申请日2015.12.29
公开(公告)日2016.03.23
IPC分类号C05G1/00; C05F17/00
摘要
一种应用生物制药菌丝体污泥制备多元复合有机肥料方法，它于污泥资源化领域，它要解决目前生物制药菌丝体污泥，含有大量的抗生素，无法直接作为废弃物进行填埋，而且对周围环境土壤和植物有损伤的问题。方法：一、采用微波法制备干燥的菌丝体污泥;二、干燥的菌丝体污泥、添加辅料和复合发酵菌剂混拌均匀，得到发酵物料，日光温室大棚进行发酵;三、熟化、烘干、粉碎后添加无机氮、磷、钾元素、生物钾细菌、固氮菌、磷细菌和增效剂，造粒即完成。本发明以菌丝体为主的污泥，通过预处理工艺和微生物菌剂及发酵工艺优化同时添加营养元素，实现利用菌丝体废渣生产有机肥料，对周围环境土壤和植物无损伤，变废为宝，具有经济价值和市场前景。
摘要附图
权利要求书
1.一种应用生物制药菌丝体污泥制备多元复合有机肥料方法，其特征在于它按以下步骤进行：
一、采用微波干燥法对生物制药菌丝体污泥进行干燥，微波的功率为150～350W，真空度为1800～3000Pa，干燥时间为3～7h，获得干燥的菌丝体污泥;
二、按体积比90:5:5将干燥的菌丝体污泥、添加辅料和复合发酵菌剂混拌均匀，得到发酵物料，然后送入日光温室大棚进行发酵，当发酵物料温度达到55℃～65℃，机械翻料一次，7～10天后发酵物料温度降至30℃以下，出料，再送入熟化车间进行熟化;
三、熟化后在80～90℃下进行烘干，粉碎后添加无机氮、磷、钾元素、生物钾细菌、固氮菌、磷细菌和增效剂，然后以废弃物发酵的沼液为粘结剂，采用造粒机进行造粒成球，即完成应用生物制药菌丝体污泥制备多元复合有机肥料。
2.根据权利要求1所述的一种应用生物制药菌丝体污泥制备多元复合有机肥料方法，其特征在于步骤一中微波的功率为300W，真空度为2500Pa，干燥时间为5h。
3.根据权利要求1所述的一种应用生物制药菌丝体污泥制备多元复合有机肥料方法，其特征在于步骤二中当发酵物料温度达到55℃，机械翻料一次，9天后发酵物料温度降至30℃以下。
4.根据权利要求1所述的一种应用生物制药菌丝体污泥制备多元复合有机肥料方法，其特征在于步骤二中发酵过程中pH值控制在7～8。
5.根据权利要求1所述的一种应用生物制药菌丝体污泥制备多元复合有机肥料方法，其特征在于步骤二中辅料为粉碎的秸秆和畜禽粪便，C/N比为24:1。
6.根据权利要求1所述的一种应用生物制药菌丝体污泥制备多元复合有机肥料方法，其特征在于步骤二中复合发酵菌剂为纤维分解菌的菌液或者干粉、有机磷分解菌的菌液或者干粉、硝化菌的菌液或者干粉;三者的体积比为1:1:1;菌液的OD值均为106个/ml。
7.根据权利要求1所述的一种应用生物制药菌丝体污泥制备多元复合有机肥料方法，其特征在于步骤二中熟化的温度为110～150℃，时间为12～24h。
8.根据权利要求1所述的一种应用生物制药菌丝体污泥制备多元复合有机肥料方法，其特征在于步骤三中粉碎采用机械翻料进行粉碎。
9.根据权利要求1所述的一种应用生物制药菌丝体污泥制备多元复合有机肥料方法，其特征在于步骤三中增效剂为维生素C。
10.根据权利要求1所述的一种应用生物制药菌丝体污泥制备多元复合有机肥料方法，其特征在于步骤三中造粒成球的粒径为3～5mm。
说明书
一种应用生物制药菌丝体污泥制备多元复合有机肥料方法
技术领域
本发明属于污泥资源化领域，具体涉及一种制备多元复合有机肥料方法。
背景技术
抗生素类药品是目前国内消耗较多的品种，大多数属于生物制品，即通过发酵过程提取制得，是微生物、植物、动物在其生命过程中产生的化合物，具有在低浓度下，选择性抑制或杀灭其它微生物或肿瘤细胞能力的化学物质，是人类控制感染性疾病、保健身体健康及防治动植物病害的重要化学药物。
抗生素的生产过程中，大多存在着原料利用率低，提炼纯度低，废水中残留抗生素含量高等特点，因而造成了废水成分复杂，有机物和悬浮物浓度高，并含有难降解物质和有抑菌作用的抗生素，很难处理。抗生素生产企业，很大一部分都因为某种原因而不能实现稳定的达标排放，严重地危害了水体环境，并给周围环境造成了一定的污染，随着抗生素工业的发展，抗生素生产废水已成为严重的污染源之一。
抗生素废水的来源主要包括以下几个方面：发酵废水;酸、碱废水和有机溶剂废水;设备与地板等的洗涤废水;冷却水。
