一種保水型有機肥料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種保水型有機肥料，由按照重量百分比計的以下物料制備得到：城市污泥40-60％，蓬松劑30-35％，脫硫石膏5-10％，硝酸鈣2-7％，磷酸二銨2-7％，發(fā)酵菌劑1％，并提供了其制備方法。本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明是將城市污泥與膨松劑和脫硫石膏混合進行好氧發(fā)酵，制備得到保水型有機肥料，在提高了污泥的空隙度和發(fā)酵速率的同時不僅提高了鈣的總含量，而且增加了有機質(zhì)含量；加入的脫硫石膏，提高了脫硫石膏的水溶性和微生物活性，所用的主要材料中，城市污泥、蓬松劑和脫硫石膏，成本低廉，容易獲得，循環(huán)再利用，變廢為寶，制備工藝簡單。
【專利說明】一種保水型有機肥料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及市政污水處理有機廢棄物資源化利用領(lǐng)域，具體涉及一種保水型有機肥料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]城市污泥的處理是一個世界性的難題，處置不當容易造成資源浪費和環(huán)境的二次污染。從成分角度分析，污泥是一種成分復雜，不穩(wěn)定的生物資源，但富含植物所需的營養(yǎng)物質(zhì)，有機質(zhì)含量一般在40%左右，氮磷鉀大量元素及微量元素含量也相當豐富，十分可貴的肥料資源。同時污泥中聚丙烯酰胺的含量在5-10%之間，具有較強的保水性，是制取保水劑肥料的良好材料。因此城市污泥若經(jīng)過合理的處置及加工，通?？梢员谎h(huán)利用，施用到農(nóng)田或林木及花卉上，既可改善土壤質(zhì)量，又可提高土地生產(chǎn)力。在英、美、法、荷蘭等國污泥農(nóng)業(yè)利用率為60%，正是體現(xiàn)了污泥循環(huán)利用的有效特征，而非僅僅一種廢棄物。
[0003]我國西北地區(qū)干旱缺水，生態(tài)環(huán)境脆弱，土地荒漠化嚴重。在沙漠邊緣區(qū)域，受風沙襲擊，牧場、良田、村莊被毀或被埋沒；鐵路、公路、水庫、灌渠等設(shè)施都遭到威脅和破壞，因此生態(tài)造林及生態(tài)修復任務(wù)繁重，意義重大。由于該區(qū)域干旱缺水，土壤貧瘠且堿化度和PH高，林木花卉的成活率極低。若能將城市污泥應(yīng)用于西北地區(qū)生態(tài)修復領(lǐng)域，不僅可以節(jié)約廢棄物的處理費用，還可改善區(qū)域乃至全國生態(tài)環(huán)境，增加農(nóng)民收入，對區(qū)域循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展，改善生態(tài)環(huán)境，保障生態(tài)安全都有重要意義。
[0004]林木和花卉用肥需求量巨大，但因來源不充足及運輸成本較貴等原因，施用量逐漸減少。城市污泥不僅含有豐富的養(yǎng)分，而且具有較強的保水性，持水能力可達到200%以上，且是可貴林木和花卉用肥來源，對西北干旱區(qū)的生態(tài)修復和荒漠化和沙化治理有重要意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供了一種利用城市污泥制備的干旱地區(qū)生態(tài)用途的保水型有機肥料。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:一種保水型有機肥料，由按照重量百分比計的以下物料制備得到:城市污泥40-60% (折干重，含水量10%左右)，蓬松劑30-35 %，脫硫石膏5-10 %，硝酸鈣2-7 %，磷酸二銨2-7 %，發(fā)酵菌劑I %。
[0007]所有原料重金屬等有害物質(zhì)含量，特別是重金屬含量需符合林用含量限量標準，最好是符合農(nóng)用含量限量標準。
