一種活性污泥有機肥料及其制備方法
【專利摘要】本發明涉及一種活性污泥有機肥料，采用活性污泥作為主要原料，同時還添加秸稈粉、食用菌廢料、木醋液等多種組分，木醋液有利于加強作物的根部活力，促進植物對養分的吸收，同時有利于加快發酵速度，減少生產周期，降低生產成本；相對于傳統的有機肥料，本發明所述活性污泥有機肥料，配伍更合理，營養元素更全面，不僅能有效去除活性污泥中的重金屬等有害成分，同時還充分利用活性污泥中的多糖、蛋白質、微量元素、多種礦物質等營養物質，配合其他成分，能夠調節植物養分的平衡，增強植物的抗病能力，本發明所述的活性污泥有機肥料，實現了對污水處理剩余活性污泥的回收利用，節約資源同時有利于環保，使農業生產進入良性循環，獲得可持續發展。
【專利說明】
一種活性污泥有機肥料及其制備方法
技術領域
[0001]本發明屬于有機肥料技術領域，具體涉及一種活性污泥有機肥料及其制備方法。 【背景技術】
[0002]近年來，隨著越來越多城市污水處理廠的投入運行，特別是一些大中型污水處理廠的投入運行，我國在污水處理率不斷提高的同時，污泥產量也迅速增加，如何處理和處置這些污泥一直是各方面關注的問題。
[0003]污水處理廠中活性污泥的處理能力下降后，剩余活性污泥的利用價值便降低，剩余活性污泥的處理也是污水處理廠面臨的重要問題，剩余污泥中主要含有微生物、微生物所吸附的有機物及微生物代謝產物，還含有大量多糖、蛋白質、纖維素物質。現有技術中，大多將活性污泥經過脫水后直接用作農田肥料。但研究表明，污水處理后的剩余活性污泥中還含有重金屬等有害物質，直接用作肥料，不僅不能滿足植物對養分的需求，肥效低，而且將含有重金屬的污泥施用于土壤后，隨著施用次數的增加，污泥中的重金屬會逐漸累積于土壤的表層，從而對土壤產生累積性污染。
【發明內容】
[0004]為了解決現有技術存在的上述問題，本發明提供了一種活性污泥有機肥料及其制備方法，所述活性污泥有機肥料將污水處理廠剩余活性污泥進行了有效利用，處理后轉化為有機肥料，肥效好，代替化肥使用，能提高作物產率，使用方便，不會產生二次污染，有效改善土質。
[0005]本發明所采用的技術方案為:
[0006]—種活性污泥有機肥料，原料組分包括:
[0007]活性污泥40-70重量份，秸桿粉35-45重量份，食用菌廢料6-12重量份，米糠粉4-8 重量份，鋸末4-8重量份，粉煤灰4-8重量份，草木灰2-5重量份，凹凸棒土 4-8重量份，剩余茶葉5_12重量份，水儀石纖維4_8重量份，木醋液4_8重量份，碳酸|丐粉2_6重量份，腐熟劑0.1-5重量份。
[0008]所述活性污泥的含水量為45-95質量％。[0009 ] 原料組分中還添加土壤調理劑15-25重量份。[〇〇1〇]所述土壤調理劑采用如下方法制備得到:
[0011] (1)將20-30重量份雞糞進行干燥處理，得到水分含量低于30wt %干燥雞糞；向所述干燥雞糞中依次加入2-5重量份磷石膏、6-8重量份泥螺殼粉、15-25重量份水產品下腳料并進行充分混合，得到混合物料；
[0012] (2)將步驟(1)所述混合物料放入密閉容器中，常壓下通入水蒸汽以利用所述水蒸汽對所述混合物料進行加熱40-60分鐘，取出冷卻至室溫，得到預處理后的混合物料；
[0013] (3)向步驟(2)所述預處理后的混合物料中依次加入3-6重量份的聚丙烯酸、5-8重量份的食用菌廢料和6-10重量份的甘蔗渣，常溫條件下進行發酵25-40天，得到發酵產物；
