CN1209324C - 利用城市污泥生产复合有机肥的方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用城市污泥生产复合有机肥的方法，采用天然脱水剂成比例地置换传统使用的聚丙烯酰胺，实现半絮凝，缓解城市污水污泥在絮凝过程中形成的不溶解缺陷，减少聚丙烯酰胺的毒性作用和出泥量；加入磷酸溶解性材料和重金属钝化材料，接入沃土博力起爆剂，进一步软化污泥，释放有效养分；最后经高温、高压瞬时热喷膨化造粒，二次接菌，达到有机-无机-微生物三维复合。城市污水污泥经上述方法处理后，其中病原菌消失，有机物腐殖质化，重金属稳定性提高，植物可利用形态养分增加，其C/N比、物理性状、无害化程度、溶解度、养分平衡等都得到了很大的改善。
Description
技术领域
本发明涉及一种生产复合有机肥的方法，具体地说涉及一种利用城市污泥生产三维(有机-无机-微生物)复合有机肥的方法。
背景技术
污泥中含有大量有机质、氮、磷等植物营养成分，有机质含量20-40％，是一极具利用价值的废弃资源。
国内外污泥处置主要有焚烧、卫生填埋、投海和农业利用等几种方式，但是基于经济和环境的压力以及资源化考虑，海洋投放已逐渐被禁止；填埋由于占地多，渗透液容易污染地下水，后续管理费用高等问题，其应用也受到限制；目前农用和焚烧已成为污泥处置的两种主要方式。
从国外的发展趋势来看，有效利用污泥呈上升趋势。欧洲污泥的有效利用率已从1990年的48％提高到了1998年的52％，美国预计到2010年污泥有效利用率达70％，并以每年20％的速度递增。中国目前污泥的有效利用率仅20％左右，技术基本停留在简单堆肥、烘干处理上，往往存在结块硬化、遇潮霉变，生物活性不高，安全性低等缺点。
污泥是一种十分细微的胶状结构，如果含水量低于30％，很容易硬化，再软化分解就十分困难了。通常采用的物理烘干方法可以使污泥含水量降至20％以下，虽然达到了减量稳定的目的，但污泥已成为不可再吸收利用的坚硬土粒。
污泥中含有大量的病原菌，若不进行无害化处理施入土壤，会带来后续的潜在安全隐患。通常的措施是高温堆肥消毒，但一旦施入土壤，接触水分变湿的过程中又容易滋生有害菌，带来自身及土壤的霉变。
污泥中含有大量的重金属，包括铬、铜、锌、铝等，这些重金属进入土壤以致作物体累积到一定程度必然带来一些环境危害，目前还没有成熟的重金属提取分离技术，常用的主要是一些钝化材料，如粉煤灰、草炭、磷矿粉等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用城市污泥生产复合有机肥的方法。该方法可以较好地解决污泥资源化利用中的软化、霉变以及重金属污染等问题。
为实现上述目的，本发明提供的利用城市污泥生产复合有机肥的方法，其主要步骤如下：
(1)将城市生活污水进行过滤沉淀；
(2)将沉淀的污泥送至污泥浓缩池中，并按污泥浓缩池容积的10％加入天然脱水剂，对污泥进行半絮凝；
(3)将浓缩后呈半絮凝状的污泥脱水；
(4)脱水后的污泥送至浓缩发酵装置进行调质，使C/N＝30/1(在脱水污泥中添加玉米秸秆粉、玉米芯等，使物料C/N＝30/1)，加入3％磷酸溶解性材料和3％重金属钝化材料，并加入沃土搏力5％作为起爆剂进行发酵，发酵时间为5-6天，每天翻堆一次，堆温≥55℃保持3天以上；
(5)物料温度≥95℃，压力≥22Kg/cm2热喷膨化造粒制作成肥料。
本发明还可以对经过步骤(4)预处理后的污泥再次进行调质，使C/N＝25/1(在脱水污泥中添加玉米秸秆粉、玉米芯等，使物料C/N＝25/1)，加入沃土搏力5％作为起爆剂进行二次发酵，堆温≥55℃，时间为3天以上，然后经翻堆摊晾或烘干，使水分≤18％，粉碎制成成品。
本发明采用的天然脱水剂为天然海藻。
本发明采用的浓缩发酵装置为太阳能浓缩发酵装置。
本发明提供的利用城市污泥生产复合有机肥的方法，具有如下优点：
