利用城市污泥制备的生物有机肥及其制备方法

专利名称：利用城市污泥制备的生物有机肥及其制备方法
技术领域：
本发明属于生物肥料领域，具体涉及一种利用城市污泥制备的生物有机肥及其制备方法。
背景技术：
城市污泥是城市生活污水和工业污水处理过程中产生的固体废弃物，是污水处理厂的必然产物。随着城市化进程的发展，巨大的污泥数量已成为中国各城市发展的重要问题。传统的填埋法、焚烧法、直接烘干法、厌氧消化法等处理方法，不仅处理成本高而且还造成了二次污染。生物有机肥具有改善土壤、提高肥力、改善植物根系微生态环境以及提高作物品质、消除或减少农残等功效，是生产有机产品和绿色农产品理想肥料，对提高作物产量、保护土壤物理性状，持续增产有显著效果。生物有机肥在农业生产中的使用是未来绿色无公害农业产业发展的一个必然趋势。如果能解决城市污泥中重金属离子含量高的问题从而将城市污泥应用到制备生物有机肥领域当中，就能解决城市污泥处理成本高而且还造成了二次污染的问题，对城市环境的改善和生物有机肥领域的发展都会起到推动作用。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用城市污泥制备得到的生物有机肥和其制备方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是利用城市污泥制备的生物有机肥， 由下述重量配比的原料接种中药微生物菌剂后发酵制备而成城市污泥30 70份、紫茎泽兰10 40份、草炭10 30份、废烤烟3 10份、菌渣3 10份、粉煤灰O 10份。其中，上述的中药微生物菌剂为采用专利号ZL01108507.X的专利中公开的方法所生产的中药微生物菌剂。该中药微生物菌剂中的菌种主要包括固氮菌、解磷菌、解钾菌和酵母菌等多种有益复合菌。其中，上述有机肥由下述重量配比的原料接种中药微生物菌剂后发酵制备而成 城市污泥45 55份、紫茎泽兰15 25份、草炭13 17份、废烤烟4 6份、菌渣4 6 份、粉煤灰4 6份。进一步的，上述有机肥由下述重量配比的原料接种中药微生物菌剂后发酵制备而成城市污泥50份、紫茎泽兰20份、草炭15份、废烤烟5份、菌渣5份、粉煤灰5份。其中，所述的中药微生物菌剂的接种量为城市污泥、紫茎泽兰、草炭、废烤烟、菌渣、粉煤灰总重量的O. 3 1%。其中，城市污泥为污水处理厂经过脱水后得到的污泥。进一步的，城市污泥有机质含量大于45%、含水量在70 85%之间。其中，紫茎泽兰为晒干的紫茎泽兰茎杆和叶，茎杆粉碎至长度为I 2cm。
其中，草炭有机质含量为40 60%、腐植酸含量大于25%。其中，废烤烟是经晒干或烘干后粉碎至40 60目的烟杆和烟叶。其中，菌渣是以杂木屑、玉米芯、棉籽壳为主料生产食用菌后的产物。其中，粉煤灰的细度为40 100目。本发明还提供利用城市污泥制备的生物有机肥的制备方法，包括如下步骤a、培养料配制按重量配比将城市污泥30 70份、紫茎泽兰10 40份、草炭 10 30份、废烤烟3 10份、菌渣3 10份、粉煤灰O 10份混匀并调节混合物含水量至55 65%，得到培养料；b、接种将中药微生物菌剂接种于培养料中，并将菌种与培养料充分混匀；中药微生物菌剂的接种量为城市污泥、紫茎泽兰、草炭、废烤烟、菌渣、粉煤灰总重量的O. 3 1% ；C、发酵接种后的培养料发酵至培养料的含水量为18 30%，培养料中的活性微生物含量为2000万个/克以上，即得成品。