一种以污泥和秸秆为原料制备氨基酸液态肥的方法技术

本发明专利技术提供一种以污泥和秸秆为原料制备氨基酸液态肥的方法，包括以下步骤：S1、将粉碎后的秸秆颗粒与污泥均匀混合形成混合物，并静置混合物；S2、将静置后的混合物送入高温反应釜中进行水解反应；S3、将水解后的产物降温至35℃～38℃后，送入灭菌后的发酵罐中，并添加枯草芽孢杆菌进行恒温发酵；S4、将发酵后的产物进行固液分离，获得发酵滤液；S5、对发酵滤液进行离心处理，提取离心后的上清液，获得氨基酸液态肥；本发明专利技术通过对污泥与秸秆进行水解和发酵，获得含γ

【技术实现步骤摘要】
一种以污泥和秸秆为原料制备氨基酸液态肥的方法


[0001]本专利技术属于肥料
，具体涉及一种以污泥和秸秆为原料制备氨基酸液态肥的方法。

技术介绍

[0002]随着城镇化水平的提高，污泥产量不断增加，污泥处理已成为城市水环境治理的重要课题。一方面，污泥中含有污染物，若处理不当会污染环境；另一方面，污泥蕴含了大量的有机质(包括微生物细胞、胞外聚合物)和无机质(氮磷等营养元素和无机颗粒)，具备资源性。目前，污泥的处理方式主要为“污泥厌氧消化+土地利用”、“污泥脱水干化+焚烧”、“污泥好氧发酵+土地利用”，而污泥处理产物土地利用过程中，因产物中营养物质利用效率低，无法充分发挥污泥中含有的氮磷营养元素以及蛋白质等高营养物质的价值。
[0003]秸秆属于农业生态系统中对的副产物，主要为玉米、小麦等作物收割后形成。秸秆兼具固废属性和资源属性，目前，秸秆的处理方式主要为焚烧或者堆肥腐熟后土地利用，但堆肥腐熟需要较长的时间，且腐熟后的肥料养分含量较低，无法发挥秸秆中含有的氮磷营养元素以及蛋白质等高营养物质的价值。
[0004]因此，如何充分发挥污泥和秸秆中氮磷营养元素以及蛋白质等高营养物质的价值，实现污泥、秸秆的资源化处理是本专利技术亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种以污泥和秸秆为原料制备氨基酸液态肥的方法，其通过水解和发酵处理，将污泥和秸秆进行资源化利用，获取可促进作物生长的富含氨基酸的液态肥，具有极高的经济效益。
[0006]为实现上述目的及其它相关目的，本专利技术是通过以下技术方案获得的：
[0007]本专利技术提供一种以污泥和秸秆为原料制备氨基酸液态肥的方法，该方法包括以下步骤：
[0008]S1、将粉碎后的秸秆颗粒与市政剩余污泥按照预设重量比例均匀混合形成混合物；静置混合物，直至混合物中的秸秆颗粒充分浸湿；
[0009]S2、将静置后的混合物送入高温反应釜中进行水解反应，获得水解产物；水解反应的温度为160℃～180℃，反应时间为30min～40min；
[0010]S3、将水解产物降温至35℃～38℃后，送入灭菌后的发酵罐中，并添加枯草芽孢杆菌进行恒温发酵，获得发酵产物，发酵时间为120h～150h；
[0011]S4、将发酵产物进行固液分离，获得发酵滤液；
[0012]S5、对发酵滤液进行离心处理，提取离心后的上清液，所述上清液为氨基酸液态肥。
[0013]优选地，在S2步骤中，秸秆颗粒与污泥的重量比例为1：5～10。
[0014]优选地，在S4步骤中，枯草芽孢杆菌的接种量为3％
‑
5％。
[0015]优选地，在S2步骤中，静置后混合物的含水量为85％～90％。
[0016]优选地，粉碎后的秸秆颗粒粒径为30目～50目。
[0017]优选地，离心转速为6000rpm/min
‑
8000rpm/min。
[0018]优选地，所述秸秆颗粒由玉米秸秆、小麦秸秆和/或水稻秸秆制成。
[0019]本专利技术的技术方案相较于现有技术具有以下优点：
[0020](1)本专利技术通过对污泥与秸秆的混合物进行水解处理，使污泥中的微生物细胞破裂，使蛋白质、碳水化合物和脂类等水溶性有机化合物释放出来，并将释放出来的水溶性有机化合物和秸秆颗粒中的纤维素、蛋白质、多糖、脂类等物质水解生成还原糖、氨基酸、有机酸、亚硝酸盐、纤维素低聚物等小分子水溶性有机物；然后对水解后的产物进行发酵产生γ
‑
聚谷氨酸，获得富含γ
‑
聚谷氨酸的液态肥；因此，通过本专利技术提供方法制备的氨基酸液态肥中含有丰富的氨基酸，并且含有氮磷等植物生长所需的营养元素；此外，由于在水解、发酵过程中杀死原料中存在的病菌、害虫卵等有害物质，使得制备的液态肥安全可靠，可显著提高农作物的产量和质量；