(1)采用天然脱水剂成比例地置换传统使用的聚丙烯酰胺，实现半絮凝，缓解城市污水污泥在絮凝过程中形成的不溶解缺陷，减少聚丙烯酰胺的毒性作用和出泥量；
(2)堆积发酵，加入磷酸中和材料和重金属钝化材料，接入沃土博力起爆剂，进一步软化污泥，释放有效养分；
(3)最后经高温、高压瞬时热喷膨化造粒，二次接菌，达到有机-无机-微生物三维复合。
城市污水污泥经上述方法处理后，其中病原菌消失，有机物腐殖质化，重金属稳定性提高，植物可利用形态养分增加，其C/N比、物理性状、无害化程度、溶解度、养分平衡等都得到了很大的改善。
附图说明
图1为本发明工艺流程示意图。
图2为本发明太阳能浓缩发酵装置示意图。
具体实施方式：
实施例1、制备三维复合肥：
其制备流程请参阅图1，图中实线表示本实施例的流程。首先将城市污水进行过滤沉淀，取沉淀的污泥至浓缩池中，按浓缩池容积10％的比例加入天然海藻为脱水剂，使污泥成为半絮凝状，至脱水机房脱水，脱水后的污泥送至太阳能浓缩发酵装置进行调质，其配方比例为：污泥50-60％，尿素5-10％，氯化钾2-5％，二铵1％，松针粉5％，苜蓿粉3％，秸杆粉8％，其它8-26％，使C/N＝30/1，加入3％磷酸中和材料(为烘干鸡粪、猪粪或牛粪)和3％重金属钝化材料(为腐植酸粉、粉煤灰、草炭土等)，并加入沃土搏力5％作为起爆剂进行发酵，发酵时间为5-6天，每天翻堆一次，堆温≥55℃保持3天以上。经高温、高压瞬时热喷膨化造粒制作成肥料。其产品为黑色或灰黑色均匀颗粒，最大颗粒直径≤6mm；氮磷钾总含量＞10％，其中N∶P2O5∶K2O＝5∶2∶3；有机质＞55％；活菌数≥5×107；pH＜6.5；含水量≤20％。
本发明采用的太阳能浓缩发酵装置如图2所示，该发酵装置采用深槽式连续发酵干燥工艺，槽深1米，宽6米，长为80-100米。发酵车间屋架采用弧型钢架结构，下部采用钢筋混凝土浇筑，四周墙壁及屋面采用透明的玻璃钢瓦，透光率达85％以上，一般室温比室外高5-15℃。主要设备包括搅拌机、横向移动车、充氧系统等。该发酵槽分堆放区、发酵区和干燥区，污泥物料经堆放、调节水分后，由发酵搅拌机向一个方向翻动，数天后进入发酵区，经过高温发酵，部分水分蒸发后，进入干燥区，逐渐干燥，然后出料。全部过程一般5-7天。由于太阳能浓缩发酵装置其本身并非本发明所要讨论的重点，因此只结合示意图作上述简略说明。
实施例2、制备高效营养土：
请参阅图1中虚线所示。其操作条件同实施例1，不同于实施例1之处是将调质后的堆肥再次进行调质，使C/N＝25/1，加入沃土搏力5％作为起爆剂进行二次发酵，堆温≥55℃，时间为3天以上，然后经翻堆摊晾或烘干，使水分≤18％，粉碎制成营养土。其氮磷钾总养分≥2％，有机质≥38％，活菌数≥1×107。
Claims (2)
1、一种利用城市污泥生产复合有机肥的方法，其主要步骤如下：
(1)将城市生活污水进行过滤沉淀；
(2)将沉淀的污泥送至污泥浓缩池中，并按污泥浓缩池容积的10％加入天然脱水剂，对污泥进行半絮凝；
(3)将浓缩后呈半絮凝状的污泥经脱水机房脱水；
(4)脱水后的污泥送至浓缩发酵并进行调质，使C/N＝30/1，加入3％磷酸中和材料和3％重金属钝化材料，并加入沃土搏力5％作为起爆剂进行发酵，发酵时间为5-6天，每天翻堆一次，堆温达到55℃保持3天；
(5)物料温度95℃，压力22Kg/cm2热喷膨化造粒制作成肥料；
所述天然脱水剂为天然海藻；
所述磷酸中和材料为烘干鸡粪、猪粪或牛粪；
所述重金属钝化材料为腐植酸粉、粉煤灰或草炭土。
2、如权利要求1所述的利用城市污泥生产复合有机肥的方法，其特征在于，所述步骤(4)预处理后的污泥再次进行调质，使C/N＝25/1，加入沃土搏力5％作为起爆剂进行二次发酵，堆温达到55℃，时间为3天，然后经翻堆摊晾或烘干，使水分≤18％，粉碎，制成营养土。
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