其中，c步骤中，接种后的培养料进行堆制，然后在常温下自然发酵，第7 10天翻堆一次，以后每间隔3 4天翻堆一次，整个发酵过程翻堆4 6次，发酵时间为19 28 天，培养料的含水量即达到18 30%，培养料中的活性微生物含量为2000万个/克以上， 即得成品。其中，上述方法中的中药微生物菌剂为采用专利号ZLO1108507. X的专利中公开的方法所生产的中药微生物菌剂。该中药微生物菌剂中的菌种主要包括固氮菌、解磷菌、解钾菌和酵母菌等多种有益复合菌。其中，城市污泥为污水处理厂经过脱水后得到的污泥。进一步的，城市污泥有机质含量大于45%、含水量在70 85%之间。其中，上述方法中紫茎泽兰为晒干的紫茎泽兰茎杆和叶，茎杆粉碎至长度为I 2cm。其中，上述方法中草炭有机质含量为40 60%、腐植酸含量大于25%。其中，上述方法中废烤烟是经晒干或烘干后粉碎至40 60目的烟杆和烟叶。其中，上述方法中菌渣是以杂木屑、玉米芯、棉籽壳为主料生产食用菌后的产物。其中，上述方法中粉煤灰的细度为40 100目。本发明的有益效果是本发明方法利用城市污泥制备生物有机肥，具有投资少、安全、可靠、经济、有效的特点，它充分利用了城市污泥和紫茎泽兰中丰富的有机质和N、P、K 等物质，不需要添加任何的肥料。另外，本发明只需要添加适当比例的紫茎泽兰、草炭、废烤烟、菌渣，经中药菌高温好养发酵处理就能使污泥中的重金属发生钝化(重金属主要是利用紫茎泽兰、废烤烟和菌渣中的木质素，草炭中的腐植酸，菌渣中的真菌和添加的发酵菌剂使其钝化)，从而使本发明方法制备得到的有机肥达到农用标准。另外，添加的粉煤灰能够调节培养料中的水分，也能使制备得到的有机肥更加疏松，并且增加有机肥养分。添加的废烤烟和紫茎泽兰原料混合发酵，利用废烤烟中含有的烟碱和紫茎泽兰中含有的泽兰素，这两种物质均有一定的杀虫杀菌的功效，能够增强肥料的病虫害防治功效。本发明生物有机肥具有改良土壤、提高肥力、改善植物根系微生态环境和提高作物品质、消除或减少农残、 防治病虫害等功效，是生产有机农产品和绿色农产品理想肥料，对提高作物产量、保护土壤物理性状，持续增产有显著效果。生物菌有机肥在农业生产中的使用是未来绿色无公害农业产业发展的一个必然趋势，具有较大的发展前景。
具体实施例方式下面通过具体实施方式
对本发明进一步说明。利用城市污泥制备的生物有机肥，由下述重量配比的原料接种中药微生物菌剂后发酵制备而成城市污泥30 70份、紫茎泽兰10 40份、草炭10 30份、废烤烟3 10 份、菌渣3 10份、粉煤灰O 10份。优选的，上述的中药微生物菌剂为采用专利号ZL01108507.X的专利中公开的方法所生产的中药微生物菌剂。该中药微生物菌剂中的菌种主要包括固氮菌、解磷菌、解钾菌和酵母菌等多种有益复合菌。本发明有机肥能够达到农用标准，发酵过程中不需要添加任何肥料，并且采用了难以处理的城市污泥作为原料，具有较大的发展前景。为了使本发明有机肥的肥效更好，上述有机肥优选由下述重量配比的原料接种中药微生物菌剂后发酵制备而成城市污泥45 55份、紫茎泽兰15 25份、草炭13 17 份、废烤烟4 6份、菌渣4 6份、粉煤灰4 6份。进一步的，为了使本发明生物有机肥的肥效最好，上述有机肥优选由下述重量配比的原料接种中药微生物菌剂后发酵制备而成城市污泥50份、紫茎泽兰20份、草炭15 份、废烤烟5份、菌渣5份、粉煤灰5份。上述的中药微生物菌剂接种时，如果接种量过少，发酵效果不佳；接种量过大，则会增加接种成本，因此，所述的中药微生物菌剂的接种量优选为城市污泥、紫茎泽兰、草炭、 废烤烟、菌渣、粉煤灰总重量的O. 