专利名称：一种利用城市污泥制备的有机土壤改良剂及其方法
技术领域：
本发明是一种利用城市污泥制备有机土壤改良剂的方法，涉及一种有机土壤改良剂及其制备方法。
背景技术：
随着城市各个方面的飞速发展，人类对自然资源开发利用的不断扩大，创造出的财富使人类的生活水平不断提高。与此同时，所产生的负面效应是大量的废水、废气、废渣以及人类生活的垃圾、生活污水严重污染环境，并且已给人类带来了灾难和危机，改革开放后，随着城市建设加速发展，城市生活污水排放量迅速增加，如何解决城市污水处理出的污泥成了一个亟待解决的的难题。
长期以来，城市污水处理后剩余的污泥，直接送至市郊填埋或者做农村肥料和土壤改良之用。由于城市脱水污泥出厂时含水率达70～83％，呈胶泥状，不易散开，因其物理特性干燥后，硬度很高，不易破碎，难以很好地直接用于农田，同时，未经严格处理的污泥中含有致病微生物和寄生虫卵，将危害人体健康，造成二次污染，且在农田里自然腐熟发酵的过程中，还将会产生种子发育不良、烂根，形成病害虫等问题。
发明内容
为了克服上述不足，本发明的目的是提供一种以城市脱水污泥等有机废弃物料为主要原料的环境友好型土壤改良的制备方法。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的一种利用城市污泥制备有机土壤的改良剂及其方法，由城市脱水污泥和添加物组成，所述添加物包括农副产品废弃物、无机辅料、肥料平衡剂、微生物复合菌组等，其特征在于它由以下重量百分比的成分组成脱水污泥53～72％农副产品废弃物 4～18％无机辅料2～15％肥料平衡剂 1～5％微生物复合菌组 0.5～2％所述脱水污泥按下述方法制备而成将含水率为70～83％的脱水污泥与含水率5～15％的烘干农副产品废弃物按体积比1∶1～3混合，制得含水率52～66％的混合物；所述的农副产品废弃物是秸杆、豆饼、菜籽饼、棉籽饼和骨粉中的一种、两种或两种以上物质；所述的无机辅料为石灰、制碱废渣、粉煤灰、沸石和斑脱石中的一种、两种或者两种以上物质；所述的肥料平衡剂是酵母废液、酒糟、制糖废液、味精废液、砂糖中的一种、两种或者两种以上物质；所述的微生物复合菌组为酵素菌速腐剂(市面销售)和VT-1000微生物菌种接种剂(北京沃土天地生物科技有限公司生产)，两次发酵中分别使用。
一种利用城市污泥制备有机土壤的改良剂及其方法，包括如下步骤和工艺条件(1)将含水率为70～83％左右的脱水污泥与含水率5～15％的烘干农副产品废弃物按体积比1∶1～3混合，制得含水率达到52～66％的混合污泥；(2)按照堆肥参数pH 6～8.5、C/N为25～35∶1、有机质含量在30～45％之间，将混合污泥与无机辅料、肥料平衡剂和酵素菌速腐剂按上述配比混合均匀，其中酵素菌速腐用量是上述配比微生物复合菌组用量的20～40％，按底3.0m∶高1.5m或任意长度成条形进行堆肥发酵；(3)堆肥后，温度升至55～58℃第一次翻堆，以后每隔1～3天翻堆一次；第一次发酵时间为3～7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，第二次发酵使用VT-1000微生物菌种接种剂，用量是上述配比中微生物复合菌组用量的50～80％，使储料仓温度保持在60～75℃，每隔2～4天翻堆一次，堆制7～14天后完成第二次发酵，过5mm筛分，按25～40kg包装封口即是有机土壤改良剂的产品。
所述的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，分筛后的细料即制成粉状有机土壤改良剂(≤5.0mm)，筛分后的粗料(＞5.0mm)可回流到堆肥混合物中。
所述的堆垛高和宽之比约为1∶2，长度可以任意选择。
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45～60℃，以便于堆肥的水分蒸发。
本发明应用脱水污泥制备的有机土壤改良剂产品的质量检测技术指标为有机质35％；总养分(N+P2O5+K2O含量5％；水分22％)；酸碱度pH6.0～8.5；蛔虫卵死亡率95～100％；大肠菌值10-1～10-2；发芽系数≥91％；重金属含量符合相关标准。
