基于干化污泥的土壤调理剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于干化污泥的土壤调理剂，是一种以干化污泥为原料，添加可作为有机肥原料的酸性工业或农业废弃物，混合后加入有机物料腐熟剂好氧堆肥发酵得到腐熟的堆肥，再添加入腐植酸、木醋液和微生物菌剂，干燥后得到的土壤调理剂，其中干化污泥是城市污水处理过程中产生的城市污泥通过碱热水解技术制备多肽浓缩液后剩余的固体残渣。本发明专利技术土壤调理剂作为矿区复垦土壤生态修复剂，对于矿区复垦土壤的生态修复、防止土壤板结、提升土壤质量具有很好的效果和促进功能。量具有很好的效果和促进功能。量具有很好的效果和促进功能。

【技术实现步骤摘要】
基于干化污泥的土壤调理剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于城市污泥的资源化利用
，涉及一种城市污泥碱热水解提取多肽过程中产生的干化污泥的资源化利用技术，特别是涉及一种利用干化污泥制备的土壤调理剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着社会经济快速发展，我国城镇污水处理规模日益提升，污泥产量快速增加。据统计，2019年我国城市污泥产量已超过6000万吨（以含水率80%计），在2025年预计将突破9000万吨。污泥的高效处理处置，将成为污水处理产业升级以及效益提升面临的重要挑战。
[0003]城市污泥中碳、氮、磷、钾等营养组分含量多，可以有效促进植物生长，在替代有机/无机肥上表现出极大的潜能。利用城市污泥制备功能性肥料，是实现污泥高值化以及有机资源循环利用的有效途径。
[0004]从城市污泥中提取蛋白质的技术已经相对成熟，天津裕川公司与天津大学合作，在国内首先研发出利用城市污泥提取多肽的技术；山西晋联环境科技有限公司是一家利用城市活性污泥化学降解生产多肽液体肥的企业，其提取出的多肽液也被证实可以有效提高植物的品质与产量，使得城市污泥的肥料化成为城市污泥资源化利用的一条重要途径。
[0005]但是，利用城市污泥碱热水解提取多肽的工艺在实际生产过程中会产生出大量的干化污泥残渣。一般地，干化污泥的产生量与城市污泥的处理量比例为0.4～0.45∶1，也就是说，每处理1吨城市污泥就会产生0.4～0.45吨的干化污泥。
[0006]这些干化污泥的碱度极高，处理难度大，即便是简单的堆置也会带来环境风险。由于干化污泥始终得不到妥善处理，在给环境带来隐患的同时，也造成了其中碳、氮、磷、钾等剩余养分的浪费，严重制约了城市污泥蛋白提取工艺的进一步推广与应用。因此，干化污泥的资源化利用已经成为了城市污泥蛋白提取以及城市污泥资源化利用亟待解决的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是解决利用城市污泥碱热水解提取多肽过程中产生的大量干化污泥的处置问题，提供一种基于干化污泥的土壤调理剂及其制备方法。
[0008]本专利技术首先提供了一种基于干化污泥的土壤调理剂，是一种以干化污泥为原料，添加可作为有机肥原料的酸性工业或农业废弃物，混合后加入有机物料腐熟剂好氧堆肥发酵得到腐熟的堆肥，再添加入腐植酸、木醋液和微生物菌剂，干燥后得到的土壤调理剂。
[0009]其中，所述的干化污泥是城市污水处理过程中产生的城市污泥通过碱热水解技术制备多肽浓缩液后剩余的固体残渣，是一种含水量为30～50%的大宗固体废弃物。
[0010]这种干化污泥虽然已经经过了蛋白质的提取，但在其中还是依然包含了较多的营养组分。经测试统计，干化污泥的组成成分中含有全氮0.80～0.95%、全磷1.76～2.72%、全钾0.80～0.99%，有机质20.48～27.40%，钙14.31～18.58%，镁0.50～1.17%，锰375.84～400.60mg/kg，锌369.22～677.04mg/kg。
[0011]本专利技术中，所述的酸性工业或农业废弃物可以包括但不限于是菇渣、酒糟或糠醛渣。
[0012]本专利技术对于加入的有机物料腐熟剂没有特别的限定，可以是各种常规的用于加速包括农作物秸秆、畜禽粪便、生活垃圾及城市污泥等各种有机物料分解、腐熟的微生物活体制剂。本专利技术中使用的有机物料腐熟剂符合GB 20287
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2006《农用微生物菌剂》中有机物料腐熟剂的产品技术指标要求。
[0013]进一步地，本专利技术在腐熟的堆肥中添加的微生物菌剂优选为贝莱斯芽孢杆菌菌剂，其具有防治植物病害、促进植物生长的作用，添加后土壤调理剂中的有效活菌数应不低于2.0
