专利名称：：利用城市生活污泥制作花卉有机缓释肥的方法
技术领域：
：本发明涉及一种花卉有机缓释肥的制作方法，特别是涉及一种利用城市生活污泥制作花卉有机缓释肥的方法。
背景技术：
：花卉的施肥是一大难题，不仅要满足最基本的氮、磷、钾三要素的需求之外，还需要搭配多种保障植物正常生长的微量元素。现有的花卉有机缓释肥大多采用畜禽粪便、豆饼、麻饼等作为原料来制作，制作的工艺很复杂，相应也增加了生产成本，堆肥发酵周期长，腐熟不彻底；而且一般还采用包膜材料，包裹以后，肥料的无机养分比一般的无机缓释肥见效更慢，有机养分的分解释放受到较大的阻碍，经试验表明，外加包膜有画蛇添足之嫌，还无谓增加了成本。
发明内容本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种利用城市生活污泥制作花卉有机缓释肥的方法。该方法工艺简单，生产成本低，它综合利用城市污水处理产生的生活污泥作为原料，变废为宝，有明显的经济效率和生态效率。本发明所采用的技术方案是本发明提供的一种利用城市生活污泥制作花卉有机缓释肥的方法，包括以下步骤(1)将城市生活污泥晾晒成块状污泥，用粉碎机或破碎机破碎后过筛网，制成粒径《10mm的污泥小粒；(2)按污泥体积，添加22%25%的草炭土和5%8%的甘蔗渣，搅拌混匀，备用；(3)在上述污泥原料中添加EM微生物菌群，使EM微生物菌群和污泥原料充分搅拌混匀，堆沤发酵58天；(4)敞开发酵好的污泥原料，经初步晾晒降低其含水量，然后使用烘干机将污泥原料高温烘干，进一步降低含水量至13%以下；(5)将干燥过的污泥原料，经粉碎机粉碎后过40目筛，进一步剔除杂质，然后在其中添加无机原料，并将二者经搅拌机充分混合；(6)将上述混配好的有机缓释肥原料，输送到圆盘造粒机造粒，造粒产物直接输送到滚筒式二次烘干机，烘干至含水量10%以下；(7)二次烘干后的有机缓释肥颗粒冷却以后，经适当孔径的筛网筛分，再计量、包装。在所述步骤(5)中，按重量百分比，所添加的无机原料种类和数量分别为尿素1.5%5%磷酸铵1.5%3%氯化钾1%2%磷酸二氢钾1%2%过磷酸f丐0.5%2%。在所述步骤(3)中EM微生物菌群的添加方法为，将粉状的EM微生物菌群配制为1000倍的微生物菌液，按每立方米污泥原料中250ml微生物菌液的比例添加。所述EM微生物菌群是由双岐菌、乳酸菌、好氧芽孢杆菌、光合细菌、酵母菌、放线菌和醋酸菌单一菌种混合而成的高效微生物复合菌种。在所述步骤(4)中烘干机物料进口温度500°C600°C，出口温度60°C100°C。在所述步骤(6)中二次烘干进料口温度为400°C500°C，出料口温度为50°C75°C。本发明的有益效果是(1)城市生活污泥本身含有较多微量元素，足以保障植物的正常生长，无需再人为添加；经加入无机原料营养调配后的污泥加工产品，已经改变了其原有的质地结构等物理性能，也含有充分的植物生长必须元素，且无臭无味，便于包装运输和使用，具备了植物有机肥的性能。(2)本发明中无需包裹的污泥有机肥本身具有缓释功效，无需外加包衣，节省了成本。(3)本发明制作的花卉有机缓释肥，在生产工艺中添加了有机原料和无机原料，兼备有机长效和无机速效两种优点。(4)本发明综合利用城市污水处理产生的生活污泥，化害为利、变废为宝，实现污泥减量化、无害化和资源化提供了有效的技术方法和途径。具体实施例方式实施例通过对污泥直接堆沤发酵、添加乳酸菌、酵母菌和EM微生物菌群，在25°C30°C自然条件下堆沤发酵7天，几种方式对比试验，发现直接堆沤发酵费时长、腐化和去味效果较差，添加乳酸菌、酵母菌单一菌种的发酵效果有所改善，但仍存留部分未腐化有机物并散发异味，只有添加EM微生物菌群的试验样品得以完全发酵，不存异味。