專利名稱:一種林業(yè)綠化用污泥有機(jī)肥料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種有機(jī)肥料及其制備方法,具體地涉及一種林業(yè)綠化用污泥有機(jī)肥料成份配方及制備方法。
背景技術(shù):
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提倡使用有機(jī)肥、菌肥,從而增加土壤的有機(jī)質(zhì)含量及土壤酶活性。國內(nèi)外研究認(rèn)為,施用有機(jī)肥可以增加土壤團(tuán)聚體的數(shù)量、提高土壤微生物生物量和土壤酶活性,以及提高氮磷鉀等速效養(yǎng)分含量,達(dá)到保持土壤肥力和作物可持續(xù)高產(chǎn)的作用。目前, 商品有機(jī)肥的原料有農(nóng)產(chǎn)品廢棄物、畜牧污泥(糞便)、城市生活污泥等。隨著我國人口快速城市化以及畜牧產(chǎn)業(yè)的規(guī)?;鞘忻磕戤a(chǎn)生的生活污泥和畜牧污泥也日益增多;國內(nèi)很多學(xué)者在污泥無害化、資源化上做了大量的研究。目前,我國污泥處置的主要途經(jīng)之一是采用條堆工藝將污泥轉(zhuǎn)化為肥料;條堆工藝處理量大,但堆肥周期長、容易產(chǎn)生二次污染。目前,國內(nèi)污泥肥料化處置大多采用集中堆肥,集中堆肥方式比較適合大城市的大型污水處理廠,而適合中小型污水處理廠的污泥就地肥料化技術(shù)尚未見詳細(xì)的研究報道。例如,廈門的8個中型城市污水處理廠分布在不同區(qū)域,污泥集中處置會產(chǎn)生存放、運輸中的二次污染,可見,污泥就地肥料化是較好的選擇。因此,探索一種合適的污泥堆肥工藝,對我國幾千個中小城市的污水處理具有重要的現(xiàn)實意義。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種林業(yè)綠化用污泥有機(jī)肥料及制備方法,該肥料利用污泥發(fā)酵制成,可充分利用污泥,變廢為寶。本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下一種林業(yè)綠化用污泥有機(jī)肥料,含全碳30-35%、附-2%、P2052-3%、K201-3%,含水量25% —30%,該肥料由污泥發(fā)酵而成,包括以下步驟A、將污泥調(diào)整至水分含量55-65%、C/N值27-33,全碳35_45% ;B、第一次發(fā)酵堆肥攪拌均勻后送到發(fā)酵裝置建成發(fā)酵堆,升溫,在發(fā)酵溫度 52-57 °C,PH 值 9-11 的條件下,發(fā)酵 65_75h ;C、第二次發(fā)酵堆肥在發(fā)酵溫度58-63°C,PH值7-9的條件下,發(fā)酵55_75h。更佳地,第一次發(fā)酵堆肥溫度51°C,PH9.7,時間71h。發(fā)酵之后,堆肥的PH值自然下降。更佳地,第二次發(fā)酵堆肥溫度54°C,PH值8. 7,時間65h。在本發(fā)明的較佳實施例中,堆肥可以采用發(fā)酵池式、倉式或隧道式等堆肥裝置。這些堆肥裝置為現(xiàn)有技術(shù)并可購買得到。在本發(fā)明的較佳實施例中,步驟A的調(diào)整為加入農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物,所述的農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物包括食用菌培養(yǎng)基下腳料、煙葉渣、玉米芯、農(nóng)作物秸稈等中的一種或是其混合
3物。在本發(fā)明的較佳實施例中,步驟B和步驟C中分別加入腐熟調(diào)理劑,腐熟調(diào)理劑的加入量為按重量比,8-15%堆肥重量。腐熟調(diào)理劑的作用是為發(fā)酵微生物提供更良好的生長環(huán)境。在本發(fā)明的較佳實施例中,步驟B中加入的腐熟調(diào)理劑,步驟B中加入的腐熟調(diào)理劑,其主要成分包括豆餅粉27-31 %、淀粉68-72%,KH2PO4O. 8-1.2%,調(diào)制為水分44-46%、 PH7. 1-7. 3 ;步驟C中加入的腐熟調(diào)理劑,其主要成分包括豆餅粉19-23%、淀粉76-80%、 KH2PO4O. 8-1. 2%,調(diào)制為水分50-54%、PH 7. 3-7. 6。本發(fā)明的這些成分根據(jù)不同發(fā)酵階段的不同微生物的營養(yǎng)生長而定,可讓發(fā)酵微生物充分生長。在本發(fā)明的較佳實施例中,第一次發(fā)酵堆肥結(jié)束之后,第二次發(fā)酵堆肥之前,對堆肥進(jìn)行完全翻料。翻料處理可促進(jìn)原料與空氣接觸,增強(qiáng)好氧發(fā)酵堆體中微生物的活力,從而提高堆肥效率和堆肥質(zhì)量。本發(fā)明在步驟B和/或步驟C中,還可以加入適量用于發(fā)酵的腐熟生物制劑。