以有机污泥制腐植酸磷钾铵的方法技术

本发明专利技术是一种以有机污泥制腐植酸磷钾铵的方法，属于环境污染的治理和综合利用技术领域，涉及一种有机化肥的制造方法，它是通过在有机污泥中配加添加剂，在生化槽特定的好气条件下完成生物转化以及氨化处理等工艺后实现的，在有机污泥进行无害稳定化处理的同时，定向将其转化成优质高效的氮、磷、钾三元有机复合化肥产品。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
有机污泥制腐植酸磷钾铵的方法之专利技术，属于环境污染的治理和综合利用
，涉及一种有机化肥的制造方法。有机污泥的处理是环境治理工程中十分头痛的事情，在欧美的发达国家以土地填埋焚烧处理较多见。近年来，随着国际性的废物综合利用研究的热潮掀起，人们开始注意利用有机污泥作为土壤营养剂，如世界上最大的明胶生产厂家美国大西洋明胶工业公司，就是以生产明胶后的有机污泥进行好气堆肥的方法制有机肥料，主要是通过在污泥中加入木屑作疏松剂，同时添加硫磺或硫酸铝作添加剂，疏松剂待发酵结束后用网筛分离后回用，在发酵期间向污泥内部鼓风达到好气发酵的目的，鼓风量标准是以堆内氧含量控制在5～15%，后期控制在13～17%的范围，该方法污泥的发酵期需三周，另需稳定若干天，这种肥料的氮磷钾三者总含量低于2.5%，因此质量较低(见BiocycieVol.23(1)P.58～601982)。腐植酸磷钾铵是一种高效、广谱的氮磷钾三元复合有机化肥，传统上主要以泥炭、煤等为原料，经化学处理后制成腐植酸，混入氮、磷、钾肥复合而成。由于原料和工艺的限制，市场供应很少、若干年来，虽然有一些关于用有机污泥制堆肥的报道，但将其作为原料制取腐植酸磷钾铵产品，至今尚未见到足以令人信服的报道。本专利技术利用生物工程的原理，根据有机污泥的理化特性设计了生物转化的底物配方，以及为引导微生物将污泥定向转化而制定的反应环境条件和控制系数，利用其反应热量维持数天的巴氏灭菌，利用腐植酸和铵离子与污泥中少量重金属离子起络合反应，使重金属稳定化，从而使有机污泥在15天内转化成无害优质的腐植酸磷钾铵粗制品，再经氨化工艺进行深度灭菌和提高含氮量处理，制得符合标准的复合有机化肥产品(见图一)。有机污泥受其自身成份条件约束，单靠本身的条件和营养将难以实现生物转化的目的，必须在生物转化反应前加入添加剂，如日本专利(JP60-239380)介绍了在污泥中加入含硅酸成份的沸石、矿石土等添加剂后进行发酵制取腐植质，这些添加剂的主要功能是调节污泥含水率。本专利技术从有机污泥生物转化过程和产品的全面营养平衡考虑，在数十种化学药品中筛选了价廉、易得的品种为添加剂的主要成份，其特征是添加剂配方不仅顾及调节污泥的含水率，还兼顾生化反应的碳氮比、酸碱性和肥料配比的合理性，只要添加剂与有机污泥按重量比1比7～10拌和后即可投入生化槽反应，添加剂的配方为(重量%)回流菌种料5～10%，过磷酸钙50～55%，干植物纤维粉(通过孔径15MM网筛)20～25%，氯化钾20～25%;干植物纤维粉可用干树叶、干草和植物秸干粉碎后制取。本专利技术为了缩短生物转化的微生物上升期，选用了菌种料回流的方法，可以有效地降低生物转化的周期。而传统的方法中一般不回流菌种料。或选择同类生化反应结束后的熟化底物作回流料，实验证明了这二种方法的缺陷，不回流菌种料就必须利用污泥中原有的少量对口的微生物，使其成为生物转化的主体微生物，则需要较长的适应期和数量上升期，这一般是较费时间的;而回流熟化料作菌种，则因为熟料的大部份有机物降解菌已消亡，无论是数量还是质量都不适合作菌种料。通过大量的实验筛选，本专利技术采用以正常发酵中温期的菌种料回流的方法，其特征是选择同类污泥生物转化已过峰值温度、反应达三天以上，现温度为40～45℃的底物为菌种料，此种底物上的微生物活性最强，菌落数最多。本专利技术的生物转化过程可在封闭的反应器内进行，也可在敞开的大生化槽里反应，但生物转化过程中污泥会散发强烈的臭气，臭气的成份主要是氨气，硫化氢和碳氢化合物气体，同时，表层奈勰嘤捎诓糠治⑸锏木骞庑院途骞跆匦裕镒某潭茸懿蝗缒诓愕奈勰喑沟祝跋觳返闹柿俊３＜奈勰喽逊始际跻话愣源竺婊某羝廴臼治薏叨枰院雎裕跃Ｐ缘幕到涟杞饩鍪旎辉鹊奈侍猓缛毡镜腏P60-260488专利。