[0008]本發(fā)明的第二個目的是提供了上述的一種保水型有機肥料的制備方法，按照上述的配比稱取城市污泥、蓬松劑、脫硫石膏、硝酸鈣、磷酸二銨和發(fā)酵菌劑，將脫硫石膏自然風干，使其水分含量< 10%，然后粉碎過0.5_篩，再將適宜資源化利用的城市污泥采用烘干法測定含水量，折算干重后按照比例與蓬松劑、脫硫石膏及發(fā)酵菌劑混合均勻，調(diào)整含水量至50-60%后，堆成梯形條堆進行好氧發(fā)酵，每隔3-5天翻堆I次，梯形條堆為底寬2m左右，頂寬Im左右，高1.5m ;當堆體溫度連續(xù)穩(wěn)定3天以上，且接近于大氣溫度后，將堆腐后的物料攤開，風干，使其水分含量< 10%，發(fā)酵完成后風干或烘干，復配硝酸鈣和磷酸二銨后，使得硝酸鈣占總質(zhì)量的硝酸鈣2-7%，磷酸二銨占總質(zhì)量的2-7%，并粉碎，最后通過擠壓或轉(zhuǎn)股的造粒工藝制備得到保水型有機肥料，顆粒直徑< 5mm。
[0009]進一步的，上述的一種保水型有機肥料的制備方法，所述脫硫石膏是電廠煙氣脫硫的副廣品，f丐含量> 30 。
[0010]進一步的，上述的一種保水型有機肥料的制備方法，所述蓬松劑是利用玉米芯生產(chǎn)木糖醇的副產(chǎn)品或玉米秸桿，有機質(zhì)含量> 75 %。
[0011]進一步的，上述的一種保水型有機肥料的制備方法，所述磷酸二銨中，磷含量(P2O5) >46%，氮含量> 18%;硝酸鈣中，氮含量> 15.5%。硝酸鈣和磷酸二銨養(yǎng)分含量應(yīng)符合相應(yīng)肥料標準。
[0012]效果試驗:
[0013]甘肅民勤輕度鹽堿過度地帶的固沙林木上試用該肥料，設(shè)對照(0)、4、8、15噸/hm2,1個生長季后土壤pH較對照可降低0.09-0.14單位，耕作鈉離子和鎂離子含量較對照分別降低9-12%和6-12%。樹苗的成活率為86.7%，較對照提高了 45_70%，徑粗較對照增加8-16%，身高較對照增加9-19%。
[0014]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明是將城市污泥與膨松劑和脫硫石膏混合進行好氧發(fā)酵，制備得到保水型有機肥料，在提高了污泥的空隙度和發(fā)酵速率的同時不僅提高了鈣的總含量，使其> 3%，而且增加了有機質(zhì)含量，使其有機質(zhì)含量達到國家標準要求的含量^ 45%，豐富的鈣離子能與土壤中鈉離子交換，降低土壤的鹽堿，改善土壤結(jié)構(gòu)性，豐富的有機質(zhì)能提升土壤有機質(zhì)含量和土壤肥力，增加微生物活性，促進土壤團聚體的生成；加入的脫硫石膏，提高了脫硫石膏的水溶性和微生物活性，所用的主要材料中，城市污泥、蓬松劑和脫硫石膏，成本低廉，容易獲得，循環(huán)再利用，變廢為寶，制備工藝簡單。

【具體實施方式】
[0015]實施例1:
[0016]準備城市污泥或購置，蓬松劑，脫硫石膏，硝酸鈣，磷酸二銨和發(fā)酵菌劑。所有原料重金屬等有害物質(zhì)含量，特別是重金屬含量需符合林用含量限量標準，最好是符合農(nóng)用含量限量標準。自然風干脫硫石膏，使其水分含量< 10%,然后粉碎過0.5mm篩。將500kg城市污泥、330kg蓬松劑、脫硫石膏50kg和1kg發(fā)酵菌劑混合均勻后，加水使得其含水量為50-60% ο成型梯形條堆腐，梯形條堆的下底寬1.5-2.0米，頂寬0.8-1.0米，高0.8-1.2米，長彡1.0米。當梯形條堆體中心溫度彡40°C后視為發(fā)酵開始，梯形條堆體中心溫度彡600C后視為發(fā)酵高溫殺菌階段開始，每周翻堆I次，調(diào)整含水量其含水量在50-60%之間。當堆體溫度連續(xù)穩(wěn)定3天以上，且接近于大氣溫度后，將堆腐后的物料攤開，風干，使其水分含量< 10%。然后加入硝酸鈣20kg，磷酸二銨20kg，最后將其混合均勻，粉碎成粉料，造粒裝袋后便得成品。
[0017]實施例2:
