专利名称：一种应用污泥制备的精制有机肥及其制备方法
技术领域：
本发明涉及城市污泥的处理处置和肥料制备的技术领域，特别涉及一种应用污泥制备的精制有机肥及其制备方法。
背景技术：
城市污泥是污水处理厂经各级处理净化污水产生的沉积物。污泥中富含N、P、K，多种中微量营养元素和有机质，是天然的有机肥料。但由于其中含有病原菌、寄生虫(卵)和重金属等多种有毒有害污染物，直接施用存在很大的卫生、安全、环境污染等风险，资源化利用受到制约。因此，如何有效地将城市污泥无害化、减量化并进行资源化利用，变废为宝，实现资源的再循环利用，已成为当今竞相研究的热点和难点。
目前，有关利用城市污泥制造有机肥料方面的专利文献和报道很多。如，“污泥肥料及其制备”、申请号“00135882.0”；“利用城市污泥生产生物型有机复合肥料的方法”、申请号“00132414.4”；“污泥发酵制备微生物有机肥料的工艺方法”、申请号“01110608.5”；“一种利用污泥、粪便生产高效有机肥料的方法”、申请号“01127272.4”；“一种污泥颗粒肥料及其生产工艺”、申请号“03129101.5”；“利用污水污泥制备的有机肥”、申请号“03115882.X”；“一种用新型调理剂进行污泥堆肥化的方法”、申请号“200410053424.0”等。尽管上述技术均有各自的不同特点，但都不同程度的存在以下几方面的问题。一是为杀灭病源微生物和寄生虫(卵)，将pH值调到等于或大于12，在碱性条件下容易造成氨的挥发损失，产生恶臭，污染环境。二是在强碱性环境下虽然能有效杀灭病源微生物和寄生虫(卵)，但同时也影响堆肥微生物的快速繁殖，从而造成腐殖化速度慢，堆肥周期长，处理效率低。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的首要目的在于提供一种应用污泥制备的精制有机肥。
本发明的另一目的在于提供上述精制有机肥的制备方法。
本发明的目的通过下述技术方案实现一种应用污泥制备的精制有机肥，由混合污泥和添加物组成，所述添加物包括无机调理剂、有机调理剂、腐熟促进剂、微生物接种剂和吸附剂等，其成分按质量百分比计如下混合污泥 60～69％无机调理剂3.6～15％有机调理剂20～30％腐熟促进剂3.6～15％微生物接种剂 0.4～0.6％吸附剂0.8～1.2％。
所述混合污泥按下述方法制备而成将含水率为70～85％的原污泥与含水率10～15％的烘干污泥按体积比1∶1～3混合，制得含水率达到30～45％的混合污泥。
所述无机调理剂是粉煤灰、制碱废渣、磷矿粉等中的一种或两种及其两种以上物质。
所述有机调理剂是蘑菇渣、作物秸秆、枯枝落叶、木屑、酱油渣、牛粪、腐植酸等中的一种或两种及其两种以上物质。
所述腐熟促进剂是酵母废液、酒糟、制糖废液、味精废液、砂糖等中的一种或两种及其两种以上物质。
所述微生物接种剂是酵素菌速腐剂、复合微生物菌剂等中的一种或两种及其两种以上微生物接种剂。
所述吸附剂是泥炭土、多孔草炭、沸石、硅藻土等中的一种或两种及其两种以上物质。
所述复合微生物菌剂为VT-1000菌剂(北京沃土天地生物科技有限公司)。
本发明应用污泥制备的精制有机肥的制备方法，包括如下步骤和工艺条件(1)将含水率为70～85％的原污泥与含水率10～15％的烘干污泥按体积比1∶1～3混合，制得含水率达到30～45％的混合污泥；(2)按照堆肥参数pH 6～8.5、碳氮比(C/N)(质量比)25～35∶1、有机质含量在45～60％之间，将混合污泥与无机调理剂、有机调理剂、腐熟促进剂和微生物接种剂按上述配比混合均匀，成条形堆垛，在堆垛表面撒上吸附剂进行堆肥发酵；所述撒上的吸附剂用量为吸附剂总量的一半。