這些制劑中含有腐敗梭狀芽孢桿菌等微生物。這些制劑目前已商品化,可從市場購買得到。這些生物制劑可以增強(qiáng)或補(bǔ)充發(fā)酵的生物菌種,調(diào)節(jié)堆肥生產(chǎn)中的菌群結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的實施例中,則是利用污泥中自身攜帶的微生物進(jìn)行發(fā)酵,未另行添加腐熟生物制劑。利用本發(fā)明方法制備的有機(jī)肥料含全碳30-35 %、N1-2 %、P2052_3 %、K201_3 %,含水量25%—30%。其適合于桉樹或馬尼拉草的生長。本發(fā)明采用二步好氧堆肥,將傳統(tǒng)的條垛污泥堆肥法的腐熟時間30-40天減少為 110-160h,縮短發(fā)酵周期,大大提高了堆肥效率,提高了污泥的處理能力。本發(fā)明適用于中小污泥廠及家畜養(yǎng)殖場等場所使用的快速堆肥,由于無需集中堆肥,減少了運輸?shù)冗^程的二次污染。本發(fā)明采用簡易的恒溫倉式反應(yīng)器,一步好氧堆肥的最適溫度是50_52°C,二步好氧堆肥的最適溫度是53-55°C。有機(jī)肥含全碳含全碳30-35 % ,Nl-2 %、P2052_3 % ,K201-3 %, 含水量25%—30%。本發(fā)明的發(fā)酵溫度相對較低(但不低50°C),有機(jī)肥含水量高因而生產(chǎn)的能耗較少,生產(chǎn)成本較低,適用林業(yè)綠化用方面的肥料生產(chǎn)。施用生活污泥肥料,能增加土壤的有機(jī)質(zhì),有利于林區(qū)植被生長,體現(xiàn)了林區(qū)生態(tài)平衡、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念。污泥有機(jī)肥在園林草坪上的推廣應(yīng)用,可減小污泥土地利用的潛在威脅(主要是重金屬),對擴(kuò)大污泥土地利用的范圍具有重要意義。
具體實施例方式實施例一肥料制備1. 1. 1培養(yǎng)基、堆肥材料牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基,改良高氏一號培養(yǎng)基,馬丁氏培養(yǎng)基,細(xì)菌、真菌、放線菌的淀粉水解試驗、明膠水解試驗、纖維素酶活性測定的培養(yǎng)基及其計數(shù)培養(yǎng)基[2°_22]。生活污泥來自廈門石渭頭污水處理廠,水分59 81%、全碳52% (干基)、全氮1.9% (干基);菇土來自廈門綠標(biāo)生物科技公司(食用菌培養(yǎng)基下腳料添加適量煙葉渣等調(diào)理劑),水分21 29%、全碳30 39% (干基)、全氮1.1% (干基)。污泥與菇土配成13 7 (w/w)、全碳41%、水分60%、C/N值27 33,作為堆肥原料。1. 1. 2儀器設(shè)備WDP微生物多用培養(yǎng)箱,智能光照培養(yǎng)箱,細(xì)菌計數(shù)器、菌落計數(shù)器和塑料淺盤等。倉式堆肥反應(yīng)器長4. 6m、寬2. 0m、高2. Im,配置風(fēng)量21m3/min的熱風(fēng)機(jī) (常溫至90°C)及時間繼電器。其中底部0. 2m高作為鼓氣、氣流緩沖、導(dǎo)污層,以使風(fēng)流均勻地通過通風(fēng)孔道進(jìn)入堆肥倉,并可收集滲濾液將其排出;倉壁用保溫板制成,并做防腐保護(hù),持續(xù)使用二年仍完好;一個反應(yīng)器設(shè)備投資約二萬元;十個反應(yīng)器的堆肥車間占地約 200m2,年處理污泥約1500噸。1. 2 方法1. 2. 1 二步法靜態(tài)發(fā)酵堆肥的最佳通氣量的測定將堆肥原料,在50°C下一步倉式靜態(tài)堆肥,進(jìn)行循環(huán)吹風(fēng)(適時熱風(fēng))和停吹風(fēng)。在71h將堆肥原料完全翻料,在55°C下二步倉式靜態(tài)堆肥,在71h至136h時間段循環(huán)吹風(fēng)(適時熱風(fēng))和停吹風(fēng)。根據(jù)底物腐熟過程全碳變化、溫度變化、種子發(fā)芽率指數(shù)確定其最佳通氣量。種子發(fā)芽率指數(shù)(GI)測定 [6]采用黃瓜種子。1. 2. 2施放倉式好氧堆肥為主料的有機(jī)肥LC301的桉樹生長量測定試驗采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計,造林密度1665株/hm2,隨機(jī)排列,4次重復(fù);2008年5月施放基肥、苗木定植,試驗樹種是尾巨桉400無性系,苗高15 20cm。2008年9月第1年追肥,2009年3 月第2年追肥。試驗地設(shè)在福建省永春縣湖洋林場,屬南亞熱帶氣候;供試土壤為紅壤,有機(jī)質(zhì) C 16. lg/kg,全 N 0. 67g/kg,全 P 0. 71g/kg,全 K 15. 42g/kg,堿解 N70. 62mg/kg,速效 P 20. 06mg/kg,速效K 115. 4mg/kg, pH 5.3。。見表1。處理號(2)為福建地區(qū)桉樹種植常規(guī)施肥[19]。有機(jī)肥含全碳33%、N1.6%、P2052. 1 %、K201. 3%,含水量25%。表1桉樹施放有機(jī)肥LA301的試驗
