一种利用酒厂污泥和电解锰渣制备腐植酸型微肥的方法技术

本发明专利技术涉及腐殖酸微肥制备技术领域，公开了一种利用酒厂污泥和电解锰渣制备腐植酸型微肥的方法，包括酒厂污泥腐植酸有机液体肥提取、电解锰渣矿质元素提取和腐殖质型微肥生产三个步骤；采用酒厂污泥获得浓缩腐殖酸液体肥料；同时利用新鲜电解锰渣获得含较多矿质元素的液体肥料；最后将腐殖酸液肥体和矿质元素液肥配制腐植酸型液体微肥，以及利用生物质炭吸附腐植酸型液体微肥制备成炭基腐植酸型微肥或土壤改良剂；本发明专利技术工艺简便易行，肥料养分多样及肥效显著，生产的腐植酸型微肥及土壤改良剂安全性高，可广泛用于蔬菜、果树、中草药、花卉等经济作物以及小麦、玉米、水稻等大田作物。物。

【技术实现步骤摘要】
一种利用酒厂污泥和电解锰渣制备腐植酸型微肥的方法


[0001]本专利技术涉及
，具体涉及一种利用酒厂污泥和电解锰渣制备腐植酸型微肥的方法。

技术介绍

[0002]酒厂污泥是酒厂污水处理的产物，含水率高达90％以上，污泥不稳定、易腐败、有恶臭，污泥如果处理不当，将造成堆放和排放区周围环境二次污染，对酒厂污泥无害化、资源化已成为白酒行业关注的主要问题。采用酒厂污泥含有丰富的腐植酸，利用污泥生产的有机肥能改良土壤结构、提高土壤养分，而且酒厂污泥中含有重金属等有害物质少，可用作市政绿化、花卉、蔬菜等育苗基质以及栽培基质。由于酒厂污泥含水高达80％以上，而且含有一定的酒精成分，不适合有机肥发酵过程中枯草杆菌、酵母菌、固氮菌等其他菌类的繁殖，特别是酒精成分抑制了微生物生长繁殖，延缓堆肥效率，发酵产物不理想，堆肥化利用率低，需要先进行预处理脱水及酒精去除，从而造成酒厂污泥利用率低，制约了白酒产业的可持续发展。
[0003]因此，如何提取酒厂污泥的腐植酸是当前急需解决的主要问题之一。腐植酸是动、植物体残骸经过生物化学、物理化学及地球化学共同作用下产生一种复杂的天然大分子有机弱酸。根据腐植酸在不同溶剂中的溶解度、颜色及分子量的大小，腐植酸可以分为黑腐酸、棕腐酸和黄腐酸；黄腐酸可以溶于水、酸、碱、乙醇及丙酮等，且分子量较小，是生物活性较大的一类有机弱酸；黄腐酸具有分子量较小、活性官能团较多及易溶于水等特点，普遍应用于农业、畜牧业中，黄腐酸能改良土壤、提高养分(氮、磷、钾)的利用率、刺激植物生长、促进作物抗性、改善农产品质量和降低农药的毒性。风化煤、泥炭、污泥中黄腐酸的提取方法主要有以下四种，碱溶酸析法、硫酸酸析法、离子交换树脂法、硫酸丙酮法；其中碱溶酸析法产品纯度低，而硫酸酸析法提取率较低；离子交换树脂法树脂需要再生，流程复杂，能耗大；硫酸丙酮法适用范围较广，但由于丙酮沸点较低，回收率低，造成生产成本的提高，且丙酮毒性较大，污染环境；目前碱溶酸析法提取污泥中黄腐酸的工艺存在的主要问题是黄腐酸产率不高，探究如何提高黄腐酸的产率是本专利技术需要考虑的关键点，碱溶酸析法是利用碱液从污泥中提取腐殖酸，再利用硫酸或盐酸进行酸析，提取黄腐酸；常用的碱液氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氨水等。
[0004]电解锰渣产生于锰冶炼过程，主要含锰、铁、硅、镁等元素，是锰矿资源硫酸浸出后得到的硫酸锰溶液经过净化后得到的弱酸性工业废渣。锰渣化学成分复杂，除含Si02、Al
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、Fe2O3等成分外，同时还含有氨氮、氟化物以及Mn、Cd、 Cu、Ni、Pb等金属成分，按照目前国家相关标准，锰渣为一般工业固体废弃物。锰渣中含有大量的可溶性金属、氨氮等，电解锰渣在堆存过程中，产生的主要污染物是Mn2
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和NH
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N，电解锰渣的浸出液会对环境造成很大的危害。目前电解锰渣资源化利用的方法主要有固化法和湿法浸出法，固化法是采用水泥、石灰、粉煤灰等物质将电解锰渣与之混合制成免烧砖，将电解锰渣中的有害成分固化于其中，降低电解锰渣对环境的危害；而湿法浸出法主要是采用硫酸浸出的方法将电解锰
渣中的锰浸入溶液，其他物质留在渣中，实现电解锰渣中锰的资源化利用。然而，固化法需要加入大量添加剂，使用范围有限；湿法浸仅回收锰元素，成本较高。
[0005]电解锰渣中锰的含量一般达2.5～3.0％，目前主要是利用5％～10％硫酸溶液提取电解锰渣来回收锰元素，提取率一般在45.0～65.0％，由于锰回收率低、成本高，而难以产业化。电解锰渣中含有植物生长所需的锰、氮、钾、硼、铁、钠、钾等营养元素，锰渣制肥不仅避免锰渣污染环境，而且实现了锰渣的资源化利用；但电解锰渣也含有一些有害的重金属元素，特别是Cd、Cr，需要考虑这些重金属元素对植物生长的影响。如果采用强酸性的硫酸溶液提取电解锰渣，在水浸泡的还原条件下形成的S2‑
会和大量金属离子生成沉淀会明显的降低肥料溶液中微量元素的浓度；另外，在硫酸盐转化为S2‑
的过程中会有硫化氢生成，硫化氢有较强毒性，会导致植物的死亡。因此，电解锰渣制肥酸溶液提取剂的选择是需要考虑的技术关键点。

