申请日2018.12.29
公开(公告)日2019.03.22
IPC分类号C05G1/00
摘要
本发明提供了一种干化污泥制备有机肥的方法及含该有机肥的园林复混肥，将生物干化污泥和热干化污泥按照一定比例混合，进行二次发酵，可以利用生物干化污泥中的好氧微生物分解热干化污泥中还未完全分解的易降解有机物等导致臭味的物质;还可以利用热干化污泥含水率低的优势，降低生物干化污泥的含水率。使混合之后加工处理的产物能作为满足要求的有机肥使用，并且将该有机肥与适当比例的无机肥进行配方的混合，可得到满足特定地区园林植物使用的园林复混。
权利要求书
1.一种干化污泥制备有机肥的方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、将含水率40%～55%的生物干化污泥和含水率9%～15%热干化污泥按照重量比为1:0.60～0.65的比例称取各组分;
B、将步骤A中称取的生物干化污泥及热干化污泥充分混合形成混合料;
C、将步骤B中形成的混合料堆成宽2.9m～3.1m、高1.0m～1.3m的条跺;
D、每隔2天用翻抛机间将步骤B中形成的混合料堆翻抛一次;
E、待步骤D中的混合料堆堆放放8～10天后，将混合料堆投入滚筒干燥箱内，在50℃的烘干温度下烘干90～100min得到含水率为9%～11%的有机肥。
2.一种园林复混肥，包括有机肥与无机肥，其特征在于：所述有机肥采用如权利要求1中所述的制备方法制得，所述无机肥包括氮肥、钾肥及磷肥，且有机肥、氮肥、磷肥及钾肥的重量百分比为1000：60～85：130～145：37～44。
3.根据权利要求2所述的一种复合肥，其特征在于：所述氮肥为尿素。
4.根据权利要求2所述的一种复合肥，其特征在于：所述磷肥包括磷酸一铵、磷酸二铵中的任意一种。
5.根据权利要求2所述的一种复合肥，其特征在于：所述钾肥包括硫酸钾、氯化钾中的任意一种。
说明书
一种干化污泥制备有机肥的方法及含该有机肥的园林复混肥
技术领域
本发明属于肥料制备技术领域，具体涉及一种干化污泥制备有机肥的方法及含该有机肥的园林复混肥。
背景技术
污泥指含水率为80%左右的城市污水处理厂产生的污泥，其含水率高、易腐烂、有恶臭、含有大量寄生虫卵与病原微生物等污染物，但同时也含有有机质和氮、磷、钾等营养物质。并且目前对脱水污泥处置方式主要有填埋、焚烧、土地利用和建材利用等，而土地利用是污泥处置的重要方向之一，也是四种处置方式中可以有效利用污泥中的营养物质的一种处置方式。
现有技术中对脱水污泥用于土地利用处置的污泥处理工艺有生物干化、热干化、碳化等工艺。
污泥生物干化处理工艺主要在好氧微生物的作用下，通过翻抛设备、强制曝气系统等调节微生物生命活动环境，使微生物产生能量，以达到脱去污泥中含量较高的水分，分解、转化污泥中的有机物，灭活污泥中病源微生物等目的，处理后获得产物——生物干化污泥，其含水率一般在35%～45%。生物干化污泥经过含水率调节、养分调配、加工等后可作为园林利用的肥料。但是，在一些湿度较大的地区，周期为22天左右的生物干化污泥处理工艺会存在处理产物含水率高的问题，含水率有时还会超过50%，虽然生物干化污泥的养分指标、重金属和有机物污染指标、卫生学指标均达到《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》(GB/T 23486)标准的相关要求，但生物干化污泥一次发酵的产物含水率并不能达不到《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》(GB/T 23486)标准小于40%的要求，所以湿度较大地区生物发酵处理一次的之后生物干化污泥也是不能直接用于园林肥料原料的加工。现有技术大多直接进行二次发酵以降低含水率，但会相应的增加工艺占地面积，导致处理量的降低和处理成本的增加。
而污泥热干化处理工艺一般采用两段式组合型干燥工艺，分别利用薄层干燥机和带式干燥机，将一级处理阶段多余的能量部分转换成热量，提供给二级处理阶段。在第一阶段，脱水污泥在水平薄层蒸发器中由含水率80%降低到60%～40%。污泥在出口处进入切碎机形成直径为6～10mm的面条状长条，然后被送入第二阶段的带式干燥机传输带上。使污泥含水率从60%～40%逐渐达到所要求的水平，一般可达20%～10%。第一阶段薄层干化蒸发出来的100℃的废热，被用来加热第二阶段带式干化机的空气，处理后获得产物——热干化污泥。污泥热干化处理工艺处理得到的热干化污泥，虽然其养分指标、重金属和有机物污染指标、卫生学指标均达到《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》(GB/T 23486)标准的相关要求，但热干化污泥常伴有一定的臭味，达不到《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》(GB/T 23486)标准外观中无明显臭味的要求，所以也不能直接作为加工园林专用肥料的原料，热干化污泥不能直接进行土地利用处置，所以大多数热干化污泥一般进行水泥窑协同处置，或者填埋处置等。