(3)堆肥后，温度升至54～56℃第一次翻堆，翻堆后再在堆垛表面撒上剩余的吸附剂；以后每隔1～3天翻堆一次；第一次发酵时间为7～12天；从堆垛开始计。
(4)将第一次发酵后的物料转入热炕系统的储料仓内，进行第二次发酵和水分蒸发，使储料仓温度保持在40～60℃，每隔3～5天翻堆一次，堆制15～20天后完成第二次发酵，筛分即制成粉状精制有机肥产品。
所述筛分为将第二次发酵后的物料通过输送带输入分级筛进行产品分筛(Φ5.0mm)。筛分后的细料即制成粉状精制有机肥(≤5.0mm)。筛分后的粗料(＞5.0mm)可回流到堆肥混合物中。
所述堆垛高和宽之比约为2∶5。
第二次发酵采用热炕系统，所述该热炕系统包括储料仓、夹层、管道、保温材料及自动控温元件等。储料仓外面为夹层，夹层外覆盖保温材料(石棉)夹层中均匀设置有管道，管道外接热源和自动控温元件，将烘干污泥的余热引入管道内，利用热空气的双向循环加热储料仓，使储料仓温度保持在40～60℃，以便于堆肥的第二次发酵及水分的蒸发。
本发明热炕系统的优点如下一是利用烘干污泥的余热，实现能源的再利用，节约能源，符合循环经济的战略；二是供热均匀，养分损失少；三是减少二次发酵所需时间，仅需15～20天即可完成；四是热炕干燥过程无粉尘污染，突破了以往含水量难以控制的颈瓶，实现按需控制，环保经济。
本发明应用污泥制备精制的有机肥产品的质量检测如表1表1精制有机肥产品的技术指标
本发明与现有技术相比，具有如下优点及有益效果1、由于添加了腐熟促进剂、吸附剂、微生物接种剂、有机调理剂，堆肥过程中基本无臭气产生，发酵过程伴有粬香味。对周围环境无污染或污染极小，实现了资源化利用与环境保护的有机统一。
2、由于堆肥工艺的创新，在pH值6～8.5，高温堆肥(55℃)持续5天以上，能有效杀灭污泥中的病原菌和寄生虫(卵)，实现堆肥的无害化。同时由于在低pH值情况下发酵，大大减少了氨挥发，养分损失少，有机肥成品养分含量高，效果好。
3、二次发酵采用热炕系统设计对物料进行干燥，水分去除率高、养分损失少，成品完全符合精制有机肥产品的质量标准。同时，热炕系统设计干燥法无粉尘产生，对周边环境无污染，有利于产业工人的身体健康，实现以人为本、人性化的生产工艺流程。
4、热炕系统设计干燥法投资少，无需专用设备，运行成本低，干燥效果好。
5、添加物来源广阔、廉价高质，配料科学、合理，堆肥工艺简便易行，堆肥周期短，无害化效果显著，养分损失少，适用范围宽广的污泥精制有机肥的制造方法。既解决了城市污水污泥的处理问题，还可对污泥进行综合利用，使废物资源化，推动环保产业的发展。有着极大、长远的社会效益和一定的经济效益。并为农业提供丰富的N、P、K，大量的中微量元素和有机质，改良土壤理化性状、增加土壤微生物的数量，增强微生物活性，提高土壤的代谢强度，促进微生物对土壤养分的分解转化能力，有利于作物的吸收利用，提高农作物产量和产品品质。
图1是本发明制备方法的工艺流程示意图。
具体实施例方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1本发明制备过程的具体步骤及工艺条件如下(1)将含水率为78％的原污泥与含水率14％的烘干污泥按体积比1∶2.5混合，使其均匀混合成含水率为32％的混合污泥。
(2)选用5000kg(60％，质量百分比，下同)上述的混合污泥与1750kg(21％)有机调理剂(蘑菇渣60％、作物秸秆25％、牛粪15％)、667kg(8％)无机调理剂(粉煤灰75％、磷矿粉25％)、800kg(9.6％)腐熟促进剂(酵母废液40％、酒糟50％、制糖废液8％、砂糖2％)和33kg(0.4％)微生物接种剂酵素菌速腐剂混合均匀。水分含量为40％，C/N为29∶1，有机质含量52％，pH值7左右。
