一种利用河湖疏浚淤泥制作有机肥的方法

本申请涉及淤泥处理
技术领域：
，尤其涉及一种利用河湖疏浚淤泥制作有机肥的方法。
背景技术：
：河湖淤泥是指在静水或缓慢的流水环境中沉积，并经物理化学作用形成。目前大部分的城市河湖淤泥淤积严重，为了保持河道的交通运输顺畅，通常需要对河湖淤泥进行疏浚；而疏浚河湖产生的大量河湖疏浚淤泥由于污水的长期排入，含有较多污染物，具有含水率高、强度低、渗透性差、异味重等特点，无法很好地处理河湖疏浚淤泥，很难进行再开发利用。随着科技的发展，人们逐渐通过好氧发酵技术将淤泥中的有机物进行分解，形成一种类似腐植质土壤的物质，代谢过程中产生热量，可使堆料层温度升高至55℃以上，从而杀灭病原体、寄生虫卵和病毒，提高污泥肥分，主要由进料、预处理、一次发酵、二次发酵、发酵产物加工等工序组成。通过上述中的相关技术，好氧发酵技术虽然可以对河湖淤泥进行处理，但发酵周期过长，发酵效率较低，导致时间成本较高。技术实现要素：为了提高河湖淤泥制备有机肥过程中的发酵效率，本申请提供了一种利用河湖疏浚淤泥制作有机肥的方法。本申请提供一种利用河湖疏浚淤泥制作有机肥的方法，采用如下的技术方案：一种利用河湖疏浚淤泥制作有机肥的方法，包括以下步骤：s1:将75-80重量份的河湖淤泥进行脱水筛分、压滤处理，得到预处理后的河湖淤泥；s2:将处理后的河湖淤泥进行高温杀菌，杀菌温度为150-280℃，杀菌时间为20-40min，得到杀菌后的河湖淤泥；s3:将杀菌后的河湖淤泥与去离子水混合，混合均匀后得到含水率为70-80％的河湖淤泥；s4:在50-60℃的温度下，将含水率为70-80％的河湖淤泥与发酵剂混合，发酵剂的添加量为淤泥重量的0.1-0.3％，混合均匀后进行发酵，发酵时间2-3天，得到发酵后的有机肥散料；s5:将发酵后的有机肥散料进行造粒、烘干后，得到有机肥颗粒成品。通过采用上述技术方案，首先对河湖淤泥进行脱水筛分，去除河湖淤泥中的的沙子和碎石等杂质，并经过压滤后，对河湖淤泥进行高温杀菌，并控制杀菌的温度和时间，有效去除河湖淤泥中的有害微生物，减少有害微生物对有机肥成品品质的影响，进一步提高发酵效率，去除河湖淤泥的异味；后调节河湖淤泥的含水率，并加入发酵剂在50-60℃的温度下进行发酵，有助于提高降解能力，减少发酵时间，提高发酵效率；最后将有机肥散料进行造粒、烘干后，获得有机肥成品；综上所述，通过对河湖淤泥进行高温杀菌，控制河湖淤泥的含水率，并加入发酵剂在适宜的温度下进行发酵，获得发酵时间短、品质较高的有机肥成品。优选的，所述步骤s1中预处理后的河湖淤泥含水率为10-15％。通过采取上述技术方案，控制预处理后河湖淤泥的含水率，含水率较小时，部分有害微生物有一定的减少，同时也有助于进行后期的高温杀菌步骤，节省成本的同时提高有机肥成品的品质。优选的，所述步骤s2中杀菌温度为180-250℃，杀菌时间为20-30min。通过采取上述技术方案，优选高温杀菌的温度和时间，提高杀菌效率，有助于减少后期的发酵时间，提高发酵效率的同时提高有机肥成品的品质。优选的，所述步骤s4中的发酵剂由枯草芽孢杆菌、曲霉、木霉、酵母菌、乳酸菌和放线菌组成。通过采用上述技术方案，采用上述各个组分组成的发酵剂，多种菌类相互配合，将河湖淤泥中的蛋白质、纤维素等物质进行分离，并提高有机肥中的有效活菌数，提高降解能力和发酵效率，迅速将营养元素分解为可吸收的营养成分，提高有机肥成品的品质，进而提高土壤肥力水平。