[0014](4)向步驟(3)所述發酵產物中依次加入5-8重量份鉬酸銨和5-6重量份磷酸二氫銨并進行充分混合均勻，經造粒、烘干，即得粒徑為3-5毫米的土壤調理劑。[〇〇15] 步驟(3)中，進行發酵處理時，每隔5-6天進行翻堆一次。
[0016] —種制備所述的活性污泥有機肥料的方法，包括如下步驟:[〇〇17](S1)分別取活性污泥、鋸末、粉煤灰、草木灰、凹凸棒土、剩余茶葉、木醋液和腐熟劑并進行充分混合均勻，常溫條件下進行慪肥處理15-25天，得到第一混合物料；
[0018](S2)分別取秸桿粉、食用菌廢料和米糠并進行充分混合均勻，加水燒煮40-60分鐘，瀝干水分后，得到第二混合物料；
[0019](S3)將步驟(S1)所述第一混合物料與步驟(S2)所述第二混合物料進行混合，加入所述水鎂石纖維和碳酸鈣粉并進行充分混合均勻，經造粒、烘干，得到所述的活性污泥有機肥料。
[0020]步驟(S3)中，所述烘干溫度為40-80度，烘干時間為0.5-2h。
[0021]進一步優選所述活性污泥有機肥料的制備方法，包括如下步驟:[〇〇22](S1)分別取活性污泥、鋸末、粉煤灰、草木灰、凹凸棒土、剩余茶葉、木醋液和腐熟劑并進行充分混合均勻，常溫條件下進行慪肥處理15-25天，得到第一混合物料；
[0023](S2)分別取秸桿粉、食用菌廢料和米糠并進行充分混合均勻，加水燒煮40-60分鐘，瀝干水分后，得到第二混合物料；
[0024](S3)將步驟(S1)所述第一混合物料與步驟(S2)所述第二混合物料進行混合，加入所述水鎂石纖維、碳酸鈣粉和土壤調理劑并進行充分混合均勻，經造粒、烘干，得到所述的活性污泥有機肥料。[〇〇25] 步驟(S3)中，所述烘干溫度為40-60度，烘干時間為0.5-2h。
[0026]為了便于理解本發明，下面對本發明中的原料及藥效作進一步闡述。
[0027]秸桿粉選自玉米秸桿粉、稻草桿粉、花生枝葉粉、桑枝葉粉或果樹葉粉中的至少一種。
[0028]食用菌廢料，又稱菌糠、菌渣、下腳料等，是栽培食用菌后的培養料。
[0029]米糠粉，將糙米制成精米時，所出的糠叫米糠，米糠進一步粉碎處理得當米糠粉。
[0030]鋸末，是指在進行木材加工時因為切割而從樹木上散落下來的樹木本身的沫狀木肩。
[0031]粉煤灰，是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細灰，粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體廢物。
[0032]草木灰，植物(草本和木本植物)燃燒后的殘余物，稱草木灰。屬于不可溶物質。草木灰肥料因草木灰為植物燃燒后的灰燼，所以是凡植物所含的礦質元素，草木灰中幾乎都含有。[〇〇33]凹凸棒土，又稱坡縷石或坡縷縞石，是一種具鏈層狀結構的含水富鎂硅酸鹽粘土礦物。
[0034]剩余茶葉是指喝茶水后剩余的茶葉。
[0035]水鎂石纖維，是一種纖維狀氫氧鎂石，具有顏色潔白、易劈分、出絨率高等特點，其獨特而優異的性能及低廉的價格，成為當今首選石棉天然代用品。
[0036]木醋液是以醋酸為主要成分的酸性液體，可通過把木頭燒成木炭的過程中冒出的煙氣自然冷卻液化而得到的，因此木醋液是把樹木炭化，將其能量轉換成氣體再自然冷卻成濃縮液體而成，含有K，Ca，Mg，Zn，Ge，Mn，Fe等礦物質，此外還含有維他命B1和B2。
[0037]腐熟劑，是指能加速各種有機物料(包括農作物秸桿、畜禽糞便、生活垃圾及城市污泥等)分解、腐熟的微生物活體制劑。[〇〇38]甘蔗渣，經過榨糖之后剩下的即為甘蔗渣，其中含有的甘蔗渣纖維長度約為0.65-2 ? 17mm，寬度是21_28ym。[〇〇39]本發明的有益效果為:
