一种干式高温厌氧发酵制备有机肥料的方法技术

本发明专利技术涉及一种干式高温厌氧发酵制备有机肥料的方法，包括如下步骤：以造纸污泥或造纸污泥和城市垃圾中的有机质的混合物为原料，调节含水率，得发酵物料；将发酵物料与复合微生物制剂混合后进行高温厌氧发酵反应；对发酵产物进行后熟干燥；对后熟产物进行粉碎并筛分；向粉状后熟产物中补充氮、磷、钾元素后制成颗粒肥料；所述复合微生物制剂由枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、巨大芽孢杆菌、莫海威芽孢杆菌、腊样芽胞杆菌和短小芽胞杆菌组成。采用本发明专利技术方法处理污泥，能够达到“无害化、减量化、稳定化、资源化”的标准。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于生物

技术介绍
我国，乃至国际上传统的污泥处理与城市垃圾有机固废处理方法主要有水系倾 倒、焚烧、填埋、土地利用等。水系倾倒会污染水体，破坏水中的生态平衡；焚烧耗能大、投资 大，粉尘对空气造成污染，不节能，虽然减量化明显；填埋造成土壤以及地下水体污染；土 地利用，虽然对土壤肥沃有帮助，但是其本身的重金属会污染土壤，寄生菌也会影响环境。 城市有机垃圾也是我国城市生活与发展过程中产生的难处理的有机废弃物，其特 点是具有难闻的异味、含水量高、腐败性高、腐败性快、复杂程度高。其中BOD、C0D、总氮、总 憐，油脂等含量也相当尚。 "无害化、减量化、稳定化、资源化"是我国污泥处理以及世界污泥处理的标准。将 造纸污泥通过生物降解、干式高温厌氧发酵后制作肥料，用于土地利用是比较理想的处理 方式。由于造纸污泥含水量高达75% -80%，有机质含量高，易腐烂、有恶臭、不便于运输和 施用，必须对污泥进行稳定化、无害化处理。充分利用污泥中的微生物以及专门用于降解污 泥的复合微生物菌群降解污泥，进一步让污泥中的水分稀释出来，降低含水量，同时杀死污 泥中存在的有害细菌、有害虫卵等，消除臭味，使污泥更具有稳定性。经过厌氧发酵过后的 污泥质地疏松，阳离子交换量（CEC)显著增加，容量减小，发酵彻底，可被植物利用的营养 成分增加。 就目前有关于城市污泥制造有机肥料方面的专利文献和报道很多，但是在处理上 都有以下几个特点：（1)是针对城市污泥，针对造纸污泥的比较少；(2)工艺复杂，成本高； (3)为了有效杀死污泥中存在的病原微生物和寄生虫卵，采用的pH值很高，一般等于或接 近12,有的更是大于12,在碱性条件容易造成氨的挥发与损耗，并且挥发物质会对空气造 成二次污染。（4)在碱性环境下虽然能够造成病原微生物与寄生虫卵的死亡，但同时也导致 发酵过程中有效降解菌的死亡，使成本增加，处理效果差，利用处理不完全的污泥制成的肥 料在使用过程中稳定性差，产生的二次发酵容易造成植物死亡；（5)仅仅简单的发酵，筛选 处理，不是科学处理污泥的目的，同时达不到国家要求的"无害化、减量化、稳定化、资源化" 的污泥处理标准。
技术实现思路
根据上述领域存在的不足，本专利技术提供一种利用造纸污泥与城市有机垃圾物质作 为原料，采用复合微生物降解技术干式高温厌氧发酵制备有机肥料的方法，以解决造纸污 泥的资源化开发过程中的节能、环保问题。 本专利技术请求保护的技术方案如下： -种制备有机肥料的方法，其特征在于，包括如下步骤： (1)制备混合发酵物料：以造纸污泥为原料，或以造纸污泥和城市垃圾中的有机 质的混合物为原料，调节所述原料，使其含水率为50-55%，得发酵物料； (2)将发酵物料与复合微生物制剂混合后，在发酵仓内进行高温厌氧发酵反应，得 到发酵产物； (3)将发酵产物移出发酵仓，进行后熟干燥，得到后熟产物； (4)对后熟产物进行粉碎并筛分，得到粉状后熟产物； 所述复合微生物制剂由枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、巨大芽孢杆菌、莫海威芽 孢杆菌、腊样芽胞杆菌和短小芽胞杆菌按照4-8 :3-7 :1. 5-6. 5 :2-7 :4-5 :9-11 :10-20的浓 度比例组成。 所述调节原料，还包括使得所述发酵物料的碳/氮质量比为30-40 : 1，有机质含量 为 65% -70%。 所述造纸污泥与城市垃圾中的有机质以3. 0-3. 5 :4的比例混合后作为制肥原料。 所述复合微生物制剂与发酵物料的质量比为2-5%。 