3 1%。优选的，城市污泥为污水处理厂经过脱水后得到的污泥。再优选的，城市污泥有机质含量大于45%、含水量在70 85%之间。优选的，紫茎泽兰为晒干的紫茎泽兰茎杆和叶，茎杆粉碎至长度为I 2cm。优选的，草炭有机质含量为40 60%、腐植酸含量大于25%。优选的，废烤烟是经晒干或烘干后粉碎至40 60目的烟杆和烟叶。优选的，菌渣是以杂木屑、玉米芯、棉籽壳为主料生产食用菌后的产物。优选的，粉煤灰的细度为40 100目。本发明还提供利用城市污泥制备的生物有机肥的制备方法，包括如下步骤a、培养料配制按重量配比将城市污泥30 70份、紫茎泽兰10 40份、草炭 10 30份、废烤烟3 10份、菌渣3 10份、粉煤灰O 10份混匀并调节混合物含水量至55 65%，得到培养料；b、接种将中药微生物菌剂接种于培养料中，并将菌种与培养料充分混匀；中药微生物菌剂的接种量为城市污泥、紫茎泽兰、草炭、废烤烟、菌渣、粉煤灰总重量的O. 3 1% ；C、发酵接种后的培养料发酵至培养料的含水量为18 30%，培养料中的活性微生物含量为2000万个/克以上，即得成品。其中，c步骤中，接种后的培养料进行堆制，然后在常温下自然发酵，第7 10天翻堆一次，以后每间隔3 4天翻堆一次，整个发酵过程翻堆4 6次，发酵时间为19 28天，培养料的含水量即达到18 30%，培养料中的活性微生物含量为2000万个/克以上， 即得成品。下面通过实施例对本发明的具体实施方式
作进一步说明，但并不因此将本发明限制在实施例所述的范围之中。施案例中所采用的原料城市污泥为攀枝花市污水处理厂的脱水污泥，水分含量 83. 1%，有机质含量为47.4%，总养分为5. 16% ;草炭为西昌市利洲有限责任公司生产的， 有机质含量51. 3 %，腐殖酸含量为27. 6%，水分含量为44. 6% ;菌渣是攀枝花以杂木屑、 玉米芯、棉籽壳为主料生产平菇、香菇等食用菌后的产物；紫茎泽兰为攀枝花本地采集晒干的；废烤烟为金叶烟草公司生产烟后的废烟叶和本地收集的粉碎至40 60目的烟杆。实施例一本发明生物有机肥的制备A、中药微生物菌剂的制备按照发明专利“纯中药微生物菌发酵剂及其制备方法”(专利号ZL01108507. X) 实施例I中的配比和方法生产中药微生物的固体菌剂。将生产好的固体菌剂存放于塑料编织袋中室温保存备用。B、培养料的配置按质量配比将城市污泥70份、紫茎泽兰10份、草炭10份、废烤烟4份、菌渣3份充分混匀，调节混合物含水量至55 65%之间，得到培养料。C、接种将步骤A生产的固体菌剂接种入步骤B配置的培养料中，接种量为主料和辅料总重量的I %，并将菌种与培养料混合均匀。D、发酵将经步骤C接种后的培养料进行制堆，堆高为2m，宽度为6米，放置常温下进行自然发酵，发酵到第7天进行第一次翻堆，以后每间隔3天将进行一次翻堆，共翻堆6次，整个发酵时间为25天，培养料的含水量达25%左右，活性微生物含量达2000万个/克以上即得到成品。E、成品的包装与储藏将经步骤D处理好的成品进行包装，包装时选择内有一层塑料膜的编织袋进行剂量包装。包装好后放置于室内常温储藏，保存时间为2年。实施例二本发明生物有机肥的制备A、中药微生物菌剂的制备按照发明专利“纯中药微生物菌发酵剂及其制备方法”(专利号ZL01108507. X) 实施例I中的配比和方法生产中药微生物的固体菌剂。将生产好的固体菌剂存放于塑料编织袋中室温保存备用。B、培养料的配置按质量配比将城市污泥65份、紫茎泽兰15份、草炭10份、废烤烟4份、菌渣3份、 粉煤灰3份充分混匀，调节混合物含水量至55 65%之间，得到培养料。C、接种将步骤A生产的固体菌剂接种入步骤B配置的培养料中，接种量为主料和辅料总重量的O. 8 %，并将菌种与培养料混合均匀。