(3)将上述堆肥物料堆垛，垛型高1m，宽2m，在表面撒上42kg(0.5％)吸附剂多孔草炭。第一次发酵时间9天，温度升至54～56℃第一次翻堆，以后每隔1天翻堆一次，第一次翻堆后在堆垛表面撒上42kg(0.5％)吸附剂多孔草炭。
(4)将第一次发酵后的物料转入热炕系统的储料仓内，在热炕系统进行第二次发酵和水分蒸发，使储料仓温度保持在40～60℃，每隔3～5天翻堆一次，堆制15天后完成第二次发酵。
(5)第二次发酵后的物料通过输送带输入分级筛进行产品分筛(Φ5.0mm)。筛分后的细料即制成粉状精制有机肥(≤5.0mm)。筛分后的粗料(＞5.0mm)可回流到堆肥混合物中。
实施例2本发明制备过程的具体步骤及工艺条件如下(1)将含水率为80％的原污泥与含水率10％的烘干污泥按体积比1∶1混合，使其均匀混合成含水率为45％的混合污泥。
(2)选用10000kg(69％)上述的混合污泥与2899kg(20％)有机调理剂(枯枝落叶70％、酱油渣15％、腐植酸15％)、725kg(5％)无机调理剂(粉煤灰50％、磷矿粉50％)、609kg(4.2％)腐熟促进剂(酵母废液60％、酒糟20％、制糖废液8％、砂糖1％、味精废液11％)和87kg(0.6％)微生物接种剂VT-1000菌剂混合均匀。水分含量为43％，C/N为26∶1，有机质含量45％，pH值7左右。
(3)将上述堆肥物料堆垛，垛型高1m，宽2.5m，在表面撒上87kg(0.6％)吸附剂(多孔草炭70％、沸石30％)。第一次发酵时间9天，温度升至54～56℃第一次翻堆，以后每隔2天翻堆一次，第一次翻堆后在堆垛表面撒上87kg(0.6％)吸附剂(多孔草炭70％、沸石30％)。
(4)将第一次发酵后的物料转入热炕系统的储料仓内，在热炕系统进行第二次发酵和水分蒸发，使储料仓温度保持在40～60℃，每隔3～5天翻一次堆，堆制20天后完成第二次发酵。
(5)第二次发酵后的物料通过输送带输入分级筛进行产品分筛(Φ5.0mm)。筛分后的细料即制成粉状精制有机肥(≤5.0mm)。筛分后的粗料(＞5.0mm)可回流到堆肥混合物中。
实施例3本发明制备过程的具体步骤及工艺条件如下(1)将含水率为80％的原污泥与含水率15％的烘干污泥按体积比1∶3混合，使其均匀混合成含水率为31％的混合污泥。
(2)选用10000kg(60％)上述的混合污泥与3333kg(20％)有机调理剂(枯枝落叶70％、酱油渣15％、腐植酸15％)、2250kg(13.5％)无机调理剂(粉煤灰50％、磷矿粉50％)、833kg(5％)腐熟促进剂(酵母废液60％、酒糟21％、制糖废液8％、砂糖1％、味精废液10％)和83kg(0.5％)微生物接种剂(酵素菌速腐剂50％、VT-1000菌剂50％)混合均匀。水分含量为43％，C/N为25∶1，有机质含量46％，pH值7左右。
(3)将上述堆肥物料堆垛，垛型高1.2m，宽2.5m，在表面撒上83kg(0.5％)吸附剂(多孔草炭65％、沸石35％)。第一次发酵时间9天，温度升至54～56℃第一次翻堆，以后每隔3天翻堆一次，第一次翻堆后在堆垛表面撒上83kg(0.5％)吸附剂(多孔草炭65％、沸石35％)。
(4)将第一次发酵后的物料转入热炕系统的储料仓内，在热炕系统进行第二次发酵和水分蒸发，使储料仓温度保持在40～60℃，每隔3～5天翻一次堆，堆制18天后完成第二次发酵。
