一种生活污泥与有机垃圾混合制备有机肥的方法与流程

文档序号:12240077阅读:417来源:国知局

本发明涉及生活污泥处理的技术领域,具体涉及一种生活污泥与有机垃圾混合制备有机肥的方法。



背景技术:

我国或国际上传统的污泥处理方法与城市垃圾有机固废处理方法主要有水系倾倒、焚烧、填埋和土地利用等方法。其中,水系倾倒方法会对水体造成污染,破坏水中的生态平衡;焚烧方法虽然减量化明显,但耗能大、投资大,产生的粉尘会对空气造成污染,且不节能;填埋方法会造成土壤以及地下水体污染;而土地利用方法,虽然对土壤肥沃有帮助,但是污泥以及垃圾本身含有的重金属会造成土壤污染,产生的寄生菌也会影响环境。生活污泥含水量高达60%-80%,有机质含量高,易腐烂、有恶臭、不便于运输和施用,因此必须对生活污泥进行稳定化,无害化处理。同时,城市有机垃圾也是我国城市生活与发展过程产生的难处理的有机废弃物,其特点是有难闻的异味、含水量高,腐败性高,腐败快,其中1,4-丁二醇、化学耗氧量、总氮、总磷,油脂等含量也相当高。因此,为了实现“无害化、减量化、稳定化、资源化”的污泥处理标准,将生活污泥与有机垃圾制作肥料,用于土地利用是比较理想的处理方式。

就目前有关于城市污泥制造有机肥料方面的专利文献和报道很多,但是在处理上都有以下几个特点:一、传统污泥处理的工艺复杂,成本高;二、为了有效的杀死污泥存在的病原微生物和寄生虫卵,制作形成的有机肥料pH值很高,一般接近12有些更是大于12,故在这种碱性条件下很容易造成氨的挥发与损耗,同时挥发物质会对空气造成二次污染;三、有机肥料在碱性环境下形成,虽然能造成病原微生物与寄生虫卵的死亡,但是同时也影响其发酵过程中有效降解菌的死亡,造成成本增加,处理效果差的问题,如果处理不完全的污泥制成肥料后在应用过程中稳定下来,产生的二次发酵容易造成植物死亡;四、仅仅简单的发酵、筛选处理,不是科学处理污泥的目的,同时达不到国家要求的“无害化、减量化、稳定化、资源化”的要求。五、传统采用生活污泥制备有机肥料的方法中,一般采用的是好氧发酵的工艺,制备方法所需热能较大,传统的供热方式将导致环境污染,不适宜推广应用。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种生活污泥与有机垃圾混合制备有机肥的方法,用于解决现有的污泥处理方法工艺复杂、成本高、不稳定且会产生对环境的再次污染的问题。

为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种生活污泥与有机垃圾混合制备有机肥的方法,其特征在于,包括如下步骤:

S1:将经初级脱水处理后的生活污泥与垃圾中的有机质混合,经由二级脱水处理以得到含水率为50~55%的混合物料;

S2:将经步骤S1中制备得到的所述混合物料输入到发酵仓中,与污泥发酵剂混合发酵制得混合物料发酵初体,其中,所述污泥发酵剂与混合物料的质量比为0.02:1~0.05:1;

S3:将经步骤S2制得的混合物料发酵初体从发酵仓中转移出,进行堆体后熟处理,持续4~6天,以制得混合物料发酵终体;

S4:对经步骤S3制得的混合物料发酵终体进行粉碎和筛分,以得到混合物料发酵粉料;

S5:将经步骤S4制得的混合物料发酵粉料与尿素、磷酸二铵和硫酸钾混合造粒,制得有机肥,所述有机肥中混合物料发酵粉料的重量份数为:64.5~72.0,尿素的重量份数为25.0~30.0,磷酸二铵的重量份数为1.5~2.0,硫酸钾的重量份数为1.5~3.5。

优选地,所述步骤S1中对生活污泥的初级脱水处理的操作过程为:采用含水率为60~80%的生活污泥作为原料与脱水剂进行混合,且生活污泥与脱水剂的质量比为2.5:2~3.0:2。

