[發明專利]一種利用污泥和植物秸稈生產肥料的方法

無效

• 申請號: 200910075312.8
• 申請日: 2009-09-08
• 公開（公告）號: CN101659572A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發明（設計）人: 馬子川;李素衛;簡廣福
• 申請（專利權）人: 河北師范大學
• 主分類號: C05F15/00
• 分類號: C05F15/00;C05G1/00;C05F7/00
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司
• 代理人: 董金國

技術領域

本發明涉及一種利用污泥和植物秸稈的混合物生產肥料的方法，屬于資 源利用和污染防治技術領域。

背景技術

隨著工業和城市的發展，工業和城市生活污水的排量逐漸加大，其中的 有機廢水主要采用生物法處理，由此導致產生的污泥量也隨之迅速增加。如 何解決污泥的處理處置出路，已成為各國工業和城市發展過程中亟待解決的 重大環境問題。已知，污泥的主要成分是細胞類有機物，還含有氮、磷、鉀 及多種微量元素，含水量一般為70％～85％。而作物秸稈是種類多、產生量非 常大的生物質農業廢棄物，主要由草木纖維素、半纖維素、木質素、果膠質 等成分構成，還含有少量的氮、磷、鉀和微量元素。因此，污泥和秸稈等廢 棄物都具有重要的資源屬性，經適當的轉化處理可用于生產有機肥、有機-無 機復合肥及土壤改良劑等產品，這種綜合利用途徑可稱為肥料化利用。現有 技術中公開的利用秸稈或污泥廢棄物進行肥料化利用的技術，多數是基于微 生物發酵原理進行腐殖化轉化，所需要的發酵時間至少要15天以上，轉化速 度慢。檢索到的涉及采用化學法加速生物質廢棄物腐熟轉化的方法如中國專 利文獻，申請號：03122742.2和申請號：03122743.0，分別公開了用氫氧化 鉀堿法造紙制漿黑液和氫氧化鉀水溶液在常溫下處理植物性材料，調節酸度 至pH4～9后，直接混入氮肥、磷肥、中微量元素肥或進一步經發酵處理后再 混入這些無機肥料成分，制造有機肥或有機-無機復合肥的方法。上述方法 存在腐熟速度慢和腐熟不徹底的問題。中國專利申請號：200510086269.7報 道了用濃縮的亞銨法造紙制漿廢液與秸稈粉混合，在100℃以上的蒸球中加熱 轉化得到濕有機肥料半成品，經進一步處理后得到有機肥，該方法利用的是 稀亞銨法造紙制漿廢液，需經蒸發濃縮后使用，處理的原料僅是農作物秸稈。 關于污泥的化學法轉化技術很少，如：中國專利文獻，申請號：96122252.2報 道了城市污泥或藻渣經干燥-活化-與無機礦物肥混合-造粒制備復混肥的方 法，該方法中只是對污泥進行了熱干燥脫水處理，沒有對污泥進行腐殖化轉 化。中國專利文獻，申請號：96122252.2報道了將硫化鈉、二硫化碳及少量 的焦磷酸鈉、四丁脂助劑與城市污水處理廠污泥混合，分別在80～85℃和90～ 95℃下熱處理1h、1.5～2h，然后過濾，濾液進一步加工得到所謂有機酸肥， 濾渣經燒結后棄掉，這種方法所得濾液含水量過高，且所用的反應原料二硫 化碳有異味。綜上所述，在現有技術中還沒有關于利用秸稈和污泥混合物生 產肥料的方法報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種以濃縮污泥和植物秸稈為原料生產肥料的方 法，實現了污泥和農業廢棄物植物秸稈的肥料化利用。

本發明的目的是這樣實現的。本發明借鑒造紙工業中的化學蒸煮制漿技 術，將污泥和秸稈按一定比例混合，使混合原料中的含水量在適宜蒸煮的范 圍，通過選擇使用適宜的蒸煮腐解劑和反應工藝條件，可得到高濃度的腐殖 質漿液，既實現了秸稈和污泥的快速腐熟轉化，腐熟程度高，又實現了對原 料中所含的病原微生物、寄生蟲卵的殺滅，以及對微量有機污染物的降解去 除和除臭的目的。由于得到的腐殖質漿液濃度高，不用濃縮可直接進行干燥 造?；蚺c其它無機肥料混配后干燥造粒，可以節省能源成本和投資。

具體地，本發明所說的利用污泥和植物秸稈生產肥料的方法包括以下步 驟：

(1)混合蒸煮

將生物法處理有機廢水產生的濃縮污泥和植物秸稈粉及蒸煮藥劑混合， 并拌合均勻，裝入耐壓和耐高溫的容器中，用蒸汽或外源熱源加熱到125～170 ℃之間，并保持2～7h，加熱過程中應使容器慢速轉動，以使物料保持混勻狀 態。植物秸稈和污泥(濕重下)的混合質量比控制在(1～5)∶20，蒸煮藥 劑的用量為上述混合物折合干重質量的8％～15％，蒸煮藥劑為亞硫酸銨 ((NH₄)₂SO₃)、亞硫酸鈉(Na₂SO₃)和亞硫酸氫鉀(KHSO₃)中的一種或幾種。加入亞 硫酸鹽的作用是使秸稈和污泥中的有機物發生水解、分解、溶解及腐殖化轉 化。拌合過程可在蒸煮容器外進行，也可在蒸煮容器中進行，反應結束后得 到腐殖質漿液，其干固體含量為20％～68％。pH在8～9之間，呈弱堿性，可 免去用酸中和，得到漿狀有機肥料半成品；