优选的，所述步骤s4中的发酵剂中枯草芽孢杆菌、曲霉、木霉、酵母菌、乳酸菌和放线菌的重量比为1∶1∶1∶1∶1。通过采用上述技术方案，优选发酵剂中各个组分的重量比，多种组分和河湖淤泥共同配合，提高河湖淤泥的发酵效率的同时，获得营养成分多、品质好的有机肥成品。优选的，所述步骤s3中，在含水率为70-80％的河湖淤泥中加入15-20重量份的疏松剂，所述疏松剂包括树叶、树枝、蘑菇渣中的至少一种。通过采用上述技术方案，树叶、树枝中含有多种矿物质元素、微量元素以及高蛋白、高纤维，蘑菇渣中含有丰富的粗蛋白，粗脂肪，纤维素，以及氮，磷等微量元素，加入疏松剂后，疏松剂中多种组分配合，并与发酵剂配合，进行快速发酵，提高河湖淤泥中的营养物质的含量，赋予有机肥成品更多易被土壤吸收的营养成分；同时改善土壤，提高土壤的孔隙度，提高土壤肥力水平。优选的，所述步骤s3中，在含水率为70-80％的河湖淤泥中加入10-15重量份的添加剂，所述添加剂包括过磷酸钙、尿素、腐植酸钠、粉煤灰中的至少一种。通过采用上述技术方案，添加剂的各个组分加入河湖淤泥中后，多种组分相互配合，并和发酵剂作用，从而提供较多的碳、磷、氮等营养成分，使得有机肥成品更好地改善土壤，提高土壤肥力水平。优选的，所述添加剂由重量比为(15-25)∶(1-6)∶(45-60):(1-10)的过磷酸钙、尿素、腐植酸钠以及粉煤灰组成。通过采用上述技术方案，优选添加剂的配比，在河湖淤泥中添加营养物质均衡的添加剂，多种组分相互配合，赋予有机肥成品较好的品质，进而提高土壤肥力水平。优选的，所述步骤s3中，在含水率为70-80％的河湖淤泥中加入3-5重量份的缓释硅。通过采用上述技术方案，加入缓释硅后，有效将河湖淤泥中残留的重金属离子进行钝化，减少有机肥成品使用过程中，残留的重金属离子危害土壤，进而提高有机肥的品质。优选的，所述步骤s5中的烘干温度为95-105℃，控制有机肥的含水率不大于8％。通过采用上述技术方案，优选烘干过程中的的温度和含水量，在节约成本的情况下，获得烘干程度良好、品质优异的有机肥成品。综上所述，本申请具有以下有益效果：1.由于本申请采用对河湖淤泥中进行高温杀菌，控制杀菌温度150-280℃，从而有效去除河湖淤泥中的有害微生物，提高有机肥成品的品质，减少发酵时间；后加入发酵剂，并优选发酵过程中的温度，提高发酵效率，减少发酵时间。2.在本申请中，优选控制预处理后的河湖淤泥含水率，进一步减少有害微生物的含量，同时优选杀菌的温度和时间，进一步增强杀菌效果，提高发酵效率；优选发酵剂的具体组分，多种菌类相互配合，将河湖淤泥中的蛋白质、纤维素等物质进行分离，提高降解能力，缩短发酵时间，提高有机肥品质。3.本申请中，在含水率为70-80％的河湖淤泥中加入疏松剂和添加剂，和发酵剂配合，增加河湖淤泥中营养成分的含量；疏松剂优选树叶、树枝、蘑菇渣中的至少一种，一方面成本较低，另一方面含有较多营养成分，提高土壤的孔隙度，提高土壤肥力水平；后加入过磷酸钙、尿素、腐植酸钠、粉煤灰中的至少一种组成的添加剂，和疏松剂、发酵剂共同配合，快速进行发酵，赋予有机肥更多的营养成品，更好地提高土壤肥力水平。具体实施方式以下对本申请作进一步详细说明。各实施例中的组分、设备及生产厂家如表1所示。