D、发酵将经步骤C接种后的培养料进行制堆，堆高为I. 8cm，宽度为6米，放置常温下进行自然发酵，发酵到第7天进行第一次翻堆，以后每间隔3天将进行一次翻堆，共翻堆6次，整个发酵时间为25天，培养料的含水量达25%左右，活性微生物含量达2000万个/克以上即为成品。E、成品的包装与储藏将经步骤D处理好的成品进行包装，包装时选择内有一层塑料膜的编织袋进行剂量包装。包装好后放置于室内常温储藏，保存时间为2年。实施例三本发明生物有机肥的制备A、中药微生物菌剂的制备按照发明专利“纯中药微生物菌发酵剂及其制备方法”(专利号ZL01108507. X) 实施例I中的配比和方法生产中药微生物的固体菌剂。将生产好的固体菌剂存放于塑料编织袋中室温保存备用。B、培养料的配置按质量配比将城市污泥60份、紫茎泽兰15份、草炭15份、废烤烟4份、菌渣3份、 粉煤灰3份充分混匀，调节混合物含水量至55 65%之间，得到培养料。C、接种将步骤A生产的固体菌剂接种入步骤B配置的培养料中，接种量为主料和辅料总重量的O. 8 %，并将菌种与培养料混合均匀。D、发酵将经步骤C接种后的培养料进行制堆，堆高为I. 6cm，宽度为6米，放置常温下进行自然发酵，发酵到第7天进行第一次翻堆，以后每间隔3天将进行一次翻堆，共翻堆6次，整个发酵时间为25天，培养料的含水量达25%左右，活性微生物含量达2000万个/克以上即为成品。E、成品的包装与储藏将经步骤D处理好的成品进行包装，包装时选择内有一层塑料膜的编织袋进行剂量包装。包装好后放置于室内常温储藏，保存时间为2年。实施例四本发明生物有机肥的制备A、中药微生物菌剂的制备按照发明专利“纯中药微生物菌发酵剂及其制备方法”(专利号ZL01108507. X) 实施例I中的配比和方法生产中药微生物的固体菌剂。将生产好的固体菌剂存放于塑料编织袋中室温保存备用。B、培养料的配置按质量配比将城市污泥55份、紫茎泽兰20份、草炭15份、废烤烟4份、菌渣3份、 粉煤灰3份充分混匀，调节混合物含水量至55 65%之间，得到培养料。C、接种将步骤A生产的固体菌剂接种入步骤B配置的培养料中，接种量为主料和辅料总重量的O. 5 %，并将菌种与培养料混合均匀。D、发酵
将经步骤C接种后的培养料进行制堆，堆高为I. 5cm,宽度为5米，放置常温下进行自然发酵，发酵到第7天进行第一次翻堆，以后每间隔3天将进行一次翻堆，共翻堆5次，整个发酵时间为22天，培养料的含水量达25%左右，活性微生物含量达2000万个/克以上即为成品。E、成品的包装与储藏将经步骤D处理好的成品进行包装，包装时选择内有一层塑料膜的编织袋进行剂量包装。包装好后放置于室内常温储藏，保存时间为2年。实施例五本发明生物有机肥的制备A、中药微生物菌剂的制备按照发明专利“纯中药微生物菌发酵剂及其制备方法”(专利号ZL01108507. X) 实施例I中的配比和方法生产中药微生物的固体菌剂。将生产好的固体菌剂存放于塑料编织袋中室温保存备用。B、培养料的配置按质量配比将城市污泥50份、紫茎泽兰20份、草炭15份、废烤烟5份、菌渣5份、 粉煤灰5份充分混匀，调节混合物含水量至55 65%之间，得到培养料。