优选地,步骤S1中,所述有机质为城市垃圾经过分选和均浆打碎处理后的物料,混合的经初级脱水处理后的生活污泥与有机质的质量比为3.0:4~3.5:4,所述经初级脱水处理后的生活污泥与有机质混合均匀后静置5~6h。

优选地,所述步骤S1中的二级脱水处理操作为对生活污泥与有机质的混合物采用挤压脱水设备进行的脱水处理。

优选地,步骤S2中所述发酵仓内依次按照a、b、c、d、e五个状态来控制:

a.一期发酵:向发酵仓中送风,保持室温状态下进行发酵,该发酵过程持续0.5~1天;

b.二期发酵:继续保持向发酵仓中送风,将发酵仓中的温度升至35~45℃,并每隔2.5~3.5h对发酵仓中的物料搅拌一次,每次搅拌时间为25~35min,该发酵过程持续1.5~2.5天;

c.三期发酵:停止向发酵仓中送风,将发酵仓中的温度升至55~65℃,并每隔2.5~3.5h对发酵仓中的物料搅拌一次,每次搅拌时间为25~35min,该发酵过程持续2.5~3.5天;

d.四期发酵:在污泥发酵剂的作用下,发酵仓中的物料产生热量并自行升温至65~72℃,在该温度下每隔2.5~3.5h对发酵仓中的物料搅拌一次,每次搅拌时间为25~35min,该发酵时间持续7~9天;

e.五期发酵:停止对发酵仓的加热,并每隔5.5~6.5h对发酵仓中的物料搅拌一次,每次搅拌时间为25~35min,该发酵时间持续2~3天,使得发酵仓内降温至35~45℃。

进一步地,所述状态d四期发酵的过程中,有连续三天以上发酵仓内的温度保持为72℃。

优选地,步骤S2发酵过程产生的沼气经由回收并转化为能量提供给步骤S1中的脱水处理操作、步骤S3中的堆体后熟处理操作来使用。

优选地,步骤S3堆体后熟处理中物料的堆体高度为1.5m,经步骤S3制得的混合物料发酵终体的含水率为30~35%,有机质为45~50%。

优选地,步骤S4中经由筛分操作得到粒径小于等于2mm的混合物料发酵粉料和粒径大于2mm的混合物料发酵粉料,所述粒径小于等于2mm的混合物料发酵粉料用于步骤S5中有机肥的制备,粒径大于2mm的混合物料发酵粉料经由步骤S3堆体后熟处理后添加到步骤S1的生活污泥中以调节生活污泥的含水量。

进一步地,步骤S5中混合物料发酵粉料、尿素、磷酸二铵和硫酸钾经混合造粒制得有机肥后,所制得的有机肥依次采用滚筒干燥机、滚筒冷却机、滚筒筛分机进行处理,所述滚筒干燥机的炉温设置为160~185℃。

相比于现有技术,本发明所述的生活污泥与有机垃圾混合制备有机肥的方法具有以下优势:本发明以生活污泥为主要原料,与垃圾中的有机质进行混合,结合微生物发酵剂并采用干式高温厌氧发酵的原理,使混合有有机质的污泥在无氧高温环境下腐熟、脱水、除臭并最终制成有机肥,从而实现了对污泥处理的无害化、稳定化和资源化的要求。本发明是对生活污泥与城市垃圾中的有机质的综合利用,既解决了污泥处理的问题,又减少了城市垃圾中有机质对环境的污染。

本发明制备过程中以及最终制得的有机肥均呈中性,且所制得的有机肥中N+P2O5+K2O≥4%,有机质≥35%,腐植酸≥10%,水分≤20%,pH值为7.0~7.5,故采用本发明的方法制备形成的有机肥性质稳定、重金属含量低、营养价值高,将该有机肥应用于农作物,能提供农作物成长的各种营养元素和活性物质,本发明制备形成的有机肥不仅肥效持久,而且能够增加土壤的肥沃性能,不会污染水源,通气能力好,保持水土环境,提高土壤对酸碱及盐分的缓冲能力,从而能增强农作物的抗逆性。长期施用本发明制备形成的有机肥可以提高作物的抗旱性、抗倒伏、抗虫害、抗冻害的能力,种植出来的农产品颜色鲜亮,口感好,形体好,商品价值高,同时种植成本也能有效降低。

