长效有机复混肥及生产方法

专利名称：长效有机复混肥及生产方法
技术领域：
本发明的长效有机复混肥及生产方法属于肥料领域，尤其涉及一 种以城市生活污水处理厂的污泥为主要原料，配以淬石等制成的有机复混肥。
2背景技术：
污泥是污水处理过程中产生的沉淀物，通常占污水总量的0.05 — 0.1%。我国有大中小城市688个，建制镇2万多个，城镇人口约4亿人，以2004 年为例，当年工业废水排放量为222亿立方米，城镇生活污水排放量为260亿 立方米，仅生活污水即可产生1.3—2.6亿吨污泥。由于污水处理厂普遍采用堆 放或填埋的方式处理污泥，不但占用大量的土地资源，而且对周围环境以及地 下水资源造成二次污染。
经测试，污泥中养分含量如下
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经对全国44个城市生活污水处理厂污泥中重金属含量进行统计，结果如下
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统计结果表明我国城镇生活污水中有害重金属主要以Zn和Cu为主，其 他重金属含量较低。城镇中广泛用作自来水管的镀锌管和铸铁、铜闸阀是生活 污水污泥中Zn、 Cu含量较高的原因之一。 一些城市的生活污水与工业污水混合 处理，导致皮革业污水中的Cr、电镀业污水中的Cd、冶炼业污水中的Pb、塑 料业污水中的Hg含量均较高。
我国目前大多数城市尤其是大、中城市，已经或正在强行关闭各种高污染 企业，镀锌管和铸铁、铜闸阀正在被环保材料所替代，城市生活污水污泥中重 金属含量均较低，低于农用污泥中污染物国家控制标准(GB4284—84)，因而污泥作为农用肥料的原料是安全的，
农用污泥中污染物控制标准(GB4284—84)(单位mg/kg)
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*铬的控制标准使用于一般含六价铬极少的具有农用价值的各种污泥，不使用
于含有大量六价铬的工业废渣或某些化工厂的沉积物。
**暂作参考标准

发明内容
本发明的目的在于提供一种利用城市生活污水处理厂产生的污泥 和经过 文性的沸石为主要原料，生产的长效有机复混肥，本发明的另一目的在 于提供生产长效有机复混肥的生产工艺。
沸石是由硅氧(Si04)四面体和铝氧(A104)四面体按一定的规律排列成 具有笼状的骨架，孔穴和通道发育，其孔隙率达到23%-50%，比表面积大， 表面具有的强大包容力和铝氧四面体具有的负电荷，故其吸附力特别强大，对 铵离子能有选择地进行离子交换。
淬石物理特性如下
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城市生活污水中氨氮含量为35 -60mg/L,其中胶体颗粒状氨氮和有机物与 离子态铵(NH、)大部分被絮凝和沉淀于污泥中。本发明利用沸石的这种强大的 吸附能力和对NH"的离子交换功能，将沸石在100—120GC温度下去除沸石水 后，与污泥充分搅拌混合，使其充分吸附污泥中的有机物和氨氮、磷等有益物 质，稳定的储藏于淬石中。再加上沸石本身含有的达自身重量3-5%"钾，只 要补足部分氨氮，经厌氧、好氧处理，干燥、臭氧杀菌和成球，即可得到优质 高效有机复混肥。城市生活污水中的重金属含量非常低，沸石本身能通过离子 交换的方式吸附重金属离子并将其束缚和抑制在沸石的蜂窝状孔腔内使其难以释放或转移，经此处理后的污泥作为肥料使用，不但对农作物是安全的，而且 还因为沸石能够吸附土壤中或施用其它肥料时带来的重金属，所以还能提高农 产品的品质。
本发明的目的是通过以下技术方案得以实现的 (-)原料及重量百分比为