表1组分、设备及生产厂家组分/设备型号/规格/种类生产厂家河湖淤泥/取自厦门西溪枯草芽孢杆菌hh-kc1000广州惠禾生物科技有限公司曲霉米曲霉、100亿cf/g广州真微生物科技有限公司木霉xy-wsw-2444上海烜雅生物科技有限公司酵母菌wycp-yzj-广州市微元生物科技有限公司乳酸菌hh-0805-rsbs1000hh-0805-rsbs1000放线菌shbccd13045瑞楚生物科技(江苏)有限公司树叶松针/树枝松针/蘑菇渣18003日照苔上海洋生物科技有限公司过磷酸钙10031-30-8/优级品济南夜青生物科技有限公司尿素/广州市嵩达贸易有限公司腐植酸钠优级品广州市远大贸易有限公司粉煤灰一级淮南市玖红物流有限公司缓释硅/淄博山佳硅铝新材料有限公司氧化钙zr-190广州泽隆化工科技有限公司有机肥发酵剂wycp-fsj-001广州市微元生物科技有限公司粉碎机al-zx广州爱乐自动化设备有限公司高温炉mf-2.5-10n上海笃特科学仪器有限公司烘干机gwlfz-7s杭州劲信电气有限公司压滤机jy2000ft广东玖亿环保设备股份有限公司脱水筛分机01江西省川绮选矿设备制造有限公司发酵罐jcj2000福建省永春金春酿造有限公司实施例实施例1:一种利用河湖疏浚淤泥制作的有机肥，所包括的具体组分以及重量如表2所示，由以下步骤制得：s1:将河湖淤泥进行脱水筛分、压滤机压滤处理，得到预处理后的河湖淤泥，预处理后的河湖淤泥含水率为18％；s2:将处理后的河湖淤泥在高温炉中进行高温杀菌，杀菌温度为150℃，杀菌时间为40min，得到杀菌后的河湖淤泥；s3:将杀菌后的河湖淤泥与去离子水混合搅拌，搅拌速度为800r/min，搅拌均匀后得到含水率为70％的河湖淤泥；s4:将枯草芽孢杆菌、木霉、乳酸菌混合搅拌，搅拌速度为100r/min，搅拌均匀后得到发酵剂；在60℃的温度下，将含水率为70％的河湖淤泥与发酵剂混合搅拌，搅拌速度为1000r/min，混合均匀后在发酵罐中进行发酵，发酵过程中进行翻堆，发酵时间3天，得到发酵后的有机肥散料；s5:将发酵后的有机肥料进行造粒，并采用烘干机进行烘干，烘干温度为90℃，得到含水率为10％的有机肥颗粒成品。实施例2:一种利用河湖疏浚淤泥制作的有机肥，与实施例1的区别在于，具体组分及重量不同，所包括的具体组分及重量如表2所示，包括以下步骤：s1:将河湖淤泥进行脱水筛分、压滤机压滤处理，得到预处理后的河湖淤泥，预处理后的河湖淤泥含水率为18％；s2:将处理后的河湖淤泥在高温炉中进行高温杀菌，杀菌温度为280℃，杀菌时间为20min，得到杀菌后的河湖淤泥；s3:将杀菌后的河湖淤泥与去离子水混合搅拌，搅拌速度为800r/min，搅拌均匀后得到含水率为80％的河湖淤泥；s4:将曲霉、酵母菌和放线菌混合搅拌，搅拌速度为100r/min，搅拌均匀后得到发酵剂；在50℃的温度下，将含水率为80％的河湖淤泥与发酵剂混合搅拌，搅拌速度为1000r/min，混合均匀后在发酵罐中进行发酵，发酵过程中进行翻堆，发酵时间2天，得到发酵后的有机肥散料；s5:将发酵后的有机肥料进行造粒，并采用烘干机进行烘干，烘干温度为108℃，得到含水率为10％的有机肥颗粒成品。实施例3:一种利用河湖疏浚淤泥制作的有机肥，与实施例1的区别在于，步骤s1中预处理后的河湖淤泥含水率为10％。实施例4:一种利用河湖疏浚淤泥制作的有机肥，与实施例1的区别在于，步骤s1中预处理后的河湖淤泥含水率为15％。实施例5:一种利用河湖疏浚淤泥制作的有机肥，与实施例1的区别在于，步骤s2中杀菌温度为180℃，杀菌时间为30min。