本发明的优点如下1、本发明的环境友好型有机土壤改良剂，通过生物技术处理，也就是有机物料的无害化处理和有效化处理，使物料中的有效养分增加，同时还含有丰富的有机质和腐殖酸，其中含有50％以上的腐殖酸等有机质，大量元素含量不少于5％，还含有一定量的微量元素。在改良南方酸性低产田的同时，完全能满足绿色食品生产对养分的需要。
2、施用本发明的环境友好型精制有机土壤改良剂，活化土壤，增加土壤有机质含量，提高土壤综合肥力水平的特点。长期施用能够使作物产量进一步提高，同时可以提高和改善作物产品品质，口感好，易存储。
3、由于采用了烘干的农副产品废弃物和无机辅料，堆肥过程中的臭气基本被物料吸附，发酵过程对周围环境无污染或者污染极小，实现了资源化利用与环境保护的有机统一。
4、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，成品完全符合相关有机土壤改良剂产品质量标准。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。
5、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。
图1是本发明的工艺流程图。
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，但本发明的实施不限于此。
实施例1(1)将600kg含水率为75％的脱水污泥与90kg含水率为10％的烘干秸秆(粉碎5mm以下)按体积比1∶3混合，使其均匀混合成含水率为55％的混合物。
(2)上述混合物料与无机辅料碱渣粉50kg(过100目)、沸石粉20kg(过100目)；肥料平衡剂味精废渣10kg；酵素菌速腐剂5kg混合均匀。水分含量为52％，C/N为25∶1，有机质含量32％，pH值7.5左右。
(3)将上述堆肥物料堆垛，垛型高1.5m，宽3.0m，第一次发酵时间7天，温度升至55～58℃，第一次翻堆，以后每隔2天翻堆一次。
(4)将第一次发酵后的物料转入热炕系统储料仓内，添加VT-1000菌剂10kg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60～75℃，每隔2～3天翻一次堆，堆制14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的分筛。筛分后的细料即制成粉状精制有机土壤改良剂(≤5.0mm)。筛分后的粗料(＞5.0mm)可回流到堆肥混合物中。
实施例2(1)将680kg含水率为70％的脱水污泥与120kg含水率为14％的烘干菜籽饼(粉碎5mm以下)按体积比1∶3混合，使其均匀混合成含水率为52％的混合物。
(2)上述混合物料与无机辅料粉煤灰90kg(过100目)、斑脱石粉40kg(过100目)；肥料平衡剂酒精废渣10kg；酵素菌速腐剂5kg混合均匀。水分含量52％，C/N为28∶1，有机质含量33％，pH值8.0左右。
(3)将上述堆肥物料堆垛，垛型高1.5m，宽3.0m，第一次发酵时间7天，温度升至55～58℃第一次翻堆，以后每隔2天翻堆一次(4)将第一次发酵后的物料转入热炕系统储料仓内，添加VT-1000菌剂10kg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60～75℃，每隔2～3天翻一次堆，堆制14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的分筛，筛分后的细料即制成粉状精制有机土壤改良剂(≤5.0mm)，筛分后的粗料(＞5.0mm)可回流到堆肥混合物中。
实施例3(1)将650kg含水率为80％的脱水污泥与110kg含水率为11％的烘干豆饼(粉碎5mm以下)按体积比1∶3混合，使其均匀混合成含水率为57％的混合物。