[0040]本發明所述的活性污泥有機肥料，采用活性污泥作為主要原料，同時還添加秸桿粉、食用菌廢料、木醋液等多種組分，木醋液有利于加強作物的根部活力，促進植物對養分的吸收，同時有利于加快發酵速度，減少生產周期，降低生產成本;相對于傳統的有機肥料， 本發明所述的活性污泥有機肥料，配伍更合理，營養元素更全面，不僅能夠有效去除活性污泥中的重金屬等有害成分，同時還充分利用活性污泥中的多糖、蛋白質、微量元素、多種礦物質等營養物質，配合其他成分，能夠調節植物養分的平衡，增強植物的抗病能力;數據表明，使用本發明有機肥料種植農作物如玉米、小麥、番茄等，與使用普通化肥進行種植相比， 產率提高18-22%;由此可見，本發明所述的活性污泥有機肥料，實現了對污水處理剩余活性污泥的回收利用同時，還將食用菌廢料、剩余茶葉等各種廢棄物變廢為寶，節約資源同時有利于環保，使農業生產進入良性循環，獲得可持續發展。【具體實施方式】
[0041]下面實施例中以1重量份代表lg。[〇〇42] 實施例1
[0043]本實施例提供一種活性污泥有機肥料，原料組分包括:[〇〇44]含水量為45質量％的活性污泥40重量份，秸桿粉45重量份，食用菌廢料6重量份， 米糠粉8重量份，鋸末4重量份，粉煤灰8重量份，草木灰2重量份，凹凸棒土 8重量份，剩余茶葉5重量份，水鎂石纖維8重量份，木醋液4重量份，碳酸媽粉6重量份，腐熟劑(北海群林生物工程有限公司提供)0.1重量份。
[0045] —種制備所述的活性污泥有機肥料的方法，包括如下步驟:[〇〇46](S1)分別取活性污泥、鋸末、粉煤灰、草木灰、凹凸棒土、剩余茶葉、木醋液和腐熟劑并進行充分混合均勻，常溫條件下進行慪肥處理15天，得到第一混合物料；[〇〇47](S2)分別取秸桿粉、食用菌廢料和米糠并進行充分混合均勻，加2倍質量水燒煮40分鐘，瀝干水分后，得到第二混合物料；
[0048](S3)將步驟(S1)所述第一混合物料與步驟(S2)所述第二混合物料進行混合，加入所述水鎂石纖維和碳酸鈣粉并進行充分混合均勻，經造粒、40度烘干lh，得到粒徑為3毫米的所述活性污泥有機肥料。
[0049]實施例2
[0050]本實施例提供一種活性污泥有機肥料，原料組分包括:
[0051]含水量為95質量％的活性污泥70重量份，秸桿粉35重量份，食用菌廢料12重量份， 米糠粉4重量份，鋸末8重量份，粉煤灰4重量份，草木灰5重量份，凹凸棒土 4重量份，剩余茶葉12重量份，水鎂石纖維4重量份，木醋液8重量份，碳酸鈣粉2重量份，腐熟劑(北海群林生物工程有限公司提供)5重量份。[〇〇52] 一種制備所述的活性污泥有機肥料的方法，包括如下步驟:[〇〇53](S1)分別取活性污泥、鋸末、粉煤灰、草木灰、凹凸棒土、剩余茶葉、木醋液和腐熟劑并進行充分混合均勻，常溫條件下進行慪肥處理25天，得到第一混合物料；[〇〇54](S2)分別取秸桿粉、食用菌廢料和米糠并進行充分混合均勻，加1.5倍質量水燒煮60分鐘，瀝干水分后，得到第二混合物料；
[0055](S3)將步驟(S1)所述第一混合物料與步驟(S2)所述第二混合物料進行混合，加入所述水鎂石纖維和碳酸鈣粉并進行充分混合均勻，經造粒、80度烘干0.5h，得到粒徑為6毫米的所述活性污泥有機肥料。
