一种以活性硅材料为添加剂制备的保水缓释有机肥料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种以活性硅材料为添加剂制备的保水缓释有机肥料及其制备方法。本发明专利技术提供了一种制备有机肥料的方法，包括如下步骤：1)将使用后活性硅吸附材料进行无害化处理，降解所述使用后活性硅吸附材料中的荧蒽、芘、

【技术实现步骤摘要】
一种以活性硅材料为添加剂制备的保水缓释有机肥料及其制备方法
本专利技术属于生物
，涉及一种以活性硅材料为添加剂制备的保水缓释有机肥料及其制备方法。
技术介绍
我国是煤炭使用大国，煤基固废排放量日益增加，预计在2020年的年排放量将达到30亿t，其中粉煤灰年排放量将达到9亿t。近年来，内蒙古自治区煤基固废高值化利用工程实验室已经开发出了利用煤基固废制备孔隙发达且吸附性能很好的活性硅吸附材料，可用于协同脱除烟气中的SO2、NOx和PM2.5及其前驱体，但是活性硅吸附材料达到饱和后含有烟气中的多种污染物，使用后活性硅材料的处理与处置问题成为了制约活性硅材料工业化应用的瓶颈。城市污水处理厂中的剩余污泥中含有单糖5％左右，淀粉2％-8％，还含有丰富的有机质占干重的50％以上，能有效的为微生物提供营养成分。
技术实现思路
本专利技术一个目的是提供一种制备有机肥料的方法。本专利技术提供的方法，包括如下步骤：用牛粪为原料、活性硅吸附材料为添加剂进行发酵堆肥，得到有机肥料。上述方法中，所述活性硅吸附材料的孔径10-20nm之间，且比表面积在200-300m2/g；或，所述活性硅吸附材料为使用后且含有有机污染物的活性硅吸附材料(活性硅吸附材料制备方法记载在授权专利ZL2013106375529，公开号为CN103736440A)；所述有机污染物含量低于5mg/kg(0-5mg/kg，且不等于5mg/kg)；或，所述有机污染物包括荧蒽、芘、苯并(b)荧蒽和苯并(a)芘这5种多环芳烃，在本专利技术的实施例中，考虑的有机物污染物含量为这5种多环芳烃的有无污染物含量。上述方法中，所述发酵堆肥包括如下步骤：将所述活性硅吸附材料和所述牛粪混匀(实施例中为按照质量比1:6混合)，得到堆肥原料；再调节所述堆肥原料的pH值为7、含水量为60％，再添加秸秆调节所述堆肥原料的C/N比为20；再将调节后的堆肥原料进行自然发酵堆肥；上述调节所述堆肥原料的pH值为7采用的试剂为乙酸；上述调节所述堆肥原料的含水率为60％采用的试剂为水；上述调节所述堆肥原料的C/N为20为添加秸秆；所述秸秆具体为玉米秸秆。上述牛粪满足如下条件：有机碳含量37.45％，全氮1.65％，C/N比为22.70，pH值为8.4，含水量为73.3％。或，上述玉米秸秆满足如下条件：有机碳含量48.62％，全氮0.81％，C/N比为60.02，pH值为6.7，含水量为8.2％。上述自然发酵堆肥为在外界环境下(25℃以上)自然发酵堆肥，每隔一周翻堆一次，2个月左右得到腐熟后堆体。或，所述使用后且含有含量低于5mg/kg的有机污染物的活性硅吸附材料按照如下方法制备：将使用后且含有有机污染物的活性硅吸附材料用活性污泥中的微生物进行降解，实现有机污染物的降解。由上述方法制备的有机肥料也是本专利技术保护的范围。本专利技术另一个目的是提供活性硅吸附材料的应用。本专利技术提供了活性硅吸附材料在制备有机肥料中的应用。本专利技术还提供了活性硅吸附材料在促进有机肥料保水中的应用。上述应用中，所述活性硅吸附材料的孔径10-20nm之间，且比表面积在200-300m2/g。上述应用中，所述活性硅吸附材料为使用后且含有有机污染物的活性硅吸附材料；所述有机污染物含量低于5mg/kg。上述应用中，所述有机污染物包括荧蒽、芘、苯并(b)荧蒽和苯并(a)芘这5种多环芳烃。上述应用中，所述使用后且含有含量低于5mg/kg的有机污染物的活性硅吸附材料按照如下方法制备：将使用后且含有含量低于5mg/kg有机污染物的活性硅吸附材料用活性污泥中的微生物进行降解，实现有机污染物的降解。