本发明工艺简单且耗能低,本发明所耗费的能量大多由发酵过程中产生的沼气经转化后提供,本发明的整体工艺可采用系统化和自动化程度高的装置来实现。

因此,本发明所提供的生活污泥与有机垃圾混合制备有机肥的方法节能、环保,经济效益显著。

具体实施方式

本发明提供了许多可应用的创造性概念,该创造性概念可大量的体现于具体的上下文中。在下述本发明的实施方式中描述的具体的实施例仅作为本发明的具体实施方式的示例性说明,而不构成对本发明范围的限制。

下面结合具体的实施方式对本发明作进一步的描述。

实施例一

本实施例一种生活污泥与有机垃圾混合制备有机肥的方法,包括下述步骤。

步骤S1:采用含水率为75%的生活污泥作为原料与脱水剂在混料仓中进行一次混合,以对生活污泥进行初级脱水处理,其中生活污泥与脱水剂的质量比为3.0:2。脱水剂是指可以降低物料中的水分或可以除去化合物分子中的结晶水的物质,常用的脱水剂包括酒精、甘油、聚合氯化铝等物质,本实施例中的脱水剂优选为阳离子聚丙烯酰胺。

城市垃圾中的有机质经过分选和均浆打碎后通过输送泵向混料仓中添加,与生活污泥和脱水剂进行二次混合,其中,经初级脱水处理后的污泥(即生活污泥与脱水剂的总质量)与垃圾有机质的质量比为3.0:4.0,混合均匀后,将混料仓中的混合物料静置6h。

上述混料仓中得到的混合物料从混料仓中转移出并输送到挤压脱水设备中进行二级脱水处理,从而得到二级脱水处理后的混合物料。

本实施例中经步骤S1处理后的混合物料的含水率为50%,碳/氮质量比(C/N)为30:1,有机质的含量为65%。

步骤S2:将经步骤S1制备得到的混合物料输入到发酵仓中,向发酵仓中添加污泥发酵剂从而使得混合物料高温厌氧发酵形成混合物料发酵初体,本实施例中添加的污泥发酵剂与混合物料的质量比0.02:1。污泥发酵剂是指含有微生物的生物制剂,在微生物的作用下其能使污泥中易降解的有机组分迅速分解的过程。本实施例中的污泥发酵剂优选为含有实用糖、生物酶、玉米淀粉、发酵酵母粉和氨基酸的生物诱导制剂。发酵过程中,对反应产生的废水通过渗水回收系统进行回收集中处理。

本实施例中上述发酵过程依次按照以下a、b、c、d、e五个阶段来控制。

a.一期发酵:在计算机控制下向发酵仓中快速送风,使得发酵仓内的物料在室温状态下进行发酵,该发酵过程共持续0.5天。

b.二期发酵:继续保持向发酵仓中送风,将发酵仓中的温度升至40℃,并每隔3h对发酵仓中的物料搅拌一次,每次搅拌的时间为30min,该发酵过程共持续2天。

c.三期发酵:停止向发酵仓中送风,将发酵仓中的温度升至60℃,并每隔3h对发酵仓中的物料搅拌一次,每次搅拌时间为30min,该发酵过程共持续3天。

d.四期发酵:经二期发酵后,在污泥发酵剂的作用下,发酵仓中的物料产生热量并自行升温至68℃,保持发酵仓内的温度在65~72℃之间,并在该温度下每隔3h对发酵仓中的物料搅拌一次,每次搅拌时间为30min,该发酵时间共持续8天,且在该发酵过程中有连续三天发酵仓的温度保持在72℃。在该高温发酵状态下不仅能使物料反应充分,反应速率提高,而且高温环境还使得在发酵过程中能彻底有效杀死污泥自身所携带的病原微生物和寄生虫卵。