抗生素生产废水的来源包括：1.提取废水：该废水如果不含最终成品，BOD5一般在4000～13000mg/l，当发酵不正常，发生染菌导致倒罐时，可使废水中的COD、BOD5值出现波动高峰，一般废水中的BOD5可达(2-3)×104mg/l。此外，废水中还含有一定的酸、碱和有机溶剂等;2.洗涤废水：洗涤废水源于发酵罐的清洗、帆布洗涤、分离机的清洗及其它清洗工段和冲洗地面。水质一般与提取废水相似，但浓度低，一般COD500-2500mg/l，BOD5为200-1500mg/l;3.其它废水：如发酵逃液、酸、碱废水等。这些生产水的COD浓度高，废水中SS浓度高，存在难生物降解和有抑菌作用的抗生素等毒性物质，水质成份比较复杂，水量小且间歇排放，冲击负荷较高。这种水若直接排放，必将对环境造成严重的破坏。
抗生素生产废水的水质特征：抗生素生产废水成分复杂、有机物浓度高溶解性和胶体性固体浓度高，pH值经常变化，温度较高，带有颜色和气味，悬浮物含量高，易产生泡沫，含有难降解物质和有抑菌作用的抗生素，并有毒性。COD浓度高(5000-80000mg/l)是抗生素废水污染物的主要来源，其中主要为发酵残余基质及营养物、溶媒提取过程中的萃余液、经溶媒回收后排出的蒸馏釜残液、离子交换过程排出的吸 附废液、水中不溶性抗生素的发酵滤液以及染菌倒罐废液等，如青霉素，COD15000-80000mg/l，土霉素COD8000-35000mg/l，好氧生物法处理有较大困难。废水中的SS浓度高(500-25000mg/l，其中主要为残余培养基质和发酵产生的微生物菌体，如庆大霉素SS为8000mg/l，青霉素SS为5000-23000mg/l，这对厌氧UASB工艺处理极为不利。存在难生物降解物质和有抑菌作用的抗生素等毒性物质，由于发酵中抗生素得率较低仅为0.1%-3%，且分离提取收率仅60%-70%，因此大部分废液中残留抗生素含量较高，一般条件下，四环素残留浓度为100-1000mg/l，土霉素为500-1000mg/l，过高的残留量会抑制好氧污泥活性，降低处理效果，对于有毒性作用的抑制物质，厌氧生物处理比好氧生物处理具有一定优势。硫酸盐等浓度高如链霉素废液中，硫酸盐含量为3000mg/l，庆大霉素为4000mg/l，有报道，硫酸盐含量1000mg/l以上对好氧处理有抑制。水质成分复杂，中间代谢物，表面活性剂(破乳剂、消泡剂等)，提取过程中残留的高浓度酸碱、有机溶剂等化工原料含量高，该类成分易引起pH值波动，色度高和气味重等不利因素影响厌氧反应器中甲烷菌的正常活性。水量大且间歇排放，冲击负荷高给生物处理带来极大困难经计算，生产1kg四环素产生的COD量相当于0.4吨，COD浓度为9218mg/l的废水。
抗生素废水处理工艺：随着人们对抗生素废水成分的逐渐了解以及对高效反应器的深入研究，已有越来越多的成熟工艺运用到抗生素废水的处理中。通常的工艺是“微电解—UASB—MBR工艺”。刘红丽等人采用“铁微电解—厌氧(UASB)—好氧(MBR)”工艺处理抗生素制药废水。出水达到GB8978-96二级排放标准。通过板框将抗生素废水脱水，获得的抗生素污泥，通常作为废弃物，无法直接进行填埋，其中大量的抗生素对植物和土壤有严重的伤害。如何将抗生素菌丝体为主的污泥进行无害化和资源化是当前的重要的研究的课题。
发明内容
本发明目的是为了解决目前生物制药菌丝体污泥，含有大量的抗生素，无法直接作为废弃物进行填埋，而且对周围环境土壤和植物有损伤的问题，而提供一种应用生物制药菌丝体污泥制备多元复合有机肥料方法。
一种应用生物制药菌丝体污泥制备多元复合有机肥料方法，按以下步骤进行：
一、采用微波干燥法对生物制药菌丝体污泥进行干燥，微波的功率为150～350W，真空度为1800～3000Pa，干燥时间为3～7h，获得干燥的菌丝体污泥;
二、按体积比90:5:5将干燥的菌丝体污泥、添加辅料和复合发酵菌剂混拌均匀，得到 发酵物料，然后送入日光温室大棚进行发酵，当发酵物料温度达到55℃～65℃，机械翻料一次，7～10天后发酵物料温度降至30℃以下，出料，再送入熟化车间进行熟化;
三、熟化后在80～90℃下进行烘干，粉碎后添加无机氮、磷、钾元素、生物钾细菌、固氮菌、磷细菌和增效剂，然后以废弃物发酵的沼液为粘结剂，采用造粒机进行造粒成球，即完成应用生物制药菌丝体污泥制备多元复合有机肥料。
本发明采用生物制药菌丝体污泥为原料制备多元复合有机肥料，是一种全新的废水处理与资源化利用策略。本发明以菌丝体为主的污泥，通过预处理工艺和微生物菌剂及发酵工艺优化同时添加营养元素，可以实现利用菌丝体废渣生产有机肥料，解决了生物制药菌丝体污泥对周围环境土壤和植物有损伤的问题，同时变废为宝，具有一定的经济价值和市场前景。