技术实现思路

[0006]为解决以上技术问题，本专利技术提供了一种利用酒厂污泥和电解锰渣制备腐植酸型微肥的方法，包括如下步骤：
[0007](1)酒厂污泥腐植酸有机液体肥提取；
[0008](2)电解锰渣矿质元素提取；
[0009](3)腐殖质型微肥生产。
[0010]优选地，步骤1的具体过程为将新鲜白酒厂污泥与1M氨水，pH值为11.0，按体积比1：2的比例进行混合，混合过程中同时加入1M氢氧化钾溶液，按污泥体积的10％，混合物在50
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60℃条件下间歇搅拌维持24小时后；离心脱水、固液分离，获得腐殖酸液体，再加入浓磷酸调pH值至7.5
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8.5，得到富含腐殖酸的有机液体肥，同时含有较多的氮、磷和钾元素，将上述液体肥料输入有机肥生产车间存放熟化；将分离后的固体污泥进行风干，作为土壤基质进行资源化利用。
[0011]优选地，步骤2的具体过程为将新鲜电解锰渣按液固比1:2～3比例与5％磷酸溶液调浆，置于反应釜中，在鼓入空气、温度为50～60℃的条件下搅拌、浸出，经分离得到含锰浸出液和浸出渣；在得到的含锰浸出液中加氨水调节溶液 pH值至7.5
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8.5，在常温条件下搅拌、沉淀12h后固液分离。
[0012]优选地，步骤3的具体过程为将处理酒厂污泥得到的富含腐殖酸有机液肥和处理电解锰渣得到多元素的无机液肥根据花卉植物、草本植物和木本植物等营养需求按一定比例进行混合均匀配制成腐植酸型液体微肥，之后经过常温存放熟化后进行分装备用，利用生物质炭饱和吸附腐植酸型液体微肥，配制成固体肥料，形成炭基腐植酸型微肥。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0014]1.酒厂污泥腐植酸含量明显高于一般污水处理厂的污泥，而酒厂污泥中腐植酸存在多种官能团，主要有羧基、醇羟基、醌基、甲氧基、羰基等，其中黄腐酸为水溶性物质，是腐植酸中最重要的活性成分，本方案在污泥中加入1M氨水、 1M氢氧化钾溶液，在强碱性条件下(pH值为11.0～12.0)提取腐殖酸；然后利用磷酸溶液(常用硫酸或盐酸，利用磷酸增加磷养分)调节pH值至7.5
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8.5，得到富含腐殖酸的有机液体肥。采用本工艺提取酒厂污泥中黄腐酸的提取率达 70％～80％，腐殖酸的有机液体肥中黄腐酸含量为4.0～5.0％。此外，利
用5％磷酸溶液提取电解锰渣中矿质元素(Mn、S、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn)的浸出率较高，其中Mn
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含量达800～900mg/L(利用5％硫酸提取液的Mn
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含量高达 1300～1500mg/L)；且加入的氨水及磷酸可以增加氮、磷养分，得到富含多元素的无机液体肥。同时，能明显的降低电解锰渣中Mn
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用酒厂污泥和电解锰渣制备腐植酸型微肥的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)酒厂污泥腐植酸有机液体肥提取；(2)电解锰渣矿质元素提取；(3)腐殖质型微肥生产。2.根据权利要求1所述的一种利用酒厂污泥和电解锰渣制备腐植酸型微肥的方法，其特征在于，步骤1的具体过程为将新鲜白酒厂污泥与1M氨水，pH值为11.0，按体积比1：2的比例进行混合，混合过程中同时加入1M氢氧化钾溶液，按污泥体积的10％，混合物在50
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60℃条件下间歇搅拌维持24小时后；离心脱水、固液分离，获得腐殖酸液体，再加入浓磷酸调pH值至7.5
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8.5，得到富含腐殖酸的有机液体肥，同时含有较多的氮、磷和钾元素，将上述液体肥料输入有机肥生产车间存放熟化；将分离后的固体污泥进行风干，作为土壤基质进行资源化利用。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱健，刘芳，刘元生，陈祖拥，唐显梅，卢雨霞，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：