上述使用后且含有有机污染物的活性硅吸附材料，若有机污染物中荧蒽、芘、苯并(b)荧蒽和苯并(a)芘这5种多环芳烃总含量低于5mg/kg，则使用后活性硅吸附材料无需进行降解有机污染物处理；若有机污染物中荧蒽、芘、苯并(b)荧蒽和苯并(a)芘这5种多环芳烃总含量高于5mg/kg，则使用后活性硅吸附材料需进行降解有机污染物处理(无害化处理)；上述方法中，所述无害化处理为用活性污泥降解所述使用后活性硅吸附材料，使所述使用后活性硅吸附材料中荧蒽含量小于等于0.68mg/kg、芘含量小于等于0.52mg/kg、含量小于等于0.80mg/kg、荧蒽含量小于等于0.48mg/kg且苯并(a)芘含量小于等于0.46mg/kg；活性污泥普遍指城市污水处理厂中的活性污泥；本实施例中的活性污泥取自呼和浩特市春华水务污水处理有限公司2017年的污水处理厂曝气池中的活性污泥；该污泥中有机物占75％-85％，无机物占15％-25％；该活性污泥中微生物群体主要包括细菌、酵母菌，真菌和放线菌。上述无害化处理具体包括如下步骤：A、将所述使用后活性硅吸附材料与活性污泥按照质量比为1:6的比例混合，得到混合物；B、将所述混合物调整pH值为7，在32℃下反应5天，得到无害化处理的活性硅材料。由上述方法制备的微生物肥料也是本专利技术保护的范围。本专利技术提出利用微生物降解活性硅吸附材料吸附的有机污染物，将微生物处理后的活性硅吸附材料用于肥料的制备，既可实现活性硅吸附材料的无害化处理，又可利用活性硅的吸附性能制备保水缓释功能肥料，具有广阔的应用前景。本专利技术利用上述微生物处理后的活性硅吸附材料(无害化处理后的活性硅材料)为添加剂，以牛粪为主要原料，以玉米秸秆为调节剂混合发酵制备有机肥料，得到的有机肥料能够有效的提高土壤中营养物质，改善土壤结构，且具有一定的保水功能。本专利技术的实验证明，本专利技术将使用后活性硅吸附材料利用活性污泥无害化处理后作为牛粪堆肥过程中的添加剂，本生产方法工艺简单，组份配比合理；不仅可以使肥料能够调节土壤结构，为植物提供营养物质，具有一定保水功能，而且能够有效的解决使用后活性硅材料的处理与处置问题，突破制约活性硅材料工业化应用的瓶颈，同时能够解决牛粪的处理问题，可有效的实现资源的循环利用，实现了废物利用，减少环境污染，一举两得。附图说明图1为堆肥过程中pH的变化。图2为堆肥过程中电导率的变化。图3为堆肥过程中肥料全碳(TC)的变化。图4为堆肥过程中肥料总氮(TN)的变化。图5为堆肥过程中发芽指数(GI)的变化。图6为肥料的吸水性能。图7为堆肥过程中肥料的温度的变化。图8为堆肥过程中肥料的含水率的变化。具体实施方式下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。下述实施例中活性硅吸附材料制备方法记载在授权专利ZL2013106375529，公开号为CN103736440A，得到的活性硅吸附材料的孔径10-20nm之间，且比表面积在200-300m2/g。实施例1、以使用后活性硅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备有机肥料的方法，包括如下步骤：用牛粪为原料、活性硅吸附材料为添加剂进行发酵堆肥，得到有机肥料。/n

【技术特征摘要】
1.一种制备有机肥料的方法，包括如下步骤：用牛粪为原料、活性硅吸附材料为添加剂进行发酵堆肥，得到有机肥料。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述活性硅吸附材料比表面积在200-300m2/g；
或，所述活性硅吸附材料为使用后且含有有机污染物的活性硅吸附材料；
所述有机污染物含量小于5mg/kg。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述有机污染物为荧蒽、芘、苯并(b)荧蒽和苯并(a)芘这5种多环芳烃。


4.根据权利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于：
所述发酵堆肥包括如下步骤：将所述活性硅吸附材料和所述牛粪混匀，得到堆肥原料；再调节所述堆肥原料的pH值为7、含水量为60％，再添加秸秆调节所述堆肥原料的C/N比为20；再将调...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永锋，李炜，刘斌，姜德军，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，深圳市伊晨环境科技有限公司，内蒙古伊晨环境材料有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15