e.五期发酵:停止对发酵仓的加热,并每隔6h对发酵仓中的物料搅拌一次,每次搅拌时间为30min,该发酵时间持共续3天,发酵仓内的温度降温至38℃。

在步骤S2的发酵过程中,高温发酵会产生充足的沼气量,采用收集器对该发酵过程中产生的沼气进行回收和净化,之后通过沼气热电联供机,使得沼气转化为电能和热能,能为步骤S1中的挤压脱水设备、步骤S3中的堆体后熟处理设备等提供能量。此外,多余的电能还可供给整个生产环节中设备运转所需以及厂区照明与生活用电。另外,该发酵过程的设计使得物料在发酵过程中始终处于中性的环境下,从而减少了氨的挥发作用,避免营养流失,保证肥料的高效。

步骤S3:将经步骤S2制得的混合物料发酵初体从发酵仓中转移出,进行堆体后熟处理,以制得混合物料发酵终体,上述堆体后熟处理具体为将混合物料发酵初体堆高至1.5m,并在堆体后熟的发酵过程中不断对物料进行翻动,该堆体后熟的操作共持续5天。本实施例经由堆体后熟处理所得的混合物料发酵终体的含水率为32%,有机质为46%。

步骤S4:对经步骤S3制得的混合物料发酵终体进行粉碎和筛分,以保证发酵后的物料在进入制肥前杂质已剔除,从而得到混合物料发酵粉料。

本实施例采用的筛分装置可区分出粒径大于2mm的混合物料发酵粉料以及粒径不大于2mm的混合物料发酵粉料,其中,粒径不大于2mm的混合物料发酵粉料继续用于步骤S5中来制备有机肥,粒径大于2mm的混合物料发酵粉料回到步骤S3中进行再一次的堆体后熟处理,并在堆体后熟处理后添加到步骤S1中的生活污泥中,以调节生活污泥的含水量。

步骤S5:向步骤S4中区分出的粒径不大于2mm的混合物料发酵粉料中添加尿素、磷酸二铵和硫酸钾,上述物料整体混合造粒最终制得有机肥。其中尿素、磷酸二铵、硫酸钾向混合物料发酵粉料中的添加量按照如下关系进行计算:有机肥中混合物料发酵粉料的重量份数为64.5,尿素的重量份数为30.0,磷酸二铵的重量份数为2.0,硫酸钾的重量份数为3.5。

当然,根据地形的不同、作物营养性的不同和栽培技术的不同,所需的有机肥的特性也不同,因此,在制作有机肥的过程中还可向混合物料发酵粉料中添加其他腐植酸或各种微量元素,从而做出有针对性的有机肥。

此外,本实施例还对所制得的有机肥依次采用滚筒干燥机、滚筒冷却机和滚筒筛分机进行处理,以得到质量更好,规格更高的有机肥,所制得的有机肥的粒径为3.0mm~5.5mm之间的圆柱形肥料。在滚筒干燥机中的炉温设置为180℃,保持该炉温,能保证在发酵过程中所使用的菌群全部被杀死,不会对环境造成影响。物料干燥供热的能量也可以由步骤S2发酵过程中产生的沼气转化成的能量来提供。

本实施例中最终制得的有机肥,经过检测,N+P2O5+K2O为6%,有机质为41%,腐植酸为10%,水分为18%,pH值为7.0。

本实施例制得的有机肥中重金属含量为Cu为10mg/kg,Zn为30mg/kg,As为1mg/kg,Cd为1mg/kg,Cr为15mg/kg,Pb为3mg/kg,Hg为0mg/kg。《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-84)中要求的污泥重金属参数为Cu为1500mg/kg,Zn为1000mg/kg,As为75mg/kg,Cd为20mg/kg,Cr为1000mg/kg,Pb为1000mg/kg,Hg为15mg/kg。

因此,采用本发明的方法处理后的污泥不仅营养价值高,其中的重金属参数也大大低于《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-84)中要求的污泥处理后的重金属参数。