(5)第二次发酵后的物料通过输送带输入分级筛进行产品分筛(Φ5.0mm)。筛分后的细料即制成粉状精制有机肥(≤5.0mm)。筛分后的粗料(＞5.0mm)可回流到堆肥混合物中。
实施例4本发明制备过程的具体步骤及工艺条件如下(1)将含水率为70％的原污泥与含水率15％的烘干污泥按体积比1∶2混合，使其均匀混合成含水率为30％的混合污泥。
(2)选用5000kg(60％)上述的混合污泥与1667kg(20％)有机调理剂(蘑菇渣60％、枯枝落叶25％、牛粪15％)、833kg(10％)无机调理剂(粉煤灰50％、制碱废渣25％、磷矿粉25％)、708kg(8.5％)腐熟促进剂(酵母废液50％、酒糟40％、制糖废液8％、砂糖2％)和42kg(0.5％)微生物接种剂VT-1000菌剂混合均匀。水分含量为40％，C/N为27∶1，有机质含量47％，pH值7左右。
(3)将上述堆肥物料堆垛，垛型高1～1.2m，宽2～2.5m，在表面撒上42kg(0.5％)吸附剂(多孔草炭60％、硅藻土20％、泥炭土20％)。第一次发酵时间9天，温度升至54～56℃第一次翻堆，以后每隔1天翻堆一次，第一次翻堆后在堆垛表面撒上42kg(0.5％)吸附剂(多孔草炭60％、硅藻土20％、泥炭土20％)。
(4)将第一次发酵后的物料转入热炕系统的储料仓内，在热炕系统进行第二次发酵和水分蒸发，使储料仓温度保持在40～60℃，每隔3～5天翻堆一次，堆制15天后完成第二次发酵。
(5)完成第二次发酵后的物料通过输送带输入分级筛进行产品分筛(Φ5.0mm)。筛分后的细料即制成粉状精制有机肥(≤5.0mm)。筛分后的粗料(＞5.0mm)可回流到堆肥混合物中。
实施例5本发明制备过程的具体步骤及工艺条件如下(1)将含水率为75％的原污泥与含水率15％的烘干污泥按体积比1∶2混合，使其均匀混合成含水率为35％的混合污泥。
(2)选用5000kg(60％)上述的混合污泥与1667kg(20％)有机调理剂蘑菇渣、1250kg(15％)无机调理剂磷矿粉、300kg(3.6％)腐熟促进剂制糖废液和33kg(0.4％)微生物接种剂酵素菌速腐剂混合均匀。水分含量在40％，C/N为26∶1，有机质含量43％，pH值7左右。
(3)将上述堆肥物料堆垛，垛型高1.1m，宽2.3m，在表面撒上42kg(0.5％)吸附剂多孔草炭。第一次发酵时间9天，温度升至54～56℃第一次翻堆，以后每隔1天翻堆一次，第一次翻堆后在堆垛表面撒上42kg(0.5％)吸附剂多孔草炭。
(4)将第一次发酵后的物料转入热炕系统的储料仓内，在热炕系统进行第二次发酵和水分蒸发，使储料仓温度保持在40～60℃，每隔3～5天翻堆一次，堆制15天后完成第二次发酵。
(5)第二次发酵后的物料通过输送带输入分级筛进行产品分筛(Φ5.0mm)。筛分后的细料即制成粉状精制有机肥(≤5.0mm)。筛分后的粗料(＞5.0mm)可回流到堆肥混合物中。
实施例6本发明制备过程的具体步骤及工艺条件如下(1)将含水率为85％的原污泥与含水率10％的烘干污泥按体积比1∶3混合，使其均匀混合成含水率为38％的混合污泥。
(2)选用5000kg(60％)上述的混合污泥与1667kg(20％)有机调理剂(蘑菇渣60％、枯枝落叶25％、牛粪15％)、833kg(3.6％)无机调理剂粉煤灰、792kg(15％)腐熟促进剂(酵母废液50％、酒糟40％、制糖废液8％、砂糖2％)和33kg(0.4％)微生物接种剂VT-1000菌剂混合均匀。水分含量为40％，C/N为27∶1，有机质含量45％，pH值7左右。