上述一次处理中的干化污泥均不能满足《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》的某些相关要求，只能进行土地填埋等处理，不能使污泥中的有机成分得到合理的资源化利用;所以现有必要提供一种干化污泥的加工方法，使经过加工处理后的干化污泥能够作为满足《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》规定的有机肥原料。
并且，单独的有机肥进行施加时只能作为植物栽植的底肥或作为园林土壤改良材料等;而要使有机肥能作为追肥使用，则需要针对施加肥料的植物品种并且根据土壤特征针对性的添加一些无机肥以满足植物所需肥料成分;例如，某些地区园林植物种植土壤中有机质含量较低、土壤中氮磷含量较低同时钾含量适中的土壤情况中，就急需一种能满足该地区土地使用的有机-无机复混肥以满足该地区园林植物的生长需求。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种干化污泥制备有机肥的方法及含该有机肥的园林复混肥，该有机肥的制备方法能使干化污泥得到最有效的资源化利用，同时使用该有机肥的复混肥还能满足低有机质、低氮磷、适中钾含量地区的园林植物生长需求。
为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种干化污泥制备有机肥的方法，包括以下步骤：
A、将含水率40%～55%的生物干化污泥和含水率10%～15%热干化污泥按照重量比为1:0.60～0.65的比例称取各组分;
B、将步骤A中称取的生物干化污泥及热干化污泥充分混合形成混合料;
C、将步骤B中形成的混合料堆成宽2.9m～3.1m、高1.0m～1.3m的条跺;
D、每隔2天用翻抛机间将步骤B中形成的混合料堆翻抛一次;
E、待步骤D中的混合料堆堆放放8～10天后，将混合料堆投入滚筒干燥箱内，在50℃的烘干温度下烘干90～100min得到含水率为9%～11%的有机肥。
一种园林复混肥，包括有机肥与无机肥，所述有机肥采用上述的有机肥制备方法制得，所述无机肥包括氮肥、钾肥及磷肥，且有机肥、氮肥、磷肥及钾肥的重量百分比为1000：60～85：130～145：37～44。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
1、本发明利用与生物干化污泥混合二次发酵的方法，利用生物方法简便的去除了热干化污泥的臭味，使其具备了加工为肥料进行园林资源化利用的条件，为热干化污泥提供一个有效的利用方向;而高含水量的生物干化污泥又能利用热干化污泥低含水率的特性，通过与生物干化污泥的混合，从物理方面可降低生物干化污泥的含水率，缩短生物干化污泥二次发酵处理的周期，节约处理成本。
2、通过添加无机物料，结合污泥中的有机质和养分，调配出高氮磷-低钾型园林专用复混肥，适合缺氮、缺磷、钾含量一般或丰富的园林土壤改良，以及促进园林植物营养生长时的施肥。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明中的技术进一步说明，但本发明的实施方式并不局限于实施例所表示的范围。
一种干化污泥制备有机肥的方法，包括以下步骤：
A、将含水率40%～55%的生物干化污泥和含水率9%～15%热干化污泥按照重量比为1:0.60～0.65的比例称取各组分;
B、将步骤A中称取的生物干化污泥及热干化污泥充分混合形成混合料;
C、将步骤B中形成的混合料堆成宽2.9m～3.1m、高1.0m～1.3m的条跺;
D、每隔2天用翻抛机间将步骤B中形成的混合料堆翻抛一次;
E、待步骤D中的混合料堆堆放放8～10天后，将混合料堆投入滚筒干燥箱内，在50℃的烘干温度下烘干90～100min得到含水率为9%～11%的有机肥。
一种园林复混肥，包括有机肥与无机肥，所述有机肥采用上述的有机肥制备方法制得，所述无机肥包括氮肥、钾肥及磷肥，且有机肥、氮肥、磷肥及钾肥的重量百分比为1000：60～85：130～145：37～44。
所述氮肥为尿素。
所述磷肥包括磷酸一铵、磷酸二铵中的任意一种。