[0056]實施例3[〇〇57]本發明提供一種活性污泥有機肥料，原料組分包括:[〇〇58]含水量為75質量％的活性污泥60重量份，秸桿粉40重量份，食用菌廢料9重量份， 米糠粉6重量份，鋸末6重量份，粉煤灰6重量份，草木灰3.5重量份，凹凸棒土6重量份，剩余茶葉9重量份，水鎂石纖維6重量份，木醋液6重量份，碳酸媽粉4重量份，腐熟劑(北海群林生物工程有限公司提供)3重量份，土壤調理劑20重量份。[〇〇59]所述土壤調理劑采用如下方法制備得到:[〇〇6〇] (1)將20重量份雞糞進行干燥處理，得到水分含量29wt%干燥雞糞；向所述干燥雞糞中依次加入2重量份磷石膏、8重量份泥螺殼粉、15重量份水產品下腳料并進行充分混合， 得到混合物料；
[0061](2)將步驟(1)所述混合物料放入密閉容器中，常壓下通入水蒸汽使充分整個密閉容器，利用水蒸汽對所述混合物料進行加熱40-60分鐘，取出冷卻至室溫，得到預處理后的混合物料；[〇〇62](3)向步驟(2)所述預處理后的混合物料中依次加入3重量份的聚丙烯酸、8重量份的食用菌廢料和6重量份的甘蔗渣，常溫條件下進行發酵25天，得到發酵產物；
[0063](4)向步驟(3)所述發酵產物中依次加入5重量份鉬酸銨和6重量份磷酸二氫銨并進行充分混合均勻，經造粒、烘干，即得粒徑為3毫米的土壤調理劑。
[0064]—種制備所述的活性污泥有機肥料的方法，包括如下步驟:[〇〇65](S1)分別取活性污泥、鋸末、粉煤灰、草木灰、凹凸棒土、剩余茶葉、木醋液和腐熟劑并進行充分混合均勻，常溫條件下進行慪肥處理20天，得到第一混合物料；[〇〇66](S2)分別取秸桿粉、食用菌廢料和米糠并進行充分混合均勻，加2倍質量水燒煮50分鐘，瀝干水分后，得到第二混合物料；
[0067](S3)將步驟(S1)所述第一混合物料與步驟(S2)所述第二混合物料進行混合，加入所述水鎂石纖維、碳酸鈣粉和土壤調理劑并進行充分混合均勻，經造粒、50度烘干2h，得到粒徑為3毫米的所述活性污泥有機肥料。
[0068]實施例4
[0069]本發明提供一種活性污泥有機肥料，原料組分包括:
[0070]含水量為75質量％的活性污泥55重量份，秸桿粉40重量份，食用菌廢料8重量份， 米糠粉6重量份，鋸末6重量份，粉煤灰6重量份，草木灰3重量份，凹凸棒土 6重量份，剩余茶葉9重量份，水鎂石纖維6重量份，木醋液6重量份，碳酸媽粉4重量份，腐熟劑(北海群林生物工程有限公司提供)2重量份，土壤調理劑20重量份。
[0071]所述土壤調理劑采用如下方法制備得到:
[0072](1)將30重量份雞糞進行干燥處理，得到水分含量26wt%干燥雞糞；向所述干燥雞糞中依次加入5重量份磷石膏、6重量份泥螺殼粉、25重量份水產品下腳料并進行充分混合， 得到混合物料；
[0073](2)將步驟(1)所述混合物料放入密閉容器中，常壓下通入水蒸汽使充分整個密閉容器，利用水蒸汽對所述混合物料進行加熱60分鐘，取出冷卻至室溫，得到預處理后的混合物料；[〇〇74](3)向步驟(2)所述預處理后的混合物料中依次加入6重量份的聚丙烯酸、5重量份的食用菌廢料和10重量份的甘蔗渣，常溫條件下進行發酵40天，得到發酵產物;進行發酵處理的過程中，每隔6天進行翻堆一次；
[0075](4)向步驟(3)所述發酵產物中依次加入8重量份鉬酸銨和5重量份磷酸二氫銨并進行充分混合均勻，經造粒、烘干，即得粒徑為5毫米的土壤調理劑。
[0076]—種制備所述的活性污泥有機肥料的方法，包括如下步驟:[〇〇77](S1)分別取活性污泥、鋸末、粉煤灰、草木灰、凹凸棒土、剩余茶葉、木醋液和腐熟劑并進行充分混合均勻，常溫條件下進行慪肥處理25天，得到第一混合物料；