C、接种将步骤A生产的固体菌剂接种入步骤B配置的培养料中，接种量为主料和辅料总重量的O. 5 %，并将菌种与培养料混合均匀。D、发酵将经步骤C接种后的培养料进行制堆，堆高为I. 6cm，宽度为4. 5米，放置常温下进行自然发酵，发酵到第8天进行第一次翻堆，以后每间隔3天将进行一次翻堆，共翻堆5次， 整个发酵时间为23天，培养料的含水量达25%左右，活性微生物含量达2000万个/克以上即为成品。E、成品的包装与储藏将经步骤D处理好的成品进行包装，包装时选择内有一层塑料膜的编织袋进行剂量包装。包装好后放置于室内常温储藏，保存时间为2年。实施例六本发明生物有机肥的制备A、中药微生物菌剂的制备按照发明专利“纯中药微生物菌发酵剂及其制备方法”(专利号ZL01108507. X) 实施例I中的配比和方法生产中药微生物的固体菌剂。将生产好的固体菌剂存放于塑料编织袋中室温保存备用。B、培养料的配置按质量配比将城市污泥40份、紫茎泽兰40份、草炭10份、废烤烟4份、菌渣3份、 粉煤灰3份充分混匀，调节混合物含水量至55 65%之间，得到培养料。C、接种将步骤A生产的固体菌剂接种入步骤B配置的培养料中，接种量为主料和辅料总重量的O. 3%，并将菌种与培养料混合均匀。D、发酵将经步骤C接种后的培养料进行制堆，堆高为I. 8cm，宽度为5米，放置常温下进行自然发酵，发酵到第8天进行第一次翻堆，以后每间隔4天将进行一次翻堆，共翻堆4次，整个发酵时间为24天，培养料的含水量达25%左右，活性微生物含量达2000万个/克以上即为成品。E、成品的包装与储藏将经步骤D处理好的成品进行包装，包装时选择内有一层塑料膜的编织袋进行剂量包装。包装好后放置于室内常温储藏，保存时间为2年。实施例七本发明生物有机肥的制备A、中药微生物菌剂的制备按照发明专利“纯中药微生物菌发酵剂及其制备方法”(专利号ZL01108507. X) 实施例I中的配比和方法生产中药微生物的固体菌剂。将生产好的固体菌剂存放于塑料编织袋中室温保存备用。B、培养料的配置按质量配比将城市污泥30份、紫茎泽兰40份、草炭10份、废烤烟5份、菌渣5份、 粉煤灰10份充分混匀，调节混合物含水量至55 65%之间，得到培养料。C、接种将步骤A生产的固体菌剂接种入步骤B配置的培养料中，接种量为主料和辅料总重量的O. 3%，并将菌种与培养料混合均匀。D、发酵将经步骤C接种后的培养料进行制堆，堆高为I. 6cm,宽度为5米，放置常温下进行自然发酵，发酵到第8天进行第一次翻堆，以后每间隔4天将进行一次翻堆，共翻堆4次，整个发酵时间为24天，培养料的含水量达25%左右，活性微生物含量达2000万个/克以上即为成品。E、成品的包装与储藏将经步骤D处理好的成品进行包装，包装时选择内有一层塑料膜的编织袋进行剂量包装。包装好后放置于室内常温储藏，保存时间为2年。试验例本发明中药微生物菌肥的肥效试验采用实施例I 7制备的本发明生物有机肥分别对烟草、辣椒进行试验，并以各实施例对应的未接种中药微生物菌剂的培养料对比，结果见表1、2所示。表1、2中，实施例I 7制备的本发明生物有机肥分别以产品I 7表不,各实施例对应的未接种中药微生物菌剂的培养料分别以培养料I 7表示。表I对烟草的肥效试验
权利要求
1.利用城市污泥制备的生物有机肥，其特征在于由下述重量配比的原料接种中药微生物菌剂后发酵制备而成城市污泥30 70份、紫茎泽兰10 40份、草炭10 30份、废烤烟3 10份、菌渣3 10份、粉煤灰O 10份。