[0021](2)由于本专利技术的原材料为富含蛋白质、氮磷等营养元素的污泥与秸秆混合物，不仅成本低，还能够减少废弃物的排放，有利于保护环境和实现资源的有效利用，具有生态与经济的双重属性。
具体实施方式
[0022]以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其它优点及功效。
[0023]在进一步描述本专利技术具体实施方式之前，应理解，本专利技术的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本专利技术实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本专利技术的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。
[0024]当实施例给出数值范围时，应理解，除非本专利技术另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，除本专利技术中使用的具体方法、设备、材料外，根据本领域技术人原对现有技术的掌握及本专利技术的记载，还可以使用与本专利技术实施例中所述的方法、设备、材料相似性或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本专利技术。
[0025]本专利技术采用板框压滤机、离心脱水机、叠螺脱水机、带式脱水机等各种固液分离装置进行固液分离，对此不作限定。
[0026]本专利技术采用离心机实现离心功能。
[0027]本专利技术采用的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)自市售有机肥中筛选。
[0028]实施例1：
[0029]一种以市政污泥和秸秆为原料制备氨基酸液态肥的方法，该方法包括以下步骤：
[0030]S1、将粉碎后粒径为30目的玉米秸秆颗粒与含水量为99％市政污泥按照重量比例1：5混合，并加入适量的水搅拌形成均匀混合物；静置混合物，使秸秆颗粒充分浸湿，以便于后续水解，静置时间为5h，静置后混合物的含水率为85％；
[0031]S2、将静置后的混合物送入高温反应釜中进行水解反应，获得水解产物；水解反应
的温度为160℃，反应时间为30min；水解产物中含有大量易被植物吸收的还原糖、多种氨基酸、有机酸等小分子水溶性有机物和亚硝酸盐等富含N、P的无机物；
[0032]S3、将水解液降温至35℃后，送入灭菌后的发酵罐中，并添加3％的枯草芽孢杆菌进行恒温发酵，获得发酵产物，发酵时间为120h，以将多种小分子氨基酸聚合转化为具有增肥保水功能的γ
‑
聚谷氨酸；
[0033]S4、通过固液分离装置将发酵后的产物进行固液分离，获得发酵滤液；
[0034]S5、对发酵滤液以6000rpm/min的转速进行离心处理，提取离心后的上清液，获得含有γ
‑
聚谷氨酸等氨基酸及氮、磷等营养物质的氨基酸液态肥。
[0035]实施例2
[0036]一种以市政污泥和秸秆为原料制备氨基酸液态肥的方法，该方法包括以下步骤：
[0037]S1、将粉碎后粒径为30目的玉米秸秆颗粒与含水量为99％市政污泥按照重量比例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种以污泥和秸秆为原料制备氨基酸液态肥的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、将粉碎后的秸秆颗粒与市政剩余污泥按照预设重量比例均匀混合形成混合物；静置混合物，直至混合物中的秸秆颗粒充分浸湿；S2、将静置后的混合物送入高温反应釜中进行水解反应，获得水解产物；水解反应的温度为160℃～180℃，反应时间为30min～40min；S3、将水解产物降温至35℃～38℃后，送入灭菌后的发酵罐中，并添加枯草芽孢杆菌进行恒温发酵，获得发酵产物，发酵时间为120h～150h；S4、将发酵产物进行固液分离，获得发酵滤液；S5、对发酵滤液进行离心处理，提取离心后的上清液，获得氨基酸液态肥。2.根据权利要求1所述的一种以污泥和秸秆为原料制备氨基酸液态肥的方法，其特征在于，在S2步骤中，秸秆颗粒与污泥的重量比例为1：5～10。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：范缙，郭亚丽，方宁，董滨，梅晓洁，次瀚林，黄嘉良，
申请(专利权)人：中国长江三峡集团有限公司，
类型：发明
国别省市：