实施例6:一种利用河湖疏浚淤泥制作的有机肥，与实施例1的区别在于，步骤s2中杀菌温度为250℃，杀菌时间为20min。实施例7-8:一种利用河湖疏浚淤泥制作的有机肥，与实施例1的区别在于，发酵剂的具体组分及重量不同，所包括的具体组分及重量如表2所示。实施例9-10:一种利用河湖疏浚淤泥制作的有机肥，与实施例8的区别在于，发酵剂的重量比不同，所包括的具体组分及重量如表2所示。实施例11:一种利用河湖疏浚淤泥制作的有机肥，与实施例1的区别在于，步骤s3中，在含水率为70％的河湖淤泥中加入疏松剂，所包括的具体组分及重量如表2所示,疏松剂的制备步骤如下：将树叶和树枝混合搅拌，搅拌速度为600r/min，搅拌均匀得到疏松剂。实施例12-13:一种利用河湖疏浚淤泥制作的有机肥，与实施例11的区别在于，疏松剂的具体组分及重量不同，所包括的具体组分及重量如表2所示。表2实施例1-2、7-13的具体组分及重量实施例14:一种利用河湖疏浚淤泥制作的有机肥，与实施例1的区别在于，在步骤s3中加入添加剂，添加剂的制备步骤为：将过磷酸钙、腐植酸钠和粉煤灰混合搅拌，搅拌速度为700r/min，搅拌均匀后得到添加剂，所包括的具体组分及重量如表3所示。实施例15-18:一种利用河湖疏浚淤泥制作的有机肥，与实施例14的区别在于，添加剂的具体组分及重量不同，所包括的具体组分及重量如表3所示。实施例19-20:一种利用河湖疏浚淤泥制作的有机肥，与实施例1的区别在于，步骤s3中，在含水率为70％的河湖淤泥中加入缓释硅，所包括的具体组分及重量如表3所示。实施例21:一种利用河湖疏浚淤泥制作的有机肥，与实施例1的区别在于，步骤s5中的烘干温度为95℃，控制有机肥的含水率8％。实施例22:一种利用河湖疏浚淤泥制作的有机肥，与实施例1的区别在于，步骤s5中的烘干温度为105℃，控制有机肥的含水率5％。实施例23:一种利用河湖疏浚淤泥制作的有机肥，与实施例1的区别在于，所包括的具体组分及重量如表3所示，包括以下步骤：s1:将河湖淤泥进行脱水筛分、压滤机压滤处理，得到预处理后的河湖淤泥，预处理后的河湖淤泥含水率为10％；s2:将处理后的河湖淤泥在高温炉中进行高温杀菌，杀菌温度为180℃，杀菌时间为30min，得到杀菌后的河湖淤泥；s3:将树叶、蘑菇渣混合搅拌，搅拌速度为600r/min，搅拌均匀得到疏松剂疏松剂；将过磷酸钙、尿素、腐植酸钠和粉煤灰混合搅拌，搅拌速度为700r/min，搅拌均匀后得到添加剂；将杀菌后的河湖淤泥与去离子水混合搅拌，搅拌速度为800r/min，搅拌均匀后得到含水率为70％的河湖淤泥；后加入疏松剂和添加剂搅拌，搅拌速度为800r/min，得到淤泥混合物；s4:将枯草芽孢杆菌、曲霉、木霉、酵母菌、乳酸菌和放线菌混合搅拌，搅拌速度为100r/min，搅拌均匀后得到发酵剂；在60℃的温度下，将淤泥混合物与发酵剂混合搅拌，搅拌速度为1000r/min，混合均匀后在发酵罐中进行发酵，发酵过程中进行翻堆，发酵时间2天，得到发酵后的有机肥散料；s5:将发酵后的有机肥料进行造粒，并采用烘干机进行烘干，烘干温度为95℃，得到含水率为8％的有机肥颗粒成品。