(2)上述混合物料与无机辅料石灰粉70kg(过100目)、沸石粉30kg(过100目)；肥料平衡剂制糖废渣20kg；酵素菌速腐剂5kg混合均匀。水分含量54％，C/N为24∶1，有机质含量36％，pH值8.0左右。
(3)将上述堆肥物料堆垛，垛型高1.5m，宽3.0m，第一次发酵时间7天，温度升至55～58℃第一次翻堆，以后每隔2天翻堆一次(4)将第一次发酵后的物料转入热炕系统储料仓内，添加VT-1000菌剂10kg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60～75℃，每隔2～3天翻一次堆，堆制14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的分筛。筛分后的细料即制成粉状精制有机土壤改良剂(≤5.0mm)。筛分后的粗料(＞5.0mm)可回流到堆肥混合物中。
权利要求
1.一种利用城市污泥制备的有机土壤改良剂，由脱水污泥和添加物组成，所述添加物包括农副产品废弃物、无机辅料、肥料平衡剂、微生物复合菌组等，其特征在于由以下重量百分比的原料组成脱水污泥 53～72％农副产品废弃物 4～18％无机辅料 2～15％肥料平衡剂 1～5％微生物复合菌组 0.5～2％
2.根据权利要求1所述的一种利用城市污泥制备的有机土壤改良剂，其特征在于所述的污泥为城市生活污水经脱水浓缩后含水率为70～83％的原污泥。
3.根据权利要求1所述的一种利用城市污泥制备的有机土壤改良剂，其特征在于所述的农副产品废弃物是秸杆、豆饼、菜籽饼、棉籽饼和骨粉中的一种、两种或两种以上物质。
4.根据权利要求1所述的一种利用城市污泥制备的有机土壤改良剂，其特征在于所述的无机辅料为石灰、粉煤灰、制碱废渣、沸石和斑脱石中的一种、两种或者两种以上物质。
5.根据权利要求1所述的一种利用城市污泥制备的有机土壤改良剂，其特征在于所述的肥料平衡剂是酵母废液、酒糟、制糖废液、味精废液、砂糖中的一种、两种或者两种以上物质。
6.根据权利要求1所述的一种利用城市污泥制备的有机土壤改良剂，其特征在于所述的微生物复合菌组为酵素菌速腐剂和VT-1000微生物菌剂，酵素菌速腐剂用于第一次发酵，VT-1000微生物菌剂用于第二次发酵，第一次发酵的使用量为微生物复合菌组配比量的20～40％，第二次发酵的使用量为微生物复合菌组配比量的40～60％。
7.一种利用城市污泥制备有机土壤改良剂的方法，包括如下步骤和工艺条件(1)将含水率为70～83％左右的脱水污泥与含水率5～15％的烘干农副产品废弃物按体积比1∶1～3混合，制得含水率达到52～66％的混合污泥；(2)按照堆肥参数pH值6～8.5、C/N为25～35∶1、有机质含量在30～55％之间，将混合污泥与无机辅料、肥料平衡剂、酵素菌速腐剂按上述微生物复合菌组配比量的20～40％混合均匀，按底3.0m∶高1.5m或任意长度成条形进行堆肥发酵；(3)堆肥后，温度升至55～58℃第一次翻堆，以后每隔1～3天翻堆一次；第一次发酵时间为3～7天；(4)将第一次发酵后的物料转入热炕系统的储料仓内，加入TV-1000微生物菌剂按上述微生物复合菌组配比量的50～80％进行第二次发酵和水分蒸发，使储料仓温度保持在60～75℃，每隔2～4天翻堆一次，堆制7～14天后完成第二次发酵，过5mm筛分即是有机土壤改良剂产品。
全文摘要
本发明涉及一种有机土壤剂改良及其制备方法，按重量比计，其原料组成如下城市生活污水浓缩的脱水污泥53～72％，有机农副产品废弃物4～18％，无机辅料2～15％；肥料平衡剂1～5％，微生物复合菌组0.5～2％。堆制方法是(1)对所述城市脱水污泥、有机农副产品废弃物和无机辅料，通过微生物酵母菌进行一次发酵，进行无害化，有效化处理；(2)对一次发酵的物料进行微生物菌剂接种二次堆腐；(3)将上述半成品原料筛分包装制成有机土壤改良剂，本发明以有机物为原料，营养成分高，能改良土壤理化结构，改善农产品品质，提高土壤综合肥力水平。
文档编号C05F7/00GK101066898SQ20071002770
公开日2007年11月7日 申请日期2007年4月21日 优先权日2007年4月21日
发明者刘奋安, 黄庆 申请人:刘奋安