[0078](S2)分別取秸桿粉、食用菌廢料和米糠并進行充分混合均勻，加1.5倍質量水燒煮 60分鐘，瀝干水分后，得到第二混合物料；
[0079](S3)將步驟(S1)所述第一混合物料與步驟(S2)所述第二混合物料進行混合，加入所述水鎂石纖維、碳酸鈣粉和土壤調理劑并進行充分混合均勻，經造粒、60度烘干1.5h，得到粒徑為6毫米的所述活性污泥有機肥料。
[0080]實施例5[0081 ]本發明提供一種活性污泥有機肥料，原料組分包括:[〇〇82]含水量為75質量％的活性污泥55重量份，秸桿粉40重量份，食用菌廢料8重量份， 米糠粉6重量份，鋸末6重量份，粉煤灰6重量份，草木灰3重量份，凹凸棒土 6重量份，剩余茶葉9重量份，水鎂石纖維6重量份，木醋液6重量份，碳酸媽粉4重量份，腐熟劑(北海群林生物工程有限公司提供)2重量份，土壤調理劑20重量份。[〇〇83]所述土壤調理劑采用如下方法制備得到:[〇〇84](1)將25重量份雞糞進行干燥處理，得到水分含量24wt%干燥雞糞；向所述干燥雞糞中依次加入3重量份磷石膏、7重量份泥螺殼粉、20重量份水產品下腳料并進行充分混合， 得到混合物料；
[0085](2)將步驟(1)所述混合物料放入密閉容器中，常壓下通入水蒸汽使充分整個密閉容器，利用水蒸汽對所述混合物料進行加熱50分鐘，取出冷卻至室溫，得到預處理后的混合物料；[〇〇86](3)向步驟(2)所述預處理后的混合物料中依次加入4重量份的聚丙烯酸、6重量份的食用菌廢料和8重量份的甘蔗渣，常溫條件下進行發酵32天，得到發酵產物;進行發酵處理的過程中，每隔5天進行翻堆一次；
[0087](4)向步驟(3)所述發酵產物中依次加入7重量份鉬酸銨和5重量份磷酸二氫銨并進行充分混合均勻，經造粒、烘干，即得粒徑為4毫米的土壤調理劑。
[0088] —種制備所述的活性污泥有機肥料的方法，包括如下步驟:[〇〇89](S1)分別取活性污泥、鋸末、粉煤灰、草木灰、凹凸棒土、剩余茶葉、木醋液和腐熟劑并進行充分混合均勻，常溫條件下進行慪肥處理20天，得到第一混合物料；
[0090](S2)分別取秸桿粉、食用菌廢料和米糠并進行充分混合均勻，加1.5倍質量水燒煮 50分鐘，瀝干水分后，得到第二混合物料；
[0091](S3)將步驟(S1)所述第一混合物料與步驟(S2)所述第二混合物料進行混合，加入所述水鎂石纖維、碳酸鈣粉和土壤調理劑并進行充分混合均勻，經造粒、50度烘干lh，得到粒徑為5毫米的所述活性污泥有機肥料。[〇〇92] 實驗例[〇〇93] 選取80畝農田來種植同一批玉米，其中40畝施用常規普通化肥為底肥作為對照組，另40畝施用本發明實施例3所述的活性污泥有機肥料為底肥作為實驗組，每畝地施肥 700kg，在玉米成長期間采用相同的管理模式和種植手法，期間通過對施用兩種肥料的玉米進行抽樣調查，發現施用本發明實施例3所述有機肥料的玉米果實更大、果粒結實飽滿，果粒味道較對照組更為香甜，收獲期產量相對對照組提升了 18%以上。