所述钾肥包括硫酸钾、氯化钾中的任意一种。
值得注意的是：
1、本发明采用的生物干化污泥的相关指标规定满足下列相关规定：
(1)外观和pH值
粒状，疏松，无明显臭味，颜色为灰褐色，无机械杂质。外观和pH值都满足《有机肥料》(NY 525-2012)、《有机-无机复混肥料》(GB18877-2009)、《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》GB/T 23486-2009标准的要求。
(2)安全性指标
重金属、卫生学指标都满足《有机肥料》(NY 525)、《有机-无机复混肥料》(GB18877)、《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》GB/T 23486标准的要求;种子发芽指数满足《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》GB/T 23486标准的要求。
2、本发明采用的热干化污泥的相关指标规定满足下列相关规定：
(1)外观和pH值
条状颗粒，有少量臭味，颜色为灰褐色，无机械杂质。pH值都满足《有机肥料》(NY525)、《有机-无机复混肥料》(GB18877)、《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》GB/T23486标准的要求;外观(气味臭)不满足《有机肥料》(NY 525)、《有机-无机复混肥料》(GB18877)、《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》GB/T 23486-2009标准的要求。
(2)安全性指标
重金属(除总铬外)、卫生学指标都满足《有机肥料》(NY 525)、《有机-无机复混肥料》(GB18877)、《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》GB/T 23486标准的要求;种子发芽指数满足《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》GB/T 23486标准的要求。
(3)含水率
含水率均满足《有机肥料》(NY 525)、《有机-无机复混肥料》(GB18877)、《城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》GB/T 23486标准的要求。
实施例1
按照同样的重量比称取3组(1、2、3)不同含水量的生物干化污泥及不同含水量的热干化污泥进行二次发酵，生物干化污泥初始指标、热干化污泥初始指标、混合料初始指标如表1所示;
1组：生物干化污泥含水率40%、有机质含量39.3%、总养分含量2.84%，热干化污泥含水率15%、有机质含量30.9%、总养分含量4.22%。将生物干化污泥和热干化污泥按照重量份数比例为1：0.6混合二次发酵，混合物料初始含水率为30.6%，二次发酵初期堆体温度有一段上升期，发酵到第5天，温度最高，其后逐渐下降;堆料的含水率总体呈下降趋势;二次发酵第7天，堆料的含水率降到27.3%，物料的臭味不明显。将物料投入滚筒干燥箱内，在50℃的烘干温度下烘干92min得到有机肥。最后获得的有机肥含水率为9.8%，有机质含量为36.9%，总养分3.35%，外观疏松、无臭味。
2组：生物干化污泥含水率51.3%、有机质含量37.6%、总养分含量2.69%，热干化污泥含水率13%、有机质含量31.6%、总养分含量4.26%。将生物干化污泥和热干化污泥按照重量份数比例为1：0.6混合二次发酵，混合物料初始含水率为39.9%，二次发酵初期堆体温度有一段上升期，发酵到第6天，温度最高，其后逐渐下降;堆料的含水率总体呈下降趋势;二次发酵第8天，堆料的含水率降到34.8%，物料的臭味不明显。将物料投入滚筒干燥箱内，在50℃的烘干温度下烘干98min得到有机肥。最后获得的有机肥含水率为10.5%，有机质含量为38.0%，总养分3.56%，外观疏松、无臭味。
3组：生物干化污泥含水率55%、有机质含量35.4%、总养分含量2.44%，热干化污泥含水率9%、有机质含量32.7%、总养分含量4.31%。将生物干化污泥和热干化污泥按照重量份数比例为1：0.6混合二次发酵，混合物料初始含水率为37.8%，二次发酵初期堆体温度有一段上升期，发酵到第5天，温度最高，其后逐渐下降;堆料的含水率总体呈下降趋势;二次发酵第7天，堆料的含水率降到32.8%，物料的臭味不明显。将物料投入滚筒干燥箱内，在50℃的烘干温度下烘干95min得到有机肥。最后获得的有机肥含水率为10.5%，有机质含量为36.0%，总养分3.27%，外观疏松、无臭味。