[0018]準備城市污泥或購置，蓬松劑，脫硫石膏，硝酸鈣，磷酸二銨和發(fā)酵菌劑。所有原料重金屬等有害物質(zhì)含量，特別是重金屬含量需符合林用含量限量標準，最好是符合農(nóng)用含量限量標準。自然風干脫硫石膏，使其水分含量< 10%,然后粉碎過0.5mm篩。將400kg城市污泥、350kg蓬松劑、脫硫石膏10kg和1kg發(fā)酵菌劑混合均勻后，加水使得其含水量為50-60% ο成型梯形條堆腐，梯形條堆的下底寬1.5-2.0米，頂寬0.8-1.0米，高0.8-1.2米，長彡1.0米。當梯形條堆體中心溫度彡40°C后視為發(fā)酵開始，梯形條堆體中心溫度彡600C后視為發(fā)酵高溫殺菌階段開始，每周翻堆I次，調(diào)整含水量其含水量在50-60%之間。當堆體溫度連續(xù)穩(wěn)定3天以上，且接近于大氣溫度后，將堆腐后的物料攤開，風干，使其水分含量< 10%。然后加入硝酸鈣70kg，磷酸二銨70kg，最后將其混合均勻，粉碎成粉料，造粒裝袋后便得成品。
[0019]實施例3:
[0020]準備城市污泥或購置，蓬松劑，脫硫石膏，硝酸鈣，磷酸二銨和發(fā)酵菌劑。所有原料重金屬等有害物質(zhì)含量，特別是重金屬含量需符合林用含量限量標準，最好是符合農(nóng)用含量限量標準。自然風干脫硫石膏，使其水分含量< 10%,然后粉碎過0.5mm篩。將400kg城市污泥、350kg蓬松劑、脫硫石膏70kg和1kg發(fā)酵菌劑混合均勻后，加水使得其含水量為50-60% ο成型梯形條堆腐，梯形條堆的下底寬1.5-2.0米，頂寬0.8-1.0米，高0.8-1.2米，長彡1.0米。當梯形條堆體中心溫度彡40°C后視為發(fā)酵開始，梯形條堆體中心溫度彡60°C后視為發(fā)酵高溫殺菌階段開始，每周翻堆I次，調(diào)整含水量其含水量在50-60%之間。當堆體溫度連續(xù)穩(wěn)定3天以上，且接近于大氣溫度后，將堆腐后的物料攤開，風干，使其水分含量< 10%。然后加入硝酸鈣63kg，磷酸二銨63kg，最后將其混合均勻，粉碎成粉料，造粒裝袋后便得成品。
[0021]最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種保水型有機肥料，其特征在于，由按照重量百分比計的以下物料制備得到:城市污泥40-60 %，蓬松劑30-35 %，脫硫石膏5-10 %，硝酸鈣2_7 %，磷酸二銨2_7 %，發(fā)酵菌劑1%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保水型有機肥料的制備方法，其特征在于，按照權(quán)利要求I的配比稱取城市污泥、蓬松劑、脫硫石膏、硝酸鈣、磷酸二銨和發(fā)酵菌劑，將脫硫石膏自然風干，使其水分含量< 10%，然后粉碎過0.5mm篩，再將配比量的蓬松劑、脫硫石膏及發(fā)酵菌劑混合均勻，調(diào)整含水量至50-60%后，堆成梯形條堆進行好氧發(fā)酵，梯形條堆為底寬2m左右，頂寬Im左右，高1.5m ;發(fā)酵完成后風干或烘干，復配硝酸鈣和磷酸二銨后粉碎，最后通過擠壓或轉(zhuǎn)股的造粒工藝制備得到保水型有機肥料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種保水型有機肥料的制備方法，其特征在于，所述脫硫石膏是電廠煙氣脫硫的副產(chǎn)品，鈣含量> 30%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種保水型有機肥料的制備方法，其特征在于，所述蓬松劑是利用玉米芯生產(chǎn)木糖醇的副產(chǎn)品或玉米秸桿，有機質(zhì)含量> 75%。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種保水型有機肥料的制備方法，其特征在于，所述磷酸二按中，憐含量> 46 %，氣含量> 18 % ;硝酸令丐中，氣含量> 15.5%。
【文檔編號】C05G3/04GK104355936SQ201410621571
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月6日
【發(fā)明者】俄勝哲, 黃濤, 袁金華, 車宗賢, 張立勤, 王婷 申請人:甘肅省農(nóng)業(yè)科學院土壤肥料與節(jié)水農(nóng)業(yè)研究所