实施例二

本实施例一种生活污泥与有机垃圾混合制备有机肥的方法,包括下述步骤。

步骤S1:采用含水率为60%的生活污泥作为原料与脱水剂在混料仓中进行一次混合,以对生活污泥进行初级脱水处理,其中生活污泥与脱水剂的质量比为2.5:2。本实施例中的脱水剂为阳离子聚丙烯酰胺。

城市垃圾中的有机质经过分选和均浆打碎后通过输送泵向混料仓中添加,与生活污泥和脱水剂进行二次混合,其中,经初级脱水处理后的污泥(即生活污泥与脱水剂的总质量)与垃圾有机质的质量比为3.2:4.0,混合均匀后,将混料仓中的混合物料静置5h。

将上述混料仓中得到的混合物料从混料仓中转移出并输送到挤压脱水设备中进行二级脱水处理,从而得到二级脱水后的混合物料。

本实施例中经步骤S1处理后的混合物料的含水率为53%,碳/氮质量比(C/N)为34:1,有机质的含量为68%。

步骤S2:将经步骤S1制备得到的混合物料输入到发酵仓中,向发酵仓中添加污泥发酵剂从而使得混合物料高温厌氧发酵形成混合物料发酵初体,本实施例中添加的污泥发酵剂与混合物料的质量比0.04:1。本实施例中的污泥发酵剂优选为含有实用糖、生物酶、玉米淀粉、发酵酵母粉、氨基酸的生物诱导剂。发酵过程中,对反应产生的废水通过渗水回收系统进行回收集中处理。

本实施例中上述发酵过程依次按照以下a、b、c、d、e五个阶段来控制。

a.一期发酵:在计算机控制下向发酵仓中快速送风,使得发酵仓内的物料在室温状态下进行发酵,该发酵过程共持续1天。

b.二期发酵:继续保持向发酵仓中送风,将发酵仓中的温度升至35℃,并每隔3.5h对发酵仓中的物料搅拌一次,每次搅拌的时间为35min,该发酵过程共持续2.5天。

c.三期发酵:停止向发酵仓中送风,将发酵仓中的温度升至55℃,并每隔2.5h对发酵仓中的物料搅拌一次,每次搅拌时间为35min,该发酵过程持续3.5天。

d.四期发酵:经二期发酵后,在污泥发酵剂的作用下,发酵仓中的物料产生热量并自行升温至65℃,保持发酵仓内的温度在65~72℃之间,并在该温度下每隔2.5h对发酵仓中的物料搅拌一次,每次搅拌时间为35min,该发酵时间共持续9天,且在该发酵过程中有连续三天发酵仓的温度保持在72℃。

e.五期发酵:停止对发酵仓的加热,并每隔5.5h对发酵仓中的物料搅拌一次,每次搅拌时间为35min,该发酵时间共持续2天,发酵仓内的温度降温至35℃。

在步骤S2的发酵过程中,高温发酵还产生充足的沼气量,采用收集器对该发酵过程中产生的沼气进行回收和净化,并最终使其转化为能量供给给生产环节中设备的运转。

步骤S3:将经步骤S2制得的混合物料发酵初体从发酵仓中转移出,进行堆体后熟处理,以制得混合物料发酵终体,上述堆体后熟处理具体为将混合物料发酵初体堆高至1.5m,并在堆体后熟的发酵过程中不断对物料进行翻动,该堆体后熟的操作共持续4天。本实施例经由堆体后熟处理所得的混合物料发酵终体的含水率为35%,有机质为48%。

步骤S4:对经步骤S3制得的混合物料发酵终体进行粉碎和筛分,以保证发酵后的物料在进入制肥前杂质已剔除,从而得到混合物料发酵粉料。

本实施例采用的筛分装置可区分出粒径大于2mm的混合物料发酵粉料以及粒径不大于2mm的混合物料发酵粉料,其中,粒径不大于2mm的混合物料发酵粉料继续用于步骤S5中来制备有机肥,粒径大于2mm的混合物料发酵粉料回到步骤S3中进行再一次的堆体后熟处理,并在堆体后熟处理后添加到步骤S1中的生活污泥中,以调节生活污泥的含水量。