(3)将上述堆肥物料堆垛，垛型高1m，宽2m，在表面撒上42kg(0.5％)吸附剂(多孔草炭60％、硅藻土20％、泥炭土20％)。第一次发酵时间9天，温度升至54～56℃第一次翻堆，以后每隔1天翻堆一次，第一次翻堆后在堆垛表面撒上42kg(0.5％)吸附剂(多孔草炭60％、硅藻土20％、泥炭土20％)。
(4)将第一次发酵后的物料转入热炕系统的储料仓内，在热炕系统进行第二次发酵和水分蒸发，使储料仓温度保持在40～60℃，每隔3～5天翻堆一次，堆制15天后完成第二次发酵。
(5)第二次发酵后的物料通过输送带输入分级筛进行产品分筛(Φ5.0mm)。筛分后的细料即制成粉状精制有机肥(≤5.0mm)。筛分后的粗料(＞5.0mm)可回流到堆肥混合物中。
实施例7本发明制备过程的具体步骤及工艺条件如下(1)将含水率为85％的原污泥与含水率10％的烘干污泥按体积比1∶2混合，使其均匀混合成含水率为35％的混合污泥。
(2)选用10000kg(60％)上述的混合污泥与5000kg(30％)有机调理剂(枯枝落叶70％、酱油渣15％、腐植酸15％)、850kg(5.1％)无机调理剂(粉煤灰50％、磷矿粉50％)、600kg(3.6％)腐熟促进剂(酵母废液60％、酒糟21％、制糖废液8％、砂糖1％、味精废液10％)和83kg(0.5％)微生物接种剂酵素菌速腐剂混合均匀。水分含量为43％，C/N为30∶1，有机质含量55％，pH值7左右。
(3)将上述堆肥物料堆垛，垛型高1.2m，宽2～2.5m，在表面撒上67kg(0.4％)吸附剂(多孔草炭65％、沸石35％)。第一次发酵时间9天，温度升至54～56℃第一次翻堆，以后每隔1天翻堆一次，第一次翻堆后在堆垛表面撒上67kg(0.4％)吸附剂(多孔草炭65％、沸石35％)。
(4)将第一次发酵后的物料转入热炕系统的储料仓内，在热炕系统进行第二次发酵和水分蒸发，使储料仓温度保持在40～60℃，每隔3～5天翻一次堆，堆制18天后完成第二次发酵。
(5)第二次发酵后的物料通过输送带输入分级筛进行产品分筛(Φ5.0mm)。筛分后的细料即制成粉状精制有机肥(≤5.0mm)。筛分后的粗料(＞5.0mm)可回流到堆肥混合物中。
实施例8本发明制备过程的具体步骤及工艺条件如下(1)将含水率为82％的原污泥与含水率13％的烘干污泥按体积比1∶2.5混合，使其均匀混合成含水率为33％的混合污泥。
(2)选用5000kg(65％)上述的混合污泥与1538kg(20％)有机调理剂(蘑菇渣60％、枯枝落叶25％、牛粪15％)、308kg(4％)无机调理剂(粉煤灰50％、制碱废渣25％、磷矿粉25％)、731kg(9.5％)腐熟促进剂(酵母废液50％、酒糟40％、制糖废液8％、砂糖2％)和38kg(0.5％)微生物接种剂酵素菌速腐剂混合均匀。水分含量为40％，C/N为27∶1，有机质含量43％，pH值7左右。
(3)将上述堆肥物料堆垛，垛型高1.2m，宽2.5m，在表面撒上38kg(0.5％)吸附剂(多孔草炭60％、硅藻土20％、泥炭土20％)。第一次发酵时间9天，温度升至54～56℃第一次翻堆，以后每隔1天翻堆一次，第一次翻堆后在堆垛表面撒上38kg(0.5％)吸附剂(多孔草炭60％、硅藻土20％、泥炭土20％)。
(4)将第一次发酵后的物料转入热炕系统的储料仓内，在热炕系统进行第二次发酵和水分蒸发，使储料仓温度保持在40～60℃，每隔3～5天翻堆一次，堆制15天后完成第二次发酵。
(5)第二次发酵后的物料通过输送带输入分级筛进行产品分筛(Φ5.0mm)。筛分后的细料即制成粉状精制有机肥(≤5.0mm)。筛分后的粗料(＞5.0mm)可回流到堆肥混合物中。