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[0014]本专利技术的土壤调理剂以干化污泥为生产原料，辅以酒糟、菇渣、糠醛渣等酸性有机物料制备得到，以其用于矿区生土的熟化处理中，对于矿区复垦土壤的生态修复、防止土壤板结、提升土壤质量等都具有很好的效果和促进功能。同时，本专利技术还可以充分实现干化污泥的稳定化和资源化，进而实现污泥的资源循化利用最大化。
[0015]进而，本专利技术还提供了一种所述基于干化污泥的土壤调理剂的制备方法。
[0016]1）、选择酸性工业或农业废弃物菇渣、酒糟和/或糠醛渣作为辅料，对辅料反复浇水至有水从辅料中渗出为止。
[0017]2）、采用干化污泥为原料，加入干化污泥质量0.5～1倍的辅料和干化污泥与辅料总质量0.1～0.2wt%的有机物料腐熟剂混合均匀，浇水至有水渗出为止，堆垛进行好氧堆肥发酵30～45天，期间保持垛堆含水率不低于30%。
[0018]3）、完成好氧发酵后，将垛堆整合进行陈化，待温度逐渐降低并稳定后，得到完全腐熟的堆肥。
[0019]4）、向完全腐熟的堆肥中添加腐植酸、木醋液和微生物菌剂，混合后干燥，制备得到可用于矿区生土熟化的土壤调理剂。
[0020]本专利技术所述制备方法中，原料与辅料混合后物料的C/N比为20～25∶1。
[0021]本专利技术所述制备方法中，优选地，所述的堆垛是堆成底宽2～3m、高0.8～1.5m的条状垛堆。
[0022]本专利技术所述制备方法中，是自然通气进行好氧堆肥发酵，期间3～5天翻堆1次。
[0023]本专利技术所述制备方法中，保证包括好氧堆肥发酵和陈化的总堆肥周期为45～60天。
[0024]采用本专利技术制备方法制备的基于干化污泥的土壤调理剂，总养分含量≥4%，有机质含量≥30%，有效活菌数≥2.0
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[0025]城市活性污泥碱热水解提取多肽会产生大量的干化污泥，这些干化污泥碱度极高，处理难度大，成为城市活性污泥资源化利用的制约因素。本专利技术通过反复筛选试验，选择高碳且高酸性的有机物料与干化污泥混合进行好氧堆肥发酵，实现了物料性质的平衡，保证了堆肥反应的顺利进行，实现了干化污泥的无害化。同时，经过堆肥之后，物料的腐殖化程度提高，堆肥原料中的磷、钾养分也得以保留。
[0026]本专利技术的土壤调理剂可以作为矿区复垦土壤的生态修复剂进行应用。
[0027]本专利技术土壤调理剂对于矿区复垦土壤的生态修复、防止土壤板结、提升土壤质量都具有很好的效果和促进功能，同时还可以用作园林花卉土壤的改良剂，从而实现污泥资
源循化利用的最大化。
附图说明
[0028]图1是不同处理物料的pH值变化情况。
[0029]图2是垛堆的温度变化图。
[0030]图3是垛堆的含水量变化图。
[0031]图4是垛堆的pH值变化图。
[0032]图5是各时期垛堆的发芽指数变化图。
[0033]图6是土壤调理剂矿区生土熟化试验的试验区块布置图。
[0034]图7是不同处理下的毛苕子鲜重。
[0035]图8是不同处理下试验区的土壤养分含量分析。
具体实施方式
[0036]下面结合附图和实施例对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细描述。以下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于干化污泥的土壤调理剂，是以干化污泥为原料，添加可作为有机肥原料的酸性工业或农业废弃物，混合后加入有机物料腐熟剂好氧堆肥发酵得到腐熟的堆肥，再添加入腐植酸、木醋液和微生物菌剂，干燥后得到的土壤调理剂；其中：所述的干化污泥是城市污水处理过程中产生的城市污泥通过碱热水解技术制备多肽浓缩液后剩余的含水量30～50%的固体残渣；所述的酸性工业或农业废弃物是菇渣、酒糟和/或糠醛渣。2.根据权利要求1所述的基于干化污泥的土壤调理剂，其特征是所述的微生物菌剂为贝莱斯芽孢杆菌菌剂。3.权利要求1所述基于干化污泥的土壤调理剂的制备方法，所述方法是：1）、选择酸性工业或农业废弃物菇渣、酒糟和/或糠醛渣作为辅料，对辅料反复浇水至有水从辅料中渗出为止；2）、采用干化污泥为原料，加入干化污泥质量0.5～1倍的辅料和干化污泥与辅料总质量0.1～0.2wt%的有机物料腐熟剂混合均匀，浇水至有水渗出为止，堆垛进行好氧堆肥发酵3...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫敏，杨治平，张强，靳东升，张家星，薄慧娟，宋联，杨汉文，徐新伟，张宝新，
申请(专利权)人：无锡国联环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：