權(quán)利要求
1.一種林業(yè)綠化用污泥有機(jī)肥料,該肥料由污泥發(fā)酵而成,該污泥發(fā)酵方法包括以下步驟A、將污泥調(diào)整至水分含量55-65%、C/N值27-33,全碳35-45%;B、第一次發(fā)酵堆肥攪拌均勻后送到發(fā)酵裝置建成發(fā)酵堆,升溫,在發(fā)酵溫度 50-52 °C,PH 值 7-11 的條件下,發(fā)酵 65_75h ;C、第二次發(fā)酵堆肥在發(fā)酵溫度53-55°C,PH值7-9的條件下,發(fā)酵55_75h;
2.如權(quán)利要求1所述的一種林業(yè)綠化用污泥有機(jī)肥料,其特征在于第一次發(fā)酵堆肥溫度 51°C,PH9. 7,時間 71h。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種林業(yè)綠化用污泥有機(jī)肥料,其特征在于第二次發(fā)酵堆肥溫度54°C,PH值8. 7,時間65h。
4.如權(quán)利要求1所述的一種林業(yè)綠化用污泥有機(jī)肥料,其特征在于堆肥采用發(fā)酵池式、倉式或隧道式堆肥裝置。
5.如權(quán)利要求1所述的一種林業(yè)綠化用污泥有機(jī)肥料,其特征在于步驟A的調(diào)整為加入農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物。
6.如權(quán)利要求1所述的一種林業(yè)綠化用污泥有機(jī)肥料,其特征在于步驟B和步驟C中分別加入腐熟調(diào)理劑,腐熟調(diào)理劑的加入量為,按重量比,8-15%堆肥重量。
7.如權(quán)利要求6所述的一種林業(yè)綠化用污泥有機(jī)肥料,其特征在于步驟B中加入的腐熟調(diào)理劑,其主要成分包括豆餅粉27-31%、淀粉68-72%、KH2PO4O. 8-1. 2%,調(diào)制為水分 44-46%, PH7. 1-7. 3 ;步驟C中加入的腐熟調(diào)理劑,其主要成分包括豆餅粉19_23%、淀粉 76-80%, KH2PO4O. 8-1. 2%,調(diào)制為水分 50-54%、PH 7. 3-7. 6。
8.如權(quán)利要求6所述的一種林業(yè)綠化用污泥有機(jī)肥料,其特征在于第一次發(fā)酵堆肥結(jié)束之后,第二次發(fā)酵堆肥之前,對堆肥進(jìn)行完全翻料。
9.如權(quán)利要求1所述的一種林業(yè)綠化用污泥有機(jī)肥料,其特征在于在步驟B和/或步驟C中,加入腐熟生物制劑。
10.如權(quán)利要求1所述的一種林業(yè)綠化用污泥有機(jī)肥料的應(yīng)用,其應(yīng)用于桉樹或馬尼拉草的生長。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種林業(yè)綠化用污泥有機(jī)肥料及其制備方法,該有機(jī)肥料含全碳30-35%、N1-2%、P2O52-3%、K2O1-3%,含水量25%-30%,采用污泥發(fā)酵而得,具體方法為A、將污泥調(diào)整至水分含量55-65%、C/N值27-33,全碳35-45%;B、第一次發(fā)酵堆肥發(fā)酵溫度50-52℃,pH值7-11的條件下,發(fā)酵65-75h;C、第二次發(fā)酵堆肥在發(fā)酵溫度53-55℃,pH值7-9的條件下,發(fā)酵55-75h。本發(fā)明采用二步好氧堆肥制備有機(jī)肥料,將傳統(tǒng)的條垛污泥堆肥法的腐熟時間30-40天減少為110-160h。本發(fā)明的發(fā)酵溫度相對較低(但不低50℃),有機(jī)肥含水量高因而生產(chǎn)的能耗較少,生產(chǎn)成本較低,適用林業(yè)綠化方面的肥料生產(chǎn)。施用生活污泥肥料,能增加土壤的有機(jī)質(zhì),有利于林區(qū)植被生長,體現(xiàn)了林區(qū)生態(tài)平衡、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念。
文檔編號C05F17/00GK102303984SQ20111019986
公開日2012年1月4日 申請日期2011年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月15日
發(fā)明者余淑蓉, 劉美齡, 宋志瑜, 張慶美, 戴蘭華, 許文江, 謝小青, 謝鴻根, 陳志峰, 黃明強(qiáng) 申請人:福建省亞熱帶植物研究所, 許文江