权利要求
1.一种应用污泥制备的精制有机肥，由混合污泥和添加物组成，所述添加物包括无机调理剂、有机调理剂、腐熟促进剂、微生物接种剂和吸附剂等，其特征在于成分按质量百分比计如下混合污泥 60～69％无机调理剂3.6～15％有机调理剂20～30％腐熟促进剂3.6～15％微生物接种剂 0.4～0.6％吸附剂0.8～1.2％。
2.根据权利要求1所述的一种应用污泥制备的精制有机肥，其特征在于所述混合污泥按下述方法制备而成将含水率为70～85％的原污泥与含水率10～15％的烘干污泥按体积比1∶1～3混合，制得含水率达到30～45％的混合污泥。
3.根据权利要求1所述的一种应用污泥制备的精制有机肥，其特征在于所述无机调理剂是粉煤灰、制碱废渣、磷矿粉中的一种或两种及其两种以上物质。
4.根据权利要求1所述的一种应用污泥制备的精制有机肥，其特征在于所述有机调理剂是蘑菇渣、作物秸秆、枯枝落叶、木屑、酱油渣、牛粪、腐植酸中的一种或两种及其两种以上物质。
5.根据权利要求1所述的一种应用污泥制备的精制有机肥，其特征在于所述腐熟促进剂是酵母废液、酒糟、制糖废液、味精废液、砂糖中的一种或两种及其两种以上物质。
6.根据权利要求1所述的一种应用污泥制备的精制有机肥，其特征在于所述微生物接种剂是酵素菌速腐剂、复合微生物菌剂中的一种或两种及其两种以上微生物接种剂。
7.根据权利要求1所述的一种应用污泥制备的精制有机肥，其特征在于所述吸附剂是泥炭土、多孔草炭、沸石、硅藻土中的一种或两种及其两种以上物质。
8.根据权利要求6所述的一种应用污泥制备的精制有机肥，其特征在于所述复合微生物菌剂为VT-1000菌剂。
9.一种应用污泥制备的精制有机肥的制备方法，包括如下步骤和工艺条件(1)将含水率为70～85％的原污泥与含水率10～15％的烘干污泥按体积比1∶1～3混合，制得含水率达到30～45％的混合污泥；(2)按照堆肥参数pH 6～8.5、碳氮比25～35∶1、有机质含量在45～60％之间，将混合污泥与无机调理剂、有机调理剂、腐熟促进剂和微生物接种剂按上述配比混合均匀，成条形堆垛，在堆垛表面撒上吸附剂进行堆肥发酵；所述撒上的吸附剂用量为吸附剂总量的一半；(3)堆肥后，温度升至54～56℃第一次翻堆，翻堆后再在堆垛表面撒上剩余的吸附剂；以后每隔1～3天翻堆一次；第一次发酵时间为7～12天；(4)将第一次发酵后的物料转入热炕系统的储料仓内，进行第二次发酵和水分蒸发，使储料仓温度保持在40～60℃，每隔3～5天翻堆一次，堆制15～20天后完成第二次发酵，筛分即制成粉状精制有机肥产品。
10.根据权利要求9所述的一种应用污泥制备的精制有机肥的制备方法，其特征在于所述筛分为将第二次发酵后的物料通过输送带输入分级筛进行产品分筛。
全文摘要
本发明提供了一种应用污泥制备的精制有机肥及其制备方法，该方法包括如下步骤堆肥原料的混合、堆制、翻堆、后熟、热炕干燥、筛分、成品。本发明精制有机肥包括混合污泥、有机调理剂、无机调理剂、腐熟促进剂和微生物接种剂以及吸附剂等组成，按一定配比经过充分搅拌，堆垛，再经第二次发酵、热炕干燥和筛分生成精制有机肥。经检测，成品完全符合精制有机肥的各项技术指标。本发明方法工艺步骤简单，操作方便，实施容易，周期短，达到无害化和资源化利用的目的，产品安全卫生，使用方便。
文档编号C05F17/00GK1923759SQ200610122219
公开日2007年3月7日 申请日期2006年9月18日 优先权日2006年9月18日
发明者徐培智, 张发宝, 解开治, 陈建生, 杨少海, 唐拴虎, 黄旭 申请人:广东省农业科学院土壤肥料研究所