实施例24:一种利用河湖疏浚淤泥制作的有机肥，与实施例1的区别在于，所包括的具体组分及重量如表3所示，包括以下步骤：s1:将河湖淤泥进行脱水筛分、压滤机压滤处理，得到预处理后的河湖淤泥，预处理后的河湖淤泥含水率为15％；s2:将处理后的河湖淤泥在高温炉中进行高温杀菌，杀菌温度为250℃，杀菌时间为20min，得到杀菌后的河湖淤泥；s3:将树叶、树枝、蘑菇渣混合搅拌，搅拌速度为600r/min，搅拌均匀得到疏松剂；将过磷酸钙、尿素、腐植酸钠和粉煤灰混合搅拌，搅拌速度为700r/min，搅拌均匀后得到添加剂；将杀菌后的河湖淤泥与去离子水混合搅拌，搅拌速度为800r/min，搅拌均匀后得到含水率为80％的河湖淤泥；后加入疏松剂和添加剂搅拌，搅拌速度为800r/min，得到淤泥混合物；s4:将枯草芽孢杆菌、曲霉、木霉、酵母菌、乳酸菌和放线菌混合搅拌，搅拌速度为100r/min，搅拌均匀后得到发酵剂；在50℃的温度下，将淤泥混合物与发酵剂混合搅拌，搅拌速度为1000r/min，混合均匀后在发酵罐中进行发酵，发酵过程中进行翻堆，发酵时间3天，得到发酵后的有机肥散料；s5:将发酵后的有机肥料进行造粒，并采用烘干机进行烘干，烘干温度为105℃，得到含水率为5％的有机肥颗粒成品。实施例14-20、实施例23-24的具体组分及重量对比例对比例1:一种利用河湖疏浚淤泥制作的有机肥，与实施例1的区别在于，不含有步骤s2。对比例2:一种利用河湖疏浚淤泥制作的有机肥，与实施例1的区别在于，步骤s2中的杀菌温度为120℃。对比例3:一种利用河湖疏浚淤泥制作的有机肥，与实施例1的区别在于，步骤s3中，得到的河湖淤泥含水率为85％。对比例4:一种利用河湖疏浚淤泥制作的有机肥，与实施例1的区别在于，步骤s4中的发酵温度为70℃。对比例5:一种利用河湖疏浚淤泥制作的有机肥，包括以下步骤：首先收集淤泥，添加氧化钙，氧化钙的含量为淤泥质量的0.3％，搅拌均匀后静置；其次，经过沥水控制淤泥含水率为70％，向淤泥中添加有机肥发酵剂，通过抛翻机翻抛搅拌，使发酵菌均匀的同淤泥混合均匀，有机肥发酵剂的添加量为淤泥质量的0.4％。在发酵环境温度为20℃下，堆放发酵7天，当温度达到65℃左右时进行翻堆、降温。最后，待淤泥中含水量在35％左右时，采用功率为30kw的粉碎机将发酵好的物料进行粉碎至粒径为3mm左右。然后将半成品颗粒经主输送机送到烘干机进行烘干，烘干温度控制在65℃左右，颗粒在烘干机内的存留时间为40min，烘干机转速为5r/s。肥成品颗粒通过输送机送至一次筛分机，粒径在5mm以上的较大颗粒经返料皮带送至粉碎机粉碎进行再次粉碎，符合要求的颗粒经输送机送至冷却机冷却。将筛分好的有机肥成品颗粒通过输送机送入有机肥自动包装机，计量包装即得成品生物有机肥；其中所使用的原料及设备的具体型号及厂家如表1所示。检测方法实验一：有机肥成分含量检测实验实验样品：取实施例1-24以及对比样品1-5的有机肥成品各600g，分别对应实验样品1-24和对比样品1-5。实验仪器：凯式定氮仪(wzj-043)；恒温隔水式培养箱(wzjj-030)；可见分光光度计(wzj-016)；原子吸收分光光度计(wzj-004)；原子荧光光度计(wzj-059)。实验方法：所用试剂、水和溶液的配置按照hg/t2843的规定执行，按照ny/t798-2015的复合物微生物肥料中的标准，对实验样品1-24以及对比样品1-5的性能及营养成分含量进行检测；ph测定按照ny/t2321的规定执行；有机质的测定按照ny525的规定执行；铅的含量测定按照ny/t1978的规定执行。实验结果：实验样品1-24以及对比样品1-5的有机肥成分含量检测实验结果如表4所示；值得说明的是，实施例1-24以及对比例1-5的其他性能及成分含量均符合ny/t798-2015的复合物微生物肥料中的标准，本申请主要显示ph值、总养分、有机质、铅的含量。