三步法处理城市生活污泥生产生物有机复混肥料的制作方法
【专利摘要】本发明涉及城市生活污泥资源化利用【技术领域】，特指利用化学脱水、钝化-生物发酵、生防-物理烘干造粒三步联用处理技术将城市生活污泥转化为生物有机复混肥料。首先将污泥脱水剂和重金属钝化剂与污泥充分混匀后做静止处理，然后把处理好的污泥与蘑菇渣混合加入复合微生物菌剂进行深层好氧发酵，最后将达到腐熟要求的物料经粉碎和筛分后加入无机肥料进行烘干造粒并将生防菌剂附在外层进行包膜处理。该技术深度降解污泥中难分解的絮凝剂-聚丙烯酰胺，有效利用聚丙烯酰胺中N源，将大分子聚合物分解成小分子有机物，进而利用小分子有机物为C源对其进行彻底降解。生产的生物有机复混肥料具有改良土壤，生物防治和养分充足等优点。
【专利说明】三步法处理城市生活污泥生产生物有机复混肥料
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种三步法处理城市生活污泥生产生物有机复混肥料，具体涉及采用化学-生物-物理综合处理技术进行城市生活污泥的处理及其生产生物有机复混肥料，属于城市生活污泥处理领域。
【背景技术】
[0002]城市生活污泥是城市生活污水在进行净化处理过程中产生的沉淀物质，是一类危害性极大的固体废弃物。特别是城市生活污泥的保水剂聚丙烯酰胺的应用范围和规模正呈现快速增长趋势，其在环境中的累积、迁移、转化带来的毒性亦显露出来，如果不加以彻底处理与控制，将会对环境造成严重的二次污染。如何安全、经济地处理处置城市污泥已成为世界共同面临的环境难题。
[0003]目前，我国大部分城市生活污泥的处理方式大多是采用焚烧、填埋等方法，也有少数企业采用好氧发酵堆肥的方式处理，这些方法不仅占用了大量土地资源，而且严重破坏生态环境，特别是污泥中的污水侵入地下水，造成局部地下水资源难以复原的永久性危害。国外对于城市污泥的处理早于我国数十年，在长期实践中建立了污泥处理处置的方法，如脱除污泥中重金属所用的电动修复法、化学淋滤法、生物淋滤法等方法。然而，由于我国国情与国外发达国家不同，尤其是我国目前面临的能源紧缺问题，国外的污泥处理处置方法难以在我国实施。
[0004]因此，开辟一条符合我国国情的污泥无害化、减量化、资源化处理的新途径是本发明的目的所在。
【发明内容】
[0005]针对以上我国处理城市生活污泥方式中存在的问题，本发明提供一种低能耗、无害化、减量化、资源化的处理方法，可使城市生活污泥完全降解并充分加以利用，即提供一种将城市生活污泥降解后生产成生物有机复混肥料的新方法。其所生产的肥料具有生物防治，改良土壤和养分充足等优点。
[0006]本发明是这样实现的:三步法处理城市生活污泥生产生物有机复混肥料，该方法的步骤如下:
[0007](1)将城市生活污泥中放入污泥脱水剂和重金属钝化剂混匀静止待用；
[0008](2)将经化学试剂处理好的污泥与蘑菇渣混合并添加复合菌剂进行深层好氧发酵；
[0009](3)将发酵腐熟的物料经粉碎和筛分后添加无机肥料进行烘干造粒并添加生防菌剂包膜处理。
[0010]所述方法的步骤(1)中所述添加的污泥脱水剂量为污泥重量的1.5% KNH2(按污泥含水量为95%计算)，重金属钝化剂添加量为污泥重量的2% Ca3 (Ρ04)2.2H20，两者与污泥混匀后静止24小时，达到降低污泥粘度，使部分聚丙烯酰胺失效，水分子脱离开来；
[0011]所述方法的步骤(2)中所述蘑菇渣与污泥适量混合使湿度达到50-65%，之后，力口A 0.5%o (Sulfate-Reducing Bacteria)和 0.5%。枯草芽抱杆菌(Bacillus subtilis)的复合菌剂进行深层好氧发酵(活菌数2.0亿/g以上)，每天对物料进行一次翻堆通风处理，使物料发酵温度保持在55-70°C之间三天以上，可以杀死发酵物料中的大肠杆菌和蛔虫卵，同时降解污泥中的聚丙烯酰胺，改善物料的理化性质，完成污泥的无害化处理，当发酵物料的含水量低于30%时即为发酵达到腐熟程度。
[0012]所述方法的步骤(3)中所述将达到腐熟要求的物料与按实际需求养分添加无机肥料(大量N、P、K)烘干造粒，颗粒要求小于2mm，薄膜特征其组分及重量比如下:聚乙烯醇(PVA) 10-20份，直链淀粉3-10份，聚丙烯酰胺1-5份，滑石粉或硅藻土或活性炭5_10份，氢醌0.08-0.8份，硫酸锌0.5-1份，蒸馏水53.2-80.42份；所述的有益生物菌种均可通过正常销售渠道购买得到。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0014]参照图1，对本发明作进一步说明。
[0015]本发明三步法处理城市生活污泥生产生物有机复混肥料，其具体实施步骤如下:
[0016](1)在城市生活污泥中加入1.5%污泥脱水剂KNH2，使污泥中絮凝剂聚丙烯酰胺遇强碱脱水。
[0017](2)在脱水过程的污泥中加入2%重金属钝化剂Ca3(P04).2H20,使脱水后的污泥重金属固定化。