因此EM微生物菌群是处理生活污泥发酵的首选菌种。EM微生物菌群是由双岐菌、乳酸菌、好氧芽孢杆菌、光合细菌、酵母菌、放线菌、醋酸菌等单一菌种混合而成的高效微生物复合菌种，能有效分解生活污泥中的有机污染物与人畜粪便，其一方面抑制腐败细菌的生长，改善有机物的分解途径，减少氨气和硫化氢的释放量和胺类物质的产生，同时光合细菌可利用硫化氢作为自身的消化对象，消除恶臭，此外，发酵过程中产生的高温可部分杀灭有害生物和寄生虫卵。此外，为增加污泥通透性，改善污泥的结构和质地，还按1:0.3的体积比例，进行了添加碎稻草、甘蔗渣和草炭土试验。结果表明添加甘蔗渣和草炭土的发酵膨胀性能较好，能充分改善污泥的质地结构。但甘蔗渣是完全未熟化的木质化粗纤维，含糖量较高，增加了发酵强度，而草炭土是半腐质化的天然植物纤维，本身就是愿意栽培基质，不含养分，成为污泥有机肥膨胀添加剂的首选。下面通过具体的操作工艺对本发明作进一步说明—、原材料准备41、原材料(1)污泥制作污泥有机肥的污泥，必须是处理城市生活污水所产生的污泥。厂矿或工业企业较多区域污水处理产生的污泥，不可用于制作污泥有机肥。经检测，出厂污泥含有如下成分序号成分含量单位百分含量(%)备注1含水75.70鲜泥2总氮28200.00Mg/kg(干)2.820干泥3总磷5940.00Mg/kg(干)0.594干泥4铜296.00Mg/kg(干)0.030干泥5锌1440.00Mg/kg(干)0.144干泥6铅161.00Mg/kg(干)0.016干泥7镉4.40Mg/kg(干)0.0004干泥8铁2280.00Mg/kg(干)0.228干泥9锰1600.00Mg/kg(干)0.160干泥10镍134.0Mg/kg(干)0.0134干泥11荥2.58Mg/kg(干)0.0003干泥12砷13.30Mg/kg(干)0.0013干泥13铬139.00Mg/kg(干)0.0139干泥可见，该污泥样品含有较高的氮、磷等有机质养分，但离国家规定的有机肥养分含量标准(N/P/K>20%)还有一定差距。可喜的是，铅、镉、汞、砷、铬等污泥中常见的污染性重金属含量均在安全范围以内，其国家标准含量上限分别是0.015、0.0010、0.0005、0.0050、0.0500。说明本项目选用的生活污泥具备制作花齐有机肥的基础。[OO38](2)有机质添加剂选用不含养分的常见花卉栽培基质——草炭土和制糖废料甘蔗渣，作为制作污泥有机肥的发泡添加剂。(3)无机原料添加剂选用净含量达99%以上的工业化工原料，作为制作污泥有机肥的无机养分添加剂。(4)微生物发酵剂选用专业微生物厂商出产的EM微生物复合菌群，作为制作污泥有机肥的发酵微生物菌剂添加剂。2、设备根据生产规模，配置不同型号的生产设备，主要有烘干机、粉碎机、搅拌机、圆盘造粒机、滚筒烘干机、冷却筛分机、传送设备等。二、污泥原料预处理城市生活污水处理厂产生的生活污泥，在晾晒场堆放、晾晒1015天，可适当添加化学除臭剂。初步减少臭味，并使含水量从75%左右降低至40%以下，利于后续操作。三、发酵1、发酵前准备(1)破料晾晒后的块状污泥，用粉碎机或破碎机破碎，过筛网，制成粒径不过10mm的污泥小粒，备用。草炭土、甘蔗渣经粉碎机粉碎至纤维长度不过5mm的碎渣，备用。[OOM](2)添加有机物料按污泥体积，添加22%25%的草炭土，5%8%的甘蔗渣等有机粗纤维，搅拌、混匀，备用。(3)添加微生物发酵菌种将粉状EM污泥腐熟菌种(每克菌粉含有益总菌数^100亿单位)配制为1000倍微生物菌液，按每立方米污泥原料250ml菌液的比例，使菌种和污泥原料充分搅拌混匀，备用。2、堆沤发酵上述污泥原料堆制成宽1.5米、高1米左右，长度不定的梯状条形堆，塑料薄膜密封，堆沤5-8天，使之充分发酵。