本专利技术以简便的方法解决了这二个问题，其特征是根据腐植酸化合物具有的物理吸附性，选用熟化后的同类生物转化污泥，用磷酸或其它酸将其酸化至弱酸性，再干燥粉碎后作为复盖料在反应污泥表层复盖一层，不仅可以有效地防止臭气污染，解决了污泥见光和过氧问题，还吸附了宝贵的氨气，避免了氮损失。本专利技术所述之生物转化过程，主要是依靠底物中的好氧菌和兼性菌来实现的，因此不仅需底物的营养合理，而且要建立一个微生物赖以生存的呼吸源，在有机污泥这个特定的环境中，微生物的呼吸源须靠人工建立，因为当供氧量过低时，仅兼性菌能生存，而供氧过量时又会抑制兼性菌的活性。传统的污泥堆肥技术一般只强调好氧菌的作用，而忽略兼性菌的功能，所以多为连续、过量鼓风，因此其生化反应期较长，日常运转费用较高。从氧、泥物料平衡的观点出发，通过生物转化需氧量的计算，本专利技术确定采用定时定量鼓风的方法，以维持污泥生物转化的最佳工作状态，其特征是在生物转化反应期间，每隔24小时向底物鼓风一次，每次持续3～5小时，鼓风量为8～16m3(风)/hr·m3(底物)关于有机污泥生物转化后的熟化指标，许多堆肥专利技术众说不一，以根据经验定反应天数和判断污泥外观性状为多见，反应进行了30～40天就认为反应结束;有些则以某些化验指标为参考依据，如德国的埃布哈德·史布文介绍了以检验“硫化物法”和测“可溶性氮法”为熟化依据(CompostScience1978年5月～6月刊)。上述方法或较粗躁武断、或麻烦费时，在大工业生产中不能迅速直接反映熟化的特性，本专利技术认为，有机污泥的生物转化过程的主要反应如下反应底物自身发热，是底物中有机物降解时能量释放的反映，从底物正常反应温度曲线上可看出污泥稳定化的程度(见图二)。所以，有机污泥的转化程度可从底物热量输出的大小来评价。显然，当底物经正常反应五天以上温度已连续三天接近室温时，说明其生物转化反应已经结束，因而没有能量释放，据此，本专利技术提出的以单一参数作为评价底物反应程度和完成的特定指标，其特征是以底物反应的温度值作为控制和评价有机污泥生物转化状况的唯一参数，这就使问题得到了简化，仅需一台温控仪就可确定底物反应的程度;同时，为了防止由于病态生物转化造成的误断，如缺氧、混入有毒物质引起的降温等，本专利技术还辅以简单的PH值作为污泥生物转化的参考指标(见图二)，因为病态引起降温，会伴随着有机酸浓度上升，使底物PH值小于7.0，而稳定化后的底物PH值必定大于7.0。生物转化过程经过数天的自身巴氏消毒和生化反应，基本上把有机污泥转化成无害稳定的腐植酸化合物，但作为一种三元复合化肥，此时的产品是不合格的，主要表现在含氮量偏低、尚存的残余细菌不利产品长期贮存等，所以，本专利技术要求在生物转化结束后，对熟化底物进行氨化处理，其特征是利用高浓度铵离子杀死残余细菌，进一步络合重金属离子，同时提高产品的含氮量，使产品含氮、磷、钾三要素含量比例合理;氨化剂可用农用尿素和铵盐，氨化剂用量要求是产品的含氮量应控制在5～20%，氨化处理的过程是把熟料与氨化剂拌合后，利用氨化剂吸潮性产生湿度发生氨化反应，反应结束后物料经压粒机压粒，并经干躁后包装。本专利技术由于采用了合理廉价的菌种和营养添加剂，使添加剂兼起疏松剂作用，成为反应底物的一部分参与生物转化过程，而不须再分离筛选;由于采用了合理的鼓风量和防臭气措施，使反应过程在一个生化槽内就可完成，而不必换仓搅拌，避免了二次污染;由于选本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术是一种以有机污泥制腐植酸磷钾铵的方法，它是通过在有机污泥中配加添加剂，置入生化槽进行好气生物转化等工艺后实现的，其特征在于：ａ、生物转化前在有机污泥中配入定量由菌种料、植物纤维粉、磷酸盐和钾盐组成的营养添加剂；ｂ、底物置入生化 槽开始生物转化前，在表层复盖弱酸性吸附层；ｃ、生物转化期间，定时定量向底物内部鼓风；ｄ、以底物生化发热的温度值和ＰＨ值作为生物转化过程和结束的特定评价指标；ｅ、对完成生物转化后的有机污泥进行氨化处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐壮，
申请(专利权)人：徐壮，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]