[0018](3)完成(1)和(2)的基础上，将等体积的蘑菇渣与污泥混匀，将污泥的含水量降低至50-65%,利于加入的好氧发酵微生物菌剂0.5%。硫酸盐还原菌(Sulfate-ReducingBacteria)和0.5%。枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),硫酸盐还原菌作用是降解污泥中的聚丙烯酰胺物质，枯草芽孢杆菌的作用是促使发酵进程加快。
[0019](4)发酵温度上升至55-70°C之间达到三天以上，是为了杀灭发酵物料中的大肠杆菌和蛔虫卵等有害物，深层好氧发酵翻堆频率为每天一次，以确保为好氧微生物的生长创造有利条件，当发酵物料的含水量低于30%时即为发酵达到腐熟程度。
[0020](，5)把发酵腐熟的物料进行粉碎和筛分，然后与无机肥料混合后烘干造粒，其中每吨物料中无机肥料添加量为尿素50kg、磷酸二铵100kg、硫酸钾100kg，上述的无机养分添加是为了保证植物生长的N、P、K需求。
[0021](6)在颗粒表层添加生防菌剂并进行包膜处理，薄膜特征其组分及重量比如下:聚乙烯醇(PVA) 10-20份，直链淀粉3-10份，聚丙烯酰胺1-5份，滑石粉或硅藻土或活性炭5-10份，氢醌0.08-0.8份，硫酸锌0.5-1份，蒸馏水53.2-80.42份。烘干温度为120。。，烘干时间为90min,生防菌剂添加量要求含1.0亿/g以上活菌-球孢白僵菌(Beauveriabassiana)，起到广谱抗病的作用。
[0022]本发明实施例1制得的杀菌肥料防治水稻纹枯病、黄瓜霜霉病、梨黑心病田间药效试验:
[0023]每个试验共设3个处理，4次重复，每个小区面积10m2，按照完全随机设计进行试验设计，其中A:清水空白对照；B:复方多菌灵800倍稀释液阳性对照；C:本发明所述植物源农药300倍稀释液。施用药4次，间隔期7d。
[0024]调查内容及数据处理:每小区随机选择30样本，在施用药前和第4次灌药后7d调查，记录病株数。收获时进行产量调查，每小区单收、单独称量。
[0025]发病率(％ )=(病株数/调查总株数)X 100。
[0026]防治效果(％)=[(对照区发病率-处理区发病率)/对照区发病率]X 100。
[0027]试验结果表明，本发明所述农药防治水稻纹枯病、黄瓜霜霉病、梨黑心病与清水空白对照之间均差异极显著；防治效果平均达到78.8%，对防治水稻纹枯病有明显效果，到达86.2%。三步法处理城市生活污泥所生产的生物有机复混肥料具有生物防治、改良土壤，增收等多重功效。
【权利要求】
1.三步法处理城市生活污泥生产生物有机复混肥料，其特征在于:该方法由以下步骤组成为:(I)在城市生活污泥中均匀添加污泥脱水剂和重金属钝化剂进行脱水和钝化处理；(2)把经过处理后的污泥与蘑菇渣混合并添加复合微生物菌剂进行深层好氧发酵；(3)在发酵腐熟的物料中添加无机肥料进行烘干造粒后，在颗粒表层添加生防菌剂并进行包膜处理。
2.根据权利要求1所述，其特征在于:步骤(I)所述的污泥脱水剂添加量为污泥重量的1.5 %，重金属钝化剂添加量为污泥重量的2%，静止24小时；所述的污泥脱水剂成分为KNH2，重金属钝化剂的成分为Ca3(PO4)2.2H20。
3.根据权利要求1所述，其特征在于:步骤(2)所述的蘑菇渣与污泥混合后使发酵初始湿度为50-65%，复合微生物菌剂(活菌数2.0亿/g以上)添加量为污泥重量的1%。，发酵温度初始为0°C以上，发酵温度在55-70°C之间达到三天以上，以杀灭发酵物料中的大肠杆菌和蛔虫卵等有害物；深层好氧发酵翻堆频率为每天一次，以确保为好氧微生物的生长创造有利条件，当发酵物料的含水量低于30%时即为发酵达到腐熟程度。
4.根据权利要求1所述，其特征是:如步骤(2)所述的1%。复合菌剂采用0.5%。硫酸盐还原菌(Sulfate-Reducing Bacteria)和 0.5%。枯草芽抱杆菌(Bacillus subtilis),硫酸盐还原菌作用是降解污泥中的聚丙烯酰胺物质，枯草芽孢杆菌的作用是促使发酵进程加快，活菌数为2.0亿/g以上可以加快反应的进程。
5.根据权利要求1所述，其特征是:如步骤(3)所述，将达到腐熟要求的物料与按实际需求养分添加无机肥料(大量N、P、K)烘干造粒，颗粒要求小于2_，薄膜特征其组分及重量比如下:聚乙烯醇(PVA) 10-20份，直链淀粉3-10份，聚丙烯酰胺1-5份，滑石粉或硅藻土或活性炭5-10份，氢醌0.08-0.8份，硫酸锌0.5-1份，蒸馏水53.2-80.42份；其中，每吨物料中无机肥料添加量为尿素50kg、磷酸二铵100kg、硫酸钾10kg ;烘干温度为120°C，烘干时间为90min ;生防菌剂添加量要求含1.0亿/g以上活菌-球孢白僵菌(Beauveriabassiana)。
【文档编号】C05G3/00GK104291925SQ201310318003
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2013年7月19日 优先权日:2013年7月19日
【发明者】王亮, 刘宝祥 申请人:北京东祥环境科技有限公司