经过该工序后，污泥将发生以下变化，一是杀灭部分病原菌、寄生虫卵和草籽等杂质生物；二是部分大分子有机物被分解小分子片段，利于植物吸收利用；三是污泥的质地疏松、粘性降低、体积发泡，解决硬度较大、不利于分解和植物吸收等问题；四是经过该工序后，污泥水分一般将降到30%左右，利于后续操作施工。四、制肥1、预处理(1)干燥敞开发酵好的污泥原料，经初步晾晒，进一步降低含水量至25%以下。使用烘干机将污泥原料高温烘干，降低含水量至13%以下。烘干机物料进口温度500°C600°C，出口温度60°C100°C。(2)粉碎干燥过的污泥原料，经粉碎机粉碎，过40目筛，进一步剔除杂质，备用。拟添加到污泥原料的无机化工原料(工业原料，纯度>99%)，亦分别粉碎，过100目筛，备用。2、添加无机原料在粉碎好的污泥原料中，按重量百分比，分别加入备好的无机养分原料。所添加的无机原料种类和数量分别为尿素1.5%5%磷酸一铵1.5%3%氯化钾1%2%磷酸二氢钾1%2%过磷酸f丐0.5%2%。无机原料的种类和数量，可根据原始污泥的氮、磷、钾含量，以及制作当批肥料的不同用途(种植花卉、观叶植物、草坪、绿化苗木等)，而适当增减。污泥原料和无机原料经搅拌机充分混合，备用。3、造粒上述混配好的有机肥原料，输送到圆盘造粒机造粒。4、二次烘干造粒产物直接输送到滚筒式二次烘干机，烘干至水分10%以下。烘干温度为进料口400°C500°C，出料口50°C75°C。在此部分生产工艺上，既要考虑将污泥转变为有机肥的理、化要求，杀灭有害生物，还要保护所添加的无机养分不受影响。因此，工艺上发酵以后即进入烘干过程，然后添加无机养分，最后造粒成形。经检测，调配、烘干、造粒以后的污泥有机肥营养成分为序号成分含量单位百分含量(%)备注1含水量8.902总氮97300.00Mg/kg9.7303总磷39600.00Mg/kg3.9604总钾33100.00Mg/kg3.3104铜287.00Mg/kg0.0297<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>经营养调配的污泥加工产品，已经改变了其原有的质地结构等物理性能，也含有充分的植物生长必须元素，且无臭无味，便于包装运输和使用，具备了植物有机肥的性能。五、筛分、包装1、筛分二次烘干的有机肥颗粒冷却以后，经适当孔径的筛网筛分。回收造粒不完全的细小肥粒和粉尘重新造粒，合格的肥粒进入计量包装程序。可根据肥料用途或其他要求，适当调整或选配不同网径的筛网。2、计量、包装根据市场需求和生产用途，将肥粒按不同重量规格计量，塑料袋分别密封包装，亦可以大袋装小袋的方式多重密封包装，防止肥粒吸潮。城市生活污泥本身是有机质含量较高的泥土、纤维混合物，施用以后具有缓慢分解，逐步释放养分的特点。通过利用海藻酸钠等有机高分子复合物包裹试验表明，包裹以后，肥料的无机养分比一般的无机缓释肥见效更慢，有机养分的分解释放受到较大的阻碍。说明无需包裹的污泥有机肥本身具有缓释功效，外加包衣有画蛇添足之嫌，还无谓增加了成本。因此，根据试验结果，污泥有机肥的缓释包裹环节与现有技术有所调整，烘干、造粒、冷却以后即可包装使用。以上工艺中应当注意的几点是1、严格控制污泥烘干温度。温度过高，有机质损失较大，也因冷却时间过长降低生产效率。2、严格控制投料量。根据烘干设备的工作能力控制投料量，过多降低烘干效果，过少烘干过度降低产品质量。3、适当控制混料搅拌时间和搅拌过程中的加水量。一般情况下搅拌6分钟足以使物料混合均匀，同时物料还可吸收一定水分，利于造粒。搅拌过程中加入15%左右的水分，可降低搅拌和造粒过程中的粉尘，改善工作环境，流畅生产工艺。