表4实验样品1-24以及对比样品1-5的实验结果由表4的实验数据可知，实验样品1-24的有效活菌数为2.10-2.71亿/g，总养分含量为6.94-8.86％，有机质含量为50.8-66.5％，铅含量为2.5-4.0mg/kg；对比样品1-5的有效活菌数为1.58-2.04亿/g，总养分含量为5.38-6.15％，有机质含量为38.9-46.4％，铅含量为4.1-4.3mg/kg；实验样品1-24的有效活菌数、总养分含量、有机质含量相比于对比样品1-5较多，而铅含量相比于对比样品1-5较少，说明在发酵时间为2-3的情况下，实验样品1-24的有效活菌数多，养分多，重金属含量少，相比于对比样品5具有更好的品质。对比实验样品1以及对比样品1-2可知，采用高温杀菌，并控制杀菌的温度，有效去除河湖淤泥中的有害微生物，减少有害微生物对发酵过程中的影响，从而起到提高发酵效率的作用；对比实验样品1和对比样品3可知，控制发酵之前河湖淤泥的含水率，提高发酵效率；若水分过多，容易影响发酵后有机质等营养成分的含量，影响有机肥的品质；对比实验样品1和对比样品3可知，控制发酵温度，可以提高有机肥的品质，若发酵温度过低，容易导致发酵不彻底，若发酵温度过高，容易导致发酵效率降低；对比实验样品1和对比样品4可知，加入发酵剂，可以提高发酵效率，提高有效活菌数，增加营养物质含量。对比实验样品1和实验样品3-4可知，控制压滤后河湖淤泥的含水率在适宜范围内，实验样品的营养成分较多，可能是由于水分过多时，有害微生物较多，影响后续发酵过程；对比实验样品1和实验样品5-6可知，控制杀菌温度和时间，有助于提高有机肥养分、有机质等成分的含量，得到的有机肥成品，提高土壤的肥力水平；对比实验样品1和实验样品7-8可知，优选发酵剂的组分，使得各个组分之间相互配合，提高发酵效率，提高降解能力，增加有机肥中养分、有机质等物质的含量；对比实验样品8和实验样品9-10可知，优选发酵剂的重量比，提高发酵剂中各个组分的配合效果，进而提高发酵效率；对比实验样品1和实验样品11-13可知，加入疏松剂，并优选疏松剂的组分树叶、树枝、蘑菇渣，三者成本较低，同时富含有较多的蛋白、纤维素以及多种土壤所需的微量元素，三者相互配合，有助于增加有机质、养分的含量，赋予有机肥较多的土壤易吸收的营养成分，提高土壤肥力水平；对比实验样品1和实验样品14-16可知，加入添加剂后，有机肥的有效活菌数、总养分、有机质含量有了一定的提高；对比实验样品14和实验样品17-18可知，控制添加剂各组分的重量比，使得添加剂中各组分相互配合，提供较多的碳、磷、氮等营养成分，增加有效活菌数，使得有机肥成品更好的改善土壤，提高土壤肥力水平；对比实验样品1和实验样品19-20可知，控制后期有机肥烘干的温度和含水量，获得烘干程度良好、营养成分丰富、品质优异的有机肥成品；对比实验样品1和实验样品21-22可知，加入缓释硅后，有机肥中的重金属离子铅有了一定的减少，可能是由于缓释硅对残留在河湖淤泥中的重金属离子进行钝化，防止重金属离子对土壤造成伤害；对比实验样品1和实验样品23-24可知，控制各个步骤的工艺参数，加入添加剂、疏松剂、发酵剂等组分，并优选疏松剂、添加剂组分，获得发酵效率高，营养成分高的有机肥，有助于提高有机肥的品质，进而提高土壤肥力水平。当前第1页12