实施例2
按照同样的重量比称取3组(4、5、6)不同含水量的生物干化污泥及不同含水量的热干化污泥进行二次发酵，生物干化污泥初始指标、热干化污泥初始指标、混合料初始指标如表1所示;
4组：生物干化污泥含水率40%、有机质含量39.3%、总养分含量2.84%，热干化污泥含水率15%、有机质含量30.9%、总养分含量4.22%。将生物干化污泥和热干化污泥按照重量份数比例为1：0.63混合二次发酵，混合物料初始含水率为30.3%，二次发酵初期堆体温度有一段上升期，发酵到第5天，温度最高，其后逐渐下降;堆料的含水率总体呈下降趋势;二次发酵第7天，堆料的含水率降到32.8%，物料的臭味不明显。将物料投入滚筒干燥箱内，在50℃的烘干温度下烘干94min得到有机肥。最后获得的有机肥含水率为10.5%，有机质含量为37.3%，总养分3.56%，外观疏松、无臭味。
5组：生物干化污泥含水率51.3%、有机质含量37.6%、总养分含量2.69%，热干化污泥含水率13%、有机质含量31.6%、总养分含量4.26%。将生物干化污泥和热干化污泥按照重量份数比例为1：0.63混合二次发酵，混合物料初始含水率为36.5%，二次发酵初期堆体温度有一段上升期，发酵到第5天，温度最高，其后逐渐下降;堆料的含水率总体呈下降趋势;二次发酵第7天，堆料的含水率降到29.8%，物料的臭味不明显。将物料投入滚筒干燥箱内，在50℃的烘干温度下烘干91min得到有机肥。最后获得的有机肥含水率为9.5%，有机质含量为37.4%，总养分3.88%，外观疏松、无臭味。
6组：生物干化污泥含水率55%、有机质含量35.4%、总养分含量2.44%，热干化污泥含水率9%、有机质含量32.7%、总养分含量4.31%。将生物干化污泥和热干化污泥按照重量份数比例为1：0.63混合二次发酵，混合物料初始含水率为37.2%，二次发酵初期堆体温度有一段上升期，发酵到第5天，温度最高，其后逐渐下降;堆料的含水率总体呈下降趋势;二次发酵第7天，堆料的含水率降到33.4%，物料的臭味不明显。将物料投入滚筒干燥箱内，在50℃的烘干温度下烘干98min得到有机肥。最后获得的有机肥含水率为10.7%，有机质含量为36.8%，总养分3.72%，外观疏松、无臭味。
实施例3
按照同样的重量比称取3组(7、8、9)不同含水量的生物干化污泥及不同含水量的热干化污泥进行二次发酵，生物干化污泥初始指标、热干化污泥初始指标、混合料初始指标如表1所示;
7组：生物干化污泥含水率40%、有机质含量39.3%、总养分含量2.84%，热干化污泥含水率15%、有机质含量30.9%、总养分含量4.22%。将生物干化污泥和热干化污泥按照重量份数比例为1：0.65混合二次发酵，混合物料初始含水率为30.2%，二次发酵初期堆体温度有一段上升期，发酵到第5天，温度最高，其后逐渐下降;堆料的含水率总体呈下降趋势;二次发酵第7天，堆料的含水率降到26.8%，物料的臭味不明显。将物料投入滚筒干燥箱内，在50℃的烘干温度下烘干90min得到有机肥。最后获得的有机肥含水率为9.3%，有机质含量为36.6%，总养分3.89%，外观疏松、无臭味。
8组：生物干化污泥含水率51.3%、有机质含量37.6%、总养分含量2.69%，热干化污泥含水率13%、有机质含量31.6%、总养分含量4.26%。将生物干化污泥和热干化污泥按照重量份数比例为1：0.65混合二次发酵，混合物料初始含水率为36.2%，二次发酵初期堆体温度有一段上升期，发酵到第5天，温度最高，其后逐渐下降;堆料的含水率总体呈下降趋势;二次发酵第7天，堆料的含水率降到31.8%，物料的臭味不明显。将物料投入滚筒干燥箱内，在50℃的烘干温度下烘干93min得到有机肥。最后获得的有机肥含水率为10.4%，有机质含量为36.7%，总养分3.77%，外观疏松、无臭味。
9组：生物干化污泥含水率55%、有机质含量35.4%、总养分含量2.44%，热干化污泥含水率9%、有机质含量32.7%、总养分含量4.31%。将生物干化污泥和热干化污泥按照重量份数比例为1：0.65混合二次发酵，混合物料初始含水率为36.9%，二次发酵初期堆体温度有一段上升期，发酵到第5天，温度最高，其后逐渐下降;堆料的含水率总体呈下降趋势;二次发酵第7天，堆料的含水率降到32.6%，物料的臭味不明显。将物料投入滚筒干燥箱内，在50℃的烘干温度下烘干97min得到有机肥。最后获得的有机肥含水率为10.6%，有机质含量为37.4%，总养分3.88%，外观疏松、无臭味。