污泥 10—40%， 沸石 10—40%，尿素 20—45%,
磷酸一铵5—20%, 氯化钾 2—12%，硅酸钠 3— 5%， 其中污泥含水量<10%,沸石为斜发沸石、钩十字淬石或丝光沸石，氯化钾 可用硫酸钾代i。 (3生产工艺
① 根据污泥含水量《10%及其所需的重量百分比，计算出所需污水处理厂经 过硝化的含水量95。/。左右的污泥重量，用污泥压榨机压榨，使其含水量为60— 70%。
② 将80—150目的沸石通过滚筒干燥机温度控制在120—15(TC，并趁热与 经过压榨后的污泥进行充分搅拌混合。
③ 将②所得的混合物通过自然晾晒风干或通过滚筒干燥机烘干，使其含水 量< 10%,通过粉碎机粉碎为50—80目的粉末。
④ 将③所得的粉末与尿素、磷酸一铵、氯化钾或硫酸钾充分搅拌，混合均匀。
⑤ 将④所得混合料置入造粒机内并喷洒粘合剂硅酸钠进行造粒。
将 所得的粒料置入滚筒干燥机内，温度控制在200—35CTC之间，使其
千燥后的含水量《10%,在干燥过程中同时对粒料进行消毒、杀菌。
⑦装袋。
本长效有机复混肥经四川省化肥产品质量监督检验站依据GB15063—2001 《复混肥料(复合肥料)》国家标准低浓度技术指标检验，结果如下
检验各项技术指标值
检验项目名称技术指标/明示值 ~实测值/结论
总养分(N+P,05+K20)， ％》25.031.9合格
水溶性磷占有效磷百分率，％》4074合格
水分((H20), %《5.00. 3合格
粒度(1. 00 4. 75mm或3. 35 5. 6mm)，% 》8096合格
氯离子(cr)...……
水溶性磷含量，％…5. 1…
有效磷(P20s)含量，％》4.06. 9合格
总氮(N)含量，%》13.518.0合格
氧化钾(K20)含量，％》4.07.0合格
本长效有机复混肥经国家危险化学品质量监督检验中心依据GB18877— 2002《有机一无机复混月巴料》国家标准技术指标检验，结果如下
检验各项技术指标值
检验项目名称 技术指标/明示值' 实测值/结论
总养分 +^05+1 ))的质量分数％ 》15.0 23.3 合格
水分的质量分数％ 《10.0 1.6 合格有机质的质量分数％》2038合格
酸碱值PH5. 5 8.06.2合格
粒度(1, 00 4. 75腿或3. 35 5. 6mm) / %》7094合格
蛔虫卵死亡率/%》9595合格
大肠菌值A\4.3合格
氯离子(CI)的质量分数/X…3.0…
有效磷(PA)的质量分数/ %》2.04.0合格
总氮(N)的质量分数/ %》8.012.6合格
氧化钾(K必的质量分数/ %>2.06, 7合格
砷及其化合物(以As计)的质量分数/ %《0. 00500. 0005合格
镉及其化合物(以G,计)的质量分数/ %《0. 00100. 0000合跨
铅及其化合物(以Ph计)的质量分数/ %《0. 01500. 0005合格
铬及其化合物(以c ,.计)的质量分数/ %《0. 05000. 0003合格
汞及其化合物(以H8计)的质量分数/ %《0. 00050. 0000合格
由于上述技术方案的实施，本发明的积极效果在于
① 解决了城市生活污水处理厂的大量污泥占用土地和二次污染的问题，实 现了污泥的无害化处置和资源化利用。
② 肥效明显，超过现行市场销售的各类肥料，达到国家复混肥标准。
③ 本发明所用的沸石具有良好的离子交换性和独特的多孔结构，能促进土壤 的离子交换，提高土壤保持氮、磷、钾等养分的能力，对改良酸性土壤、盐碱土 壤都有明显效果。能极其有效地从空气中吸取水分。在持续少雨期内，这种吸取 外来水分的能力对作物生长十分有利，故能改良干旱半干旱地区的沙质土壤。
④ 本发明所使用的沸石，能有效的保持土壤肥效，改善土壤团粒结构。
