申请日2019.05.05
公开(公告)日2019.06.25
IPC分类号C05F15/00; C05F17/00
摘要
本发明涉及一种污泥堆肥方法及有机肥料，所述方法以污泥、菇渣与木块作为原料，三者混合后形成堆体;所述堆体堆积在戈尔膜内堆起来，加入复合微生物酶发酵菌液，制成堆垛，所述堆垛表面覆盖戈尔膜，将所述堆垛放置在通风供养环境下进行有氧发酵;发酵3‑4周后出料、陈化，得到肥料粗品，依次进行灭菌、脱水、抽风去除臭味、干燥和过筛，制成粒径均匀的有机肥料。所述方法占地小、易推广，不仅克服目前市政污泥不能高效无害处理处置的问题，并有效提高污泥堆肥发酵率，有效的减轻了处理市政污泥的压力，并且提高有机固体废物转变为有机肥料的生产效率，同时能够减少传统焚烧或填埋污泥对环境的二次污染，具有较好的环保意义。
权利要求书
1.一种污泥堆肥方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：以污泥、菇渣与木块作为原料，三者混合后形成堆体;
步骤2：将步骤1中的所述堆体堆积在戈尔膜内堆起来，加入复合微生物酶发酵菌液，制成堆垛，所述堆垛表面覆盖戈尔膜，将所述堆垛放置在通风供养环境下进行有氧发酵;
步骤3：控制有氧发酵的温度不超过60℃，发酵3-4周后出料、陈化，得到肥料粗品;
步骤4：将步骤3中的肥料粗品依次进行灭菌、脱水、抽风去除臭味、干燥和过筛，制成粒径均匀的有机肥料。
2.根据权利要求1所述的污泥堆肥方法，其特征在于：所述污泥为市政污泥，含水率不高于55wt%。
3.根据权利要求1所述的污泥堆肥方法，其特征在于：所述步骤1中污泥、菇渣与木块混合的质量比为4：2-3：2-3;混合的方式为污泥与木块先混合均匀后，再与菇渣混合堆放。
4.根据权利要求1所述的污泥堆肥方法，其特征在于：所述步骤1中控制堆体的温度为55-60℃;优选地，控制堆体温度的方式为控制堆体中物料的湿度。
5.根据权利要求1所述的污泥堆肥方法，其特征在于：所述步骤2中复合微生物酶发酵菌液由枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、黄孢原毛平革菌和水组成，其制备方法为将枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、黄孢原毛平革菌以菌液体积比为0.2：0.2：0.3：0.1-1.2混合后，所得混合液再按照1:19-21的体积比加水稀释。
6.根据权利要求5所述的污泥堆肥方法，其特征在于：所述步骤2中复合微生物酶发酵菌液的加量为所述堆体的25-30wt%。
7.根据权利要求1所述的污泥堆肥方法，其特征在于：所述步骤3中，控制有氧发酵的温度方式为：当所述堆垛温度超出60℃时，将其进行翻堆操作，使物料重新混合均匀，且温度恢复到55-60℃之间。
8.根据权利要求1或7所述的污泥堆肥方法，其特征在于：所述步骤3中，控制所述堆体水分含量为45-55wt%，pH保持在7-8。
9.根据权利要求1所述的污泥堆肥方法，其特征在于：所述步骤4中，灭菌的方式为巴氏灭菌法，温度为75-85℃。
10.运用权利要求1-9中任一项所述的污泥堆肥方法，制备得到的有机肥料。
说明书
一种污泥堆肥方法及有机肥料
技术领域
本发明涉及堆肥的技术领域，尤其是一种污泥堆肥方法及有机肥料。
背景技术
在城市化发展进程中，污水处理量随之提高，这也导致污水处理附属物污泥产量大大增加。而如何处理处置这些污泥，使其无害化并进行有效利用是世界共同重视的问题。市政污泥是指污水处理厂处理结束后经浓缩、脱水后排出的含水率约为80%的深褐色泥块或泥饼，它含有大量的水分、丰富的有机物以及氮、磷、钾等营养元素，随意处置污泥会对资源造成严重浪费并且容易形成二次污染。
堆肥是一种很好的无害化处理污泥的方法，但由于传统的堆肥技术在有氧分解过程中产生的臭味会污染环境，堆肥成本高或质量不佳影响堆肥产品销售。中国发明专利申请CN102515901A公开了一种利用城市污水处理厂污泥作为林业土壤基质的方法，包括以下步骤：
(1)对栽植地块进行整地，确保遇涝能排，遇旱能灌;
(2)在栽植地块附近选择一块污泥堆肥场地，其堆肥场地周围开挖排水沟，上方设塑料薄膜的温室大棚，污泥堆肥场地进行夯实，然后铺上防水卷材，并留有一定坡度，在坡度下方设置渗滤液截留桶，大棚外侧设有冷凝水导流槽;
(3)将污泥和药渣添加物运至污泥堆肥场地，按重量比1.5∶1混合，所述污泥含水率为75%-85%，药渣添加物含水率为25%-35%;再添加适量的复合菌剂接种发酵，第1～20天，每2天翻抛堆肥污泥一次，以供氧为主要目的，第20～32天，每4天翻抛堆肥污泥一次，以控制温度为主要目的;当堆肥污泥含水率25%～35%;碳氮比(C/N)≤20∶1;耗氧速率趋于稳定时即形成林业土壤基质;
(4)发酵完成后的堆肥产品，用于林地施用时，采用灌溉、翻土作垄或犁沟施用;用于绿地直接施用时，先在种植前在土方上方均匀撒上污泥，然后结合整地翻入土内，使污泥和土壤均匀混合，在污泥翻入土中后，浇少量水使土壤和污泥充分混合。