步骤S5:向步骤S4中区分出的粒径不大于2mm的混合物料发酵粉料中添加尿素、磷酸二铵和硫酸钾,上述物料整体混合造粒最终制得有机肥。其中尿素、磷酸二铵、硫酸钾向混合物料发酵粉料中的添加量按照如下关系进行计算:有机肥中混合物料发酵粉料的重量份数为72.0,尿素的重量份数为25.0,磷酸二铵的重量份数为1.5,硫酸钾的重量份数为1.5。

此外,本实施例还对所制得的有机肥依次采用滚筒干燥机、滚筒冷却机和滚筒筛分机进行处理,以得到质量更好,规格更高的有机肥,所制得的有机肥的粒径为3.0mm~5.5mm之间的圆柱形肥料。在滚筒干燥机中的炉温设置为160℃。物料干燥供热的能量也可以由步骤S2发酵过程中产生的沼气来提供。

本实施例中最终制得的有机肥,经过检测,N+P2O5+K2O为4%,有机质为35%,腐植酸为15%,水分为20%,pH值为7.5。

本实施例制得的有机肥中重金属含量为Cu为12mg/kg,Zn为33mg/kg,As为2mg/kg,Cd为1mg/kg,Cr为11mg/kg,Pb为2mg/kg,Hg为0mg/kg,均显著低于《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-84)中要求的污泥处理后的重金属参数。

实施例三

本实施例一种生活污泥与有机垃圾混合制备有机肥的方法,包括下述步骤。

步骤S1:采用含水率为80%的生活污泥作为原料与脱水剂在混料仓中进行一次混合,以对生活污泥进行初级脱水处理,其中生活污泥与脱水剂的质量比为2.8:2。本实施例中的脱水剂为阳离子聚丙烯酰胺。

城市垃圾中的有机质经过分选和均浆打碎后通过输送泵向混料仓中添加,与生活污泥和脱水剂进行二次混合,其中,经初级脱水处理后的污泥(即生活污泥与脱水剂的总质量)与垃圾有机质的质量比为3.5:4.0,混合均匀后,将混料仓中的混合物料静置5.5h。

将上述混料仓中得到的混合物料从混料仓中转移出并输送到挤压脱水设备中进行脱水处理,从而得到脱水后的混合物料。

本实施例中经步骤S1处理后的混合物料的含水率为55%,碳/氮质量比(C/N)为40:1,有机质的含量为70%。

步骤S2:将经步骤S1制备得到的混合物料输入到发酵仓中,向发酵仓中添加污泥发酵剂从而使得混合物料高温厌氧发酵形成混合物料发酵初体,本实施例中添加的污泥发酵剂与混合物料的质量比0.05:1。本实施例中的污泥发酵剂优选为含有实用糖、生物酶、玉米淀粉、发酵酵母粉和氨基酸的生物诱导制剂。发酵过程中,对反应产生的废水通过渗水回收系统进行回收集中处理。

本实施例中上述发酵过程依次按照以下a、b、c、d、e五个阶段来控制。

a.一期发酵:在计算机控制下向发酵仓中快速送风,使得发酵仓内的物料在室温状态下进行发酵,该发酵过程持续0.6天。

b.二期发酵:继续保持向发酵仓中送风,将发酵仓中的温度升至45℃,并每隔2.5h对发酵仓中的物料搅拌一次,每次搅拌的时间为25min,该发酵过程持续1.5天。

c.三期发酵:停止向发酵仓中送风,将发酵仓中的温度升至65℃,并每隔3.5h对发酵仓中的物料搅拌一次,每次搅拌时间为25min,该发酵过程持续2.5天。

d.四期发酵:经二期发酵后,在污泥发酵剂的作用下,发酵仓中的物料产生热量并自行升温至70℃,保持发酵仓内的温度在65~72℃之间,并在该温度下每隔3.5h对发酵仓中的物料搅拌一次,每次搅拌时间为25min,该发酵时间总持续7天,且在该发酵过程中有连续四天发酵仓的温度保持在72℃。