[0094]本發明不局限于上述最佳實施方式，任何人在本發明的啟示下都可得出其他各種形式的產品，但不論在其形狀或結構上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術方案，均落在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種活性污泥有機肥料，其特征在于，原料組分包括:活性污泥40-70重量份，猜桿粉35-45重量份，食用菌廢料6-12重量份，米糠粉4-8重量 份，鋸末4-8重量份，粉煤灰4-8重量份，草木灰2-5重量份，凹凸棒土 4-8重量份，剩余茶葉5-12重量份，水儀石纖維4_8重量份，木醋液4_8重量份，碳酸|丐粉2_6重量份，腐熟劑0.1_5重量份。2.根據權利要求1所述的活性污泥有機肥料，其特征在于，所述活性污泥的含水量為 45-95 質量 ％。3.根據權利要求1所述的活性污泥有機肥料，其特征在于，原料組分中還添加土壤調理 劑15-25重量份。4.根據權利要求3所述的活性污泥有機肥料，其特征在于，所述土壤調理劑采用如下方 法制備得到:(1)將20-30重量份雞糞進行干燥處理，得到水分含量低于30wt %的干燥雞糞；向所述 干燥雞糞中依次加入2-5重量份磷石膏、6-8重量份泥螺殼粉、15-25重量份水產品下腳料并 進行充分混合，得到混合物料；(2)將步驟(1)所述混合物料放入密閉容器中，通入水蒸汽以利用所述水蒸汽對所述混 合物料進行加熱40-60分鐘，取出冷卻至室溫，得到預處理后的混合物料；(3)向步驟(2)所述預處理后的混合物料中依次加入3-6重量份的聚丙烯酸、5-8重量份 的食用菌廢料和6-10重量份的甘蔗渣，常溫條件下進行發酵25-40天，得到發酵產物；(4)向步驟(3)所述發酵產物中依次加入5-8重量份鉬酸銨和5-6重量份磷酸二氫銨并 進行充分混合均勻，經造粒、烘干，即得粒徑為3-5毫米的土壤調理劑。5.根據權利要求4所述的活性污泥有機肥料，其特征在于，步驟(3)中，進行發酵處理 時，每隔5-6天進行翻堆一次。6.—種制備權利要求1或2所述的活性污泥有機肥料的方法，其特征在于，包括如下步 驟:(51)分別取活性污泥、鋸末、粉煤灰、草木灰、凹凸棒土、剩余茶葉、木醋液和腐熟劑并 進行充分混合均勻，常溫條件下進行慪肥處理15-25天，得到第一混合物料；(52)分別取秸桿粉、食用菌廢料和米糠并進行充分混合均勻，加水燒煮40-60分鐘，瀝 干水分后，得到第二混合物料；(53)將步驟(S1)所述第一混合物料與步驟(S2)所述第二混合物料進行混合，加入所述 水鎂石纖維和碳酸鈣粉并進行充分混合均勻，經造粒、烘干，得到所述的活性污泥有機肥 料。7.根據權利要求6所述的活性污泥有機肥料的制備方法，其特征在于，步驟(S3)中，所 述烘干溫度為40-80度，烘干時間為0.5-2h。8.—種制備權利要求3-5任一項所述的活性污泥有機肥料的方法，其特征在于，包括如 下步驟:(51)分別取活性污泥、鋸末、粉煤灰、草木灰、凹凸棒土、剩余茶葉、木醋液和腐熟劑并 進行充分混合均勻，常溫條件下進行慪肥處理15-25天，得到第一混合物料；(52)分別取秸桿粉、食用菌廢料和米糠并進行充分混合均勻，加水燒煮40-60分鐘，瀝 干水分后，得到第二混合物料；(S3)將步驟(S1)所述第一混合物料與步驟(S2)所述第二混合物料進行混合，加入所述 水鎂石纖維、碳酸鈣粉和土壤調理劑并進行充分混合均勻，經造粒、烘干，得到所述的活性 污泥有機肥料。9.根據權利要求8所述的活性污泥有機肥料的制備方法，其特征在于，步驟(S3)中，所 述烘干溫度為40-60度，烘干時間為0.5-2h。
【文檔編號】C05G3/00GK105948885SQ201610251345
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月21日
【發明人】王建國
【申請人】涿州市興源肥料有限公司