4、严格控制造粒过程中的加水量和流程时间。加水过多易产生大球，并增大烘干负荷，降低产量；加水量过少，成球率降低，次品增多。控制物料在造粒机和烘干机内的停留时间，防止尿素在机内溶解形成大球或粘挂。5、严格控制二次烘干温度。温度偏低烘干效率低，成品水分超标；温度偏高，影响成品质量，浪费原料(主要是尿素)和能源。6、控制返料比。返料以不超过25%为宜。返料比过大，生产效率低下，影响工艺，降低成品率。7、重视晾晒和发酵。污泥经过晾晒和发酵，降低了水分和黏性，增加了造粒速度和降低了烘干加工成本。同时降解了污泥中的大分子物质，增强了肥效。总之，污泥有机肥的生产工艺流程大致如下原始污泥一晾晒脱水一粉碎一添加微生物和膨胀物一堆沤发酵一烘干一粉碎一过筛一添加无机肥料一造粒一二次烘干一冷却一筛分一计量包装。9权利要求一种利用城市生活污泥制作的花卉有机缓释肥的方法，其特征在于，包括以下步骤(1)将城市生活污泥晾晒成块状污泥，用粉碎机或破碎机破碎后过筛网，制成粒径≤10mm的污泥小粒；(2)按污泥体积，添加22％～25％的草炭土和5％～8％的甘蔗渣，搅拌混匀，备用；(3)在上述污泥原料中添加EM微生物菌群，使EM微生物菌群和污泥原料充分搅拌混匀，堆沤发酵5～8天；(4)敞开发酵好的污泥原料，经初步晾晒降低其含水量，然后使用烘干机将污泥原料高温烘干，进一步降低含水量至13％以下；(5)将干燥过的污泥原料，经粉碎机粉碎后过筛网，进一步剔除杂质，然后在其中添加无机原料，并将二者经搅拌机充分混合；(6)将上述混配好的有机缓释肥原料，输送到圆盘造粒机造粒，造粒产物直接输送到滚筒式二次烘干机，烘干至含水量10％以下；(7)二次烘干后的有机缓释肥颗粒冷却以后，经适当孔径的筛网筛分，再计量、包装。2.根据权利要求1所述的利用城市生活污泥制作的花卉有机缓释肥的方法，其特征在于，在所述步骤(5)中，按重量百分比，所添加的无机原料种类和数量分别为尿素1.5%5%磷酸铵1.5%3%氯化钾1%2%磷酸二氢钾1%2%过磷酸钙O.5%2%。3.根据权利要求1所述的利用城市生活污泥制作的花卉有机缓释肥的方法，其特征在于，在所述步骤(3)中EM微生物菌群的添加方法为，将粉状的EM微生物菌群配制为1000倍的微生物菌液，按每立方米污泥原料中250ml微生物菌液的比例添加。4.根据权利要求3所述的利用城市生活污泥制作的花卉有机缓释肥的方法，其特征在于，所述EM微生物菌群是由双岐菌、乳酸菌、好氧芽孢杆菌、光合细菌、酵母菌、放线菌和醋酸菌单一菌种混合而成的高效微生物复合菌种。5.根据权利要求1至4任一项所述的利用城市生活污泥制作的花卉有机缓释肥的方法，其特征在于，在所述步骤(4)中烘干机物料进口温度50(TC60(rC，出口温度6(rCIO(TC。6.根据权利要求1至4任一项所述的利用城市生活污泥制作的花卉有机缓释肥的方法，其特征在于，在所述步骤(6)中二次烘干进料口温度为40(TC50(TC，出料口温度为50°C75°C。全文摘要本发明提供了一种利用城市生活污泥制作花卉有机缓释肥的方法。该方法的大致流程为原始污泥→晾晒脱水→粉碎→添加微生物和膨胀物→堆沤发酵→烘干→粉碎→过筛→添加无机肥料→造粒→二次烘干→冷却→筛分→计量包装。本发明提供的制作花卉有机缓释肥的方法生产工艺简单，生产成本低，综合利用城市污水处理产生的生活污泥，化害为利、变废为宝，实现污泥减量化、无害化和资源化提供了有效的技术方法和途径。文档编号C05F7/00GK101712579SQ20091019234公开日2010年5月26日申请日期2009年9月15日优先权日2009年9月15日发明者文方德,李华养,郝晓龙,金剑平,黄皑冰申请人:珠海园艺研究所