e.五期发酵:停止对发酵仓的加热,并每隔6.5h对发酵仓中的物料搅拌一次,每次搅拌时间为25min,该发酵时间持续2.5天,发酵仓内的温度降温至45℃。

在步骤S2的发酵过程中,高温发酵还产生充足的沼气量,采用收集器对该发酵过程中产生的沼气进行回收和净化,并最终使其转化为能量供给给生产环节中设备的运转。

步骤S3:将经步骤S2制得的混合物料发酵初体从发酵仓中转移出,进行堆体后熟处理,以制得混合物料发酵终体,上述堆体后熟处理具体为将混合物料发酵初体堆高至1.8m,并在堆体后熟的发酵过程中不断对物料进行翻动,该堆体后熟的操作共持续6天。本实施例经由堆体后熟处理所得的混合物料发酵终体的含水率为34%,有机质为50%。

步骤S4:对经步骤S3制得的混合物料发酵终体进行粉碎和筛分,以保证发酵后的物料在进入制肥前杂质已剔除,从而得到混合物料发酵粉料。

本实施例采用的筛分装置可区分出粒径大于2mm的混合物料发酵粉料以及粒径不大于2mm的混合物料发酵粉料,其中,粒径不大于2mm的混合物料发酵粉料继续用于步骤S5中来制备有机肥,粒径大于2mm的混合物料发酵粉料回到步骤S3中进行再一次的堆体后熟处理,并在堆体后熟处理后添加到步骤S1中的生活污泥中,以调节生活污泥的含水量。

步骤S5:向步骤S4中区分出的粒径不大于2mm的混合物料发酵粉料中添加尿素、磷酸二铵和硫酸钾,上述物料整体混合造粒最终制得有机肥。其中尿素、磷酸二铵、硫酸钾向混合物料发酵粉料中的添加量按照如下关系进行计算:有机肥中混合物料发酵粉料的重量份数为70.0,尿素的重量份数为26.0,磷酸二铵的重量份数为1.8,硫酸钾的重量份数为2.2。

此外,本实施例还对所制得的有机肥依次采用滚筒干燥机、滚筒冷却机和滚筒筛分机进行处理,以得到质量更好,规格更高的有机肥,所制得的有机肥的粒径为3.0mm~5.5mm之间的圆柱形肥料。在滚筒干燥机中的炉温设置为185℃。

本实施例中最终制得的有机肥,经过检测,N+P2O5+K2O为8%,有机质为42%,腐植酸为13%,水分为19%,pH值为7.3。

本实施例制得的有机肥中重金属含量为Cu为15mg/kg,Zn为37mg/kg,As为1mg/kg,Cd为1mg/kg,Cr为18mg/kg,Pb为2mg/kg,Hg为1mg/kg,均显著低于《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-84)中要求的污泥处理后的重金属参数。

实施例一~三提供的生活污泥与有机垃圾混合制备有机肥的方法以生活污泥为主要原料,与垃圾中的有机质进行混合,结合微生物发酵剂并采用干式高温厌氧发酵的原理,使混合有有机质的污泥在无氧高温环境下腐熟、脱水、除臭并最终制成有机肥,从而实现了对污泥处理的无害化、稳定化和资源化的要求。本发明是对生活污泥与城市垃圾中的有机质的综合利用,既解决了污泥处理的问题,又减少了城市垃圾中有机质对环境的污染。本发明的制备过程中以及最终制得的有机肥均呈中性,且所制得的有机肥中N+P2O5+K2O≥4%,有机质≥35%,腐植酸≥10%,水分≤20%,pH值为7.0~7.5,故采用本发明的方法制备形成的有机肥性质稳定、重金属含量低、营养价值高,将该有机肥应用于农作物,能提供农作物成长的各种营养元素和活性物质。本发明所提供的生活污泥与有机垃圾混合制备有机肥的方法节能环保、简单高效,经济效益显著。

应该注意的是,上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包括”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。

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