所述高温厌氧发酵反应的条件为： 当发酵仓内温度升至40°C时，保持40°C温度2天，在此期间每3h间歇搅拌发酵物 料一次，每次搅拌时间为30min; 当发酵仓内温度升至60°C时，保持60°C温度3天，在此期间每3h间歇搅拌发酵物 料一次，每次搅拌时间为30min; 当发酵仓内温度升至65-72Γ，保持65-72Γ温度7-9天，优选保持72°C高温至少 3天，在此期间每3h间歇搅拌发酵物料一次，每次搅拌时间为30min; 然后发酵物料开始自然降温，直到温度降至35-45Γ时将发酵产物移出发酵仓，在 降温期间每6h间歇搅拌发酵物料一次，每次搅拌时间为30min。 所述后熟具体为：堆体后熟4-6天，发酵产物堆高1.5m，后熟期间对堆体进行翻 动； 所述筛分是指：对后熟产物进行粉碎后，将小于等于2_的粉状后熟产物用于制 肥，将大于2mm的后熟产物进行深度后熟或作为辅料加入到所述制备混合发酵物料步骤中 作为制肥原料。 还包括对所述高温厌氧发酵反应过程中产生的沼气进行回收净化，并用作制备所 述有机肥料的能源。 所述氮、磷、钾元素为尿素、磷酸二铵和硫酸钾，所述尿素、磷酸二铵和硫酸钾在所 述粉状后熟产物中的质量百分比分别为25-30%、1. 5-2%、1. 5-3. 5%。 -种有机肥料，其特征在于，采用权利要求1-8任一所述方法制备而得。 -种用于制备有机肥料的复合微生物制剂，其特征在于，包括枯草芽孢杆菌、乳酸 菌、酵母菌、巨大芽孢杆菌、莫海威芽孢杆菌、腊样芽胞杆菌和短小芽胞杆菌。 优选由等浓度的所述枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、巨大芽孢杆菌、莫海威芽孢 杆菌、腊样芽胞杆菌和短小芽胞杆菌按照4-8 :3-7 :1. 5-6. 5 :2-7 :4-5 :9-11 :10-20的体积 比例混合组成。 本专利技术以造纸污泥为主要原料，利用复合微生物制剂，采用干式高温厌氧发酵技 术，通过自动温控设备和搅拌设备，在发酵反应仓内培养厌氧微生物，使造纸污泥在无氧高 温环境下腐熟、脱水、除臭，达到无害化、处理物稳定化、资源化的要求。 -般工艺采取的是湿式厌氧发酵，不能多范围联合，只能和特定的有机废弃物，如 小部分的生活垃圾或者粪便等，含水量高，操作成本高。本专利技术采用的干式发酵技术属于联 合厌氧发酵技术，通过微生物菌种阶段性启动来完成整个发酵过程。干式联合发酵具有多 适应性，城市生活有机废弃物、食品加工厂有机废弃物、屠宰场废弃物、餐厨有机废弃物、养 殖粪便废弃物等可以联合混料，联合发酵，降低对水分的依赖性，减少废水的排放量，提高 发酵效率。实验数据表面能够制备出重金属含量远远低于国标，养分充分合理的高效有机 肥的，而且制备过程所需能源能够系统内部分自我供给，所用原料来源于工业废弃物的再 利用，环保节能。 在本专利技术的一些实施例中，将含水率为75-80 %的造纸污泥与调节剂以 (2. 5-3. 0) :2的质量比混合均匀，再与城市垃圾中的有机质（例如粪便）以（3. 0-3.5) :4 的比例在混料仓中二次混合，静置5-6小时。所述调节剂主要是秸杆、木肩等吸水性物质， 以水分调节增加碳源。将上述混合物通过输送机送入挤压脱水设备进行脱水，得到含水率 为50-55%，碳/氮质量比（C/N) 30 :1-40 :1，有机质含量65% -70%的发酵物料。优选的， 所述挤压脱水设备的能量由发酵过程中产生的沼气提供；城市固废中的有机物，通过前期 的分选后，经过均浆打碎，通过输送栗输送到污泥脱水料仓中。 所述步骤（2)中，经步骤（1)制备的发酵物料进入发酵仓，按照干粉状复合微生物 制剂与发酵物料质量比为2-5. 0%的比例进行发酵。混合物料在发酵仓内在自动化调本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备有机肥料的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)制备混合发酵物料：以造纸污泥为原料，或以造纸污泥和城市垃圾中的有机质的混合物为原料，调节所述原料，使其含水率为50‑55％，得发酵物料；(2)将发酵物料与复合微生物制剂混合后，在发酵仓内进行高温厌氧发酵反应，得到发酵产物；(3)将发酵产物移出发酵仓，进行后熟干燥，得到后熟产物；(4)对后熟产物进行粉碎并筛分，得到粉状后熟产物；所述复合微生物制剂由枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌、巨大芽孢杆菌、莫海威芽孢杆菌、腊样芽胞杆菌和短小芽胞杆菌按照4‑8：3‑7：1.5‑6.5：2‑7：4‑5：9‑11：10‑20的浓度比例组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李楠，
申请(专利权)人：中林山水北京生态科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11