至含干藻量92%的粗藻粉，干燥温度控制在350℃;
f4、将粗藻粉粉碎至175目细藻粉，即得植物生长调节剂。
实施例三
一种污泥有机肥，包括如下重量份数配比的原料：活性污泥100份，分散剂5份，污泥调理剂2份，秸秆粉60份，糖4份，纳豆菌1份，生石灰2份，堆肥菌剂5份，化学氮肥35份，五氧化二磷30份，氧化钾25份，植物生长调节剂20份。
所述分散剂为草木灰，所述化学氮肥为尿素，所述植物生长调节剂为蓝澡粉，所述污泥调理剂为盐酸，所述糖为糖蜜。
上述污泥有机肥的制作方法，步骤如下：
a、将活性污泥和分散剂混合;
b、在混合后的物料加入水和污泥调理剂，搅拌均匀，其中，以混合后的物料和水的质量为参照，按40molH+/kg比例加入污泥调理剂;
c、将搅拌后的物料过滤，加入秸秆粉、糖和纳豆菌，混合均匀后在发酵仓内好氧发酵，好氧发酵的时间为18小时，温度为50℃;
d、在好氧发酵后的物料中加入堆肥菌剂，混合均匀后在发酵仓内二次好氧发酵，二次好氧发酵的时间为10天，温度为60℃;
e、在二次好氧发酵后的物料中加入生石灰，用薄膜覆盖堆放在发酵仓内厌氧发酵，厌氧发酵的时间为8天，温度为60℃;
f、将厌氧发酵后的物料与化学氮肥、五氧化二磷、氧化钾和植物生长调节剂混合均匀后经晾晒、粉碎、造粒、烘干、冷却筛分后即得成品，烘干过程在滚筒中进行，滚筒的进口温度为320℃，滚筒的出口温度为75℃;其中，植物生长调节剂的制作方法的步骤如下：
f1、将收集的水华蓝藻过滤浓缩成含干藻量60%的藻浆;
f2、将浓缩的藻浆脱水至含干藻量75%的藻泥;
f3、将脱水后的藻泥烘干至含干藻量94%的粗藻粉，干燥温度控制在400℃;
f4、将粗藻粉粉碎至200目细藻粉，即得植物生长调节剂。
实施例四
本发明制作的污泥有机肥的应用验证。
(1)污泥有机肥的制作
本实施例的污泥有机肥按照实施例2中的制作工艺制成，制成的污泥有机肥的营养成分见表1。
表1污泥有机肥成品中有机质及全氮含量测试
有机质含量/%全氮含量/g/kgpH值污泥有机肥成品42.0-45.010.0-12.07.0-7.2
(2)污泥有机肥的应用
试验设计为两类，一类为农作物施用普通无机肥和污泥有机肥的对比，另一类为盆栽植物施用普通无机肥和污泥有机肥的对比。
农作物施用普通无机肥和污泥有机肥的对比结果见表2。
表2污泥有机肥肥效试验
从表2可看出，与施用相同量的普通无机肥相比，本发明的污泥有机肥具有明显的优点，施用污泥有机肥相比普通无机肥进一步提高了农作物的产量，其中小麦产量提高了5.7%，玉米的产量提高了6.2%。另外，施用本发明的污泥有机肥可以延长农作物的生长周期，使籽粒更加饱满、大小匀称，农作物产品质量得到显著提升。
盆栽植物施用普通无机肥和污泥有机肥的对比结果见表3。
表3中的施肥用量均为3.0kg/m3，记录的数据均为种植5个月后检测得到。
由表3可看出，与施用相同量的普通无机肥相比，本发明的污泥有机肥有明显的优点。
海棠种植5个月后，施用本发明的污泥有机肥相比普通有机肥，提高了新叶平均SPAD值14.9%，增加了新叶平均叶面积40.7%，提高了土壤有机质含量18.6%，提高了土壤全氮含量7.2%。
香樟种植5个月后，施用本发明的污泥有机肥相比普通有机肥，提高了新叶平均SPAD值15.3%，增加了新叶平均叶面积42.2%，提高了土壤有机质含量 19.3%，提高了土壤全氮含量8.2%。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