⑤ 本发明所使用的硅酸钠因其自身含有65%左右的有效硅，又能够给农作物 提供硅的来源，硅是农作物不可或缺的中量肥料元素，能有效的抵抗稻瘟病，并 能提高农作物产品品质，
本长效有机复混肥于2007年春，经在四川省泸县方洞镇石牌坊村进行水稻 小区对比试验，施用本肥的小区长势好于常规施肥的小区，水稻植抹高出13cm, 穗长长出5.9cm，粒数多出25.1粒。抗倒伏能力增强，平均亩产654.5kg，亩增 产50—179.2kg,增产效果明显。具体实施例方式
实施例
(-)原料及重量百分比为
污泥 10—40%， 沸石 10—40%,尿素 20—45%,
磷酸一铵5—20%, 氯化钾 2—12°/。，硅酸钠3— 5%, 其中污泥含水量《10%,沸石为斜发沸石、钙十字沸石或丝光沸石；氯化钾 可用碌u酸钾代替。 t)生产工艺
@根据污泥含水量<10%及其所需的重量百分比，计算出所需污水处理厂经 过硝化的含水量95%左右的污泥重量，用污泥压榨机压榨，使其含水量为60— 70%。
②将80—150目的沸石通过滚筒干燥;f几加热至120—150。C，并趁热与经过压榨后的污泥进行充分搅拌混合。
③ 将②所得的混合物通过自然晾晒风干或通过滚筒干燥机烘干，使其含水
量《10%，通过粉碎机粉碎为50—80目的粉末。
④ 将③所得的粉末与尿素、磷酸一铵、氯化钾或疏酸钾充分搅拌，混合均匀。
⑤ 将④所得混合料置入造粒机内并喷洒粘合剂硅酸钠进行造粒。
⑥ 将⑤所得的粒料置入滚筒干燥机内，温度控制在200—35(TC之间，使其 干燥后的含水量《10%,在干燥过程中同时对粒料进行消毒、杀菌。
⑦ 装袋。
权利要求
1. 一种长效有机复混肥，其特征在于原料及重量百分比为污泥10-40％， 沸石10-40％，尿素20-45％，磷酸一铵5-20％，氯化钾2-12％， 硅酸钠3-5％，其中污泥含水量≤10％，沸石为斜发沸石、钙十字沸石或丝光沸石，氯化钾可用硫酸钾代替。
2、 如权利要求1所述的长效有机复混肥的生产方法，其特征在于生产工艺为① 根据污泥含水量^10。/。及其所需的重量百分比，计算出所需污水处理厂经 过硝化的含水量95%左右的污泥重量，用污泥压榨机压榨，使其含水量为 60_70%。② 将80—150目的沸石通过滚筒干燥机温度控制在120—150。C，并趁热与 经过压榨后的污泥进行充分搅拌混合。③ 将②所得的混合物通过自然晾晒风干或通过滚筒干燥机烘干，使其含水 量^10%,通过粉碎机粉碎为50~80目的粉末。④ 将③所得的粉末与尿素、磷酸一铵、氯化钾或硫酸钾充分搅拌，混合均 的匀。⑤ 将④所得混合料置入造粒机内并喷洒粘合剂硅酸钠进行造粒。⑥ 将⑤所得的粒料置入滚筒干燥机内，温度控制在20O"350。C之间，使其 千燥后的含水量30%，在干燥过程中同时对粒料进行消毒、杀菌。⑦ 装袋。
全文摘要
本发明的长效有机复混肥及生产方法属于肥料领域，以城市生活污水处理厂的污泥为主要原料，配以沸石、尿素、磷酸一铵、氯化钾、硅酸钠，经污泥压榨、沸石干燥、搅拌混合、自然晾干或烘干、粉碎、与尿素、磷酸一铵、氯化钾搅拌混合、喷洒硅酸钠进行造粒、干燥、消毒、杀菌即为成品。本发明解决了污水处理厂污泥占用土地和二次污染的问题，实现了污泥的无害化处置和资源化利用。本肥使得农作物长势好，植株高，籽粒多，抗倒伏能力增强，增产效果明显，农产品品质提高。可提高土壤保持养分的能力，改良酸性盐碱性沙质土壤，改善土壤团粒结构，保持肥效，抵抗农作物病害。
文档编号C05D1/00GK101289348SQ20081007289
公开日2008年10月22日 申请日期2008年6月2日 优先权日2008年6月2日
发明者孙大晋, 屈智和 申请人:屈智和;孙大晋