2.根据权利要求I所述的利用城市污泥制备的生物有机肥，其特征在于由下述重量配比的原料接种中药微生物菌剂后发酵制备而成城市污泥45 55份、紫茎泽兰15 25份、 草炭13 17份、废烤烟4 6份、菌渣4 6份、粉煤灰4 6份。
3.根据权利要求2所述的利用城市污泥制备的生物有机肥，其特征在于由下述重量配比的原料接种中药微生物菌剂后发酵制备而成城市污泥50份、紫茎泽兰20份、草炭15 份、废烤烟5份、菌渣5份、粉煤灰5份。
4.根据权利要求1、2或3所述的利用城市污泥制备的生物有机肥，其特征在于所述的中药微生物菌剂的接种量为城市污泥、紫茎泽兰、草炭、废烤烟、菌渣、粉煤灰总重量的 O. 3 1%。
5.根据权利要求1、2或3所述的利用城市污泥制备的生物有机肥，其特征在于所述的城市污泥为污水处理厂经过脱水后得到的污泥。
6.根据权利要求1、2或3所述的利用城市污泥制备的生物有机肥，其特征在于所述的草炭有机质含量为40 60%、腐植酸含量大于25%。
7.根据权利要求1、2或3所述的利用城市污泥制备的生物有机肥，其特征在于所述的废烤烟是经晒干或烘干后粉碎至40 60目的烟杆和烟叶。
8.根据权利要求1、2或3所述的利用城市污泥制备的生物有机肥，其特征在于所述的菌渣是以杂木屑、玉米芯、棉籽壳为主料生产食用菌后的产物。
9.利用城市污泥制备的生物有机肥的制备方法，其特征在于包括如下步骤a、培养料配制按重量配比将城市污泥30 70份、紫茎泽兰10 40份、草炭10 30 份、废烤烟3 10份、菌渣3 10份、粉煤灰O 10份混匀并调节混合物含水量至55 65%，得到培养料；b、接种将中药微生物菌剂接种于培养料中，并将菌种与培养料充分混匀；中药微生物菌剂的接种量为城市污泥、紫茎泽兰、草炭、废烤烟、菌渣、粉煤灰总重量的O. 3 1% ;C、发酵接种后的培养料发酵至培养料的含水量为18 30%，培养料中的活性微生物含量为2000万个/克以上，即得成品。
10.根据权利要求9所述的利用城市污泥制备的生物有机肥的制备方法，其特征在于 c步骤中，接种后的培养料进行堆制，然后在常温下自然发酵，第7 10天翻堆一次，以后每间隔3 4天翻堆一次，整个发酵过程翻堆4 6次，发酵时间为19 28天，培养料的含水量即达到18 30%，培养料中的活性微生物含量为2000万个/克以上，即得成品。
全文摘要
本发明公开了一种利用城市污泥制备的生物有机肥及其制备方法，属于生物肥料领域。本发明所要解决的技术问题是提供一种用城市污泥制备得到的生物有机肥和其制备方法。利用城市污泥制备的中药菌生物有机肥，由下述重量配比的原料接种中药微生物菌剂后发酵制备而成城市污泥30～70份、紫茎泽兰10～40份、草炭10～30份、废烤烟3～10份、菌渣3～10份、粉煤灰0～10份。本发明通过适当的原料配比并接种中药菌发酵后制备的有机肥能够充分利用原料中的有机质和N、P、K等物质，并且能使污泥中的重金属发生钝化达到农用标准，产品具有改良土壤、提高肥力、改善植物根系微生态环境和提高作物品质、增产等功效。
文档编号C05F17/00GK102584467SQ20121005786
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月7日 优先权日2012年3月7日
发明者柳成益, 谢从新, 谢刚 申请人:柳成益, 谢从新, 谢刚