上述方法需要的占地面积大，发酵时间长，堆肥产品的适用对象有限。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有的污泥堆肥技术的不足，提供一种污泥堆肥方法，采用GORE膜(中文翻译：戈尔膜)堆肥，GORE膜覆盖系统与传统膜堆肥不同，它具有对气候、气溶胶和臭气的综合防治功能，能够让有机质得到有效降解。GORE膜是一种特制微孔功能膜，目前市场有售，其具有半透膜功能，能使水蒸气和二氧化碳从堆体中散发出去，但阻断硫化氢、氨气等臭气的通过，并且能够使堆体处于一个较恒定的气候环境，从而提高堆肥效率。
本发明还保护所述污泥堆肥方法获得的有机肥料，其可以作为常规有机肥料适用于农田、园林等多个场合，运用广，腐熟度高，平均发芽率达到0.746，对种子无毒害，属于环保产品。
本发明所利用的污泥为市政污泥，其特点是具有较高含水率、透气性差。应通过脱水使污泥含水率不高于55wt%，以免堆体不能达到最适合的发酵温度，影响其发酵、腐熟的速度。
本发明利用菇渣与木块配合污泥进行发酵，主要通过投放适量的菇渣和木块调节堆肥C/N比以及含水率。当污泥、菇渣与木块混合的质量比为4：2-3：2-3时，可实现物料C/N为1：25-30，在该条件下，配合本发明所述的堆肥方法，不仅可以较快完成发酵过程，而且产品的发芽指数较高，从而通过将污泥与菇渣、木块配合，实现污泥的无害化、高效化发酵堆肥。优选地，混合的方式为污泥与木块先混合均匀后，再与菇渣混合堆放，来降低堆体含水率以及达到调节污泥粒径和孔隙率的目的。
本发明中，复合微生物酶菌液可以提高产品的肥效，减少化肥的使用量，推进环保生态经济的发展。复合微生物酶菌液优选为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、黄孢原毛平革菌和水组成，上述各种菌均采用市售菌液产品，其制备方法为将枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、黄孢原毛平革菌以菌液体积比为0.2：0.2：0.3：0.1-1.2混合后，所得混合液再按照1:19-21的体积比加水稀释，采用这种比例配置的复合微生物酶菌液，其产品的发芽指数较高。优选地，复合微生物酶发酵菌液的加量为所述堆体的25-30wt%，低于25wt%会影响堆肥效率，高于30wt%会导致堆体温度过高不利于堆体发酵。
本发明中，有氧发酵的温度不超过60℃，否则将会影响堆体中的发酵菌种发酵，优选地，控制所述堆体水分含量为45-55wt%，pH保持在7-8，保持良好的发酵环境。
具体方案如下：
一种污泥堆肥方法，包括以下步骤：
步骤1：以污泥、菇渣与木块作为原料，三者混合后形成堆体;
步骤2：将步骤1中的所述堆体堆积在戈尔膜内堆起来，加入复合微生物酶发酵菌液，制成堆垛，所述堆垛表面覆盖戈尔膜，将所述堆垛放置在通风供养环境下进行有氧发酵;
步骤3：控制有氧发酵的温度不超过60℃，发酵3-4周后出料、陈化，得到肥料粗品;
步骤4：将步骤3中的肥料粗品依次进行灭菌、脱水、抽风去除臭味、干燥和过筛，制成粒径均匀的有机肥料。
进一步的，所述污泥为市政污泥，含水率不高于55wt%。
进一步的，所述步骤1中污泥、菇渣与木块混合的质量比为4：2-3：2-3;混合的方式为污泥与木块先混合均匀后，再与菇渣混合堆放。
进一步的，所述步骤1中控制堆体的温度为55-60℃;优选地，控制堆体温度的方式为控制堆体中物料的湿度。
进一步的，所述步骤2中复合微生物酶发酵菌液由枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、黄孢原毛平革菌和水组成，其制备方法为将枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、黄孢原毛平革菌以菌液体积比为0.2：0.2：0.3：0.1-1.2混合后，所得混合液再按照1:19-21的体积比加水稀释。
进一步的，所述步骤2中复合微生物酶发酵菌液的加量为所述堆体的25-30wt%。
进一步的，所述步骤3中，控制有氧发酵的温度方式为：当所述堆垛温度超出60℃时，将其进行翻堆操作，使物料重新混合均匀，且温度恢复到55-60℃之间。
进一步的，所述步骤3中，控制所述堆体水分含量为45-55wt%，pH保持在7-8。
进一步的，所述步骤4中，灭菌的方式为巴氏灭菌法，温度为75-85℃。
本发明还保护运用所述的污泥堆肥方法，制备得到的有机肥料。
有益效果：
本发明利用污泥进行堆肥，通过污泥与菇渣、木块配合，在复合微生物酶发酵菌液作用下进行膜内有氧发酵，不仅克服目前市政污泥不能高效无害处理处置的问题，充分利用了市政污泥中的丰富的有机物、氮、磷、钾等营养元素，减少对污泥处理的支出经费，并有效提高污泥堆肥发酵率。本发明所述方法有效的减轻了处理市政污泥的压力，并且提高有机固体废物转变为有机肥料的生产效率，同时能够减少传统焚烧或填埋污泥对环境的二次污染，由于复合发酵菌液的作用，加快堆体的腐熟速度并且减少恶臭气体逸散。结合GORE膜密封使逸散到环境中的臭气进一步减少，具有较好的环保意义。
