污水处理厂污泥剔除重金属发酵制成各种专用肥的方法,是在污泥料浆剔除重金属、脱水拌菌调配物料之后,经高温矿质化反应发酵杀灭细菌、各种寄生虫卵、病原微生物并制得有机原肥的基础上,通过两次元素配位产出微生物有机肥及各种作物专用肥。本发明专利技术为新建污水处理厂同步建设或现有污水处理厂改造配套污泥处置设施提供了一种可行的方案,既节省大量污泥外运的费用,又产出高品质肥料产品以及由此带来的经济效益;污泥就地安全处置,避免了填埋、焚烧、堆肥可能带来的土壤、大气和水资源的二次污染;提供适宜各种作物的专用肥料,提高农作物产量,提供无公害农产品,支持农业可持续发展。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种利用有机物料制肥的方法,属有机肥料生产
,特别是涉及一种。
技术介绍
污泥处置现状由于国家对环境保护的重视和一系列政策的出台,我国大多数城市及一批县城都相继筹建了污水处理厂。随着我国污水处理能力的快速提高,污泥量也同步大幅增加,但与污水处理厂同步建设污泥处置配套设施的为数极少。截至2010年底,全国城镇污水处理量达到456亿立方米,湿污泥(含水率80% )产生量突破3200万吨。根据调研结果显示,我国污水处理厂所产生的污泥,有80%左右没有得到妥善处理,污泥随意堆放所造成的污染与再污染问题已经凸显出来,并且引起了社会的关注。污泥是由污水处理过程所产生的固体沉淀物质组成的,是污水处理过程中不可避免的副产物,且含水率大 多在80%以上,容积又大,给堆放、运输、储存造成诸多不便。从污泥的成分来看,它既富含大量的有机质以及作物需要的氮磷钾主养分和多种中微量元素,又含有包括重金属以及细菌、各种寄生虫卵、病原微生物等有害物质。若能趋利避害,污泥就是加工农用肥料的宝贵资源。在过去常用的处置方法中,填埋除占用较多土地外,一则会导致发酵曝气,污染大气,二则其渗滤液会对土壤和地下水源造成二次污染;焚烧除因水分大有一定难度外,还因尾气含有二恶英致癌物质难以根除带来的环境和健康风险;在污泥填埋、焚烧基本遭否定的情况下,堆肥法处理污泥成为首选并被推崇。堆肥法虽然利用了污泥的多种营养成分,但遗憾的是,堆肥法无法剔除镉、汞、铅、铬、砷等重金属危害,而这5种重金属含量是有机肥料标准所限制的。据光大水务(济南)有限公司二厂分析结果,干污泥的重金属含量为总镉4. 22g/kg,总萊 I. 15g/kg,总铅 83. 28g/kg,总铬 434. 6g/kg,总砷 9. 9g/kg,如不加以剔除,就难以达到国家有机肥料标准。再就是堆肥发酵时间长(35天左右),占地面积大,难以控制高温矿质化反应和发酵腐熟程度,肥力低,被市场否定,销售困难。要想利用污水处理厂的污泥作肥料,必须具备三个条件一是污泥中需含有较高的植物所必需的营养成分。这一条污泥自身已经具备,诸多分析资料都证实,污泥中含有大量的矿质元素和营养元素,比一般家庭肥料的含量都高,具有很高的肥料价值;二是污泥中的重金属应加以剔除,其在有机肥料中的含量必须符合国家标准要求;三是污泥中所含的细菌、各种寄生虫卵、病原微生物等,必须经过严格的无害化处理,予以杀灭。而这后两条,堆肥做不到,或做不彻底。污泥处置的新思路我们曾针对生活垃圾堆肥存在的问题,专利技术了生活垃圾制肥技术。鉴于污水处理厂的污泥与生活垃圾的成分有诸多相似之处,都富含有机质和作物所需营养元素,都含有重金属,也都含有细菌、各种寄生虫卵、病原微生物等,因此可借鉴生活垃圾制肥处理工艺。不过污泥对作物来说营养价值更高,制肥过程又可省去垃圾分选、制练打浆环节,添加的配料还可相应减少,因而肥料成本还可降低。
技术实现思路
专利技术的目的参照生活垃圾制肥技术,为城市污水处理厂配套建设污泥处置设施提供一种污泥剔除重金属发酵制成各种专用肥的方法。专利技术原理(I)污泥中富含有机质、植物生长所必需的营养元素和多种中微量元素,为生产农用肥料奠定了物质基础。资料显示,大连开发区污水处理一厂干污泥中有机质平均占68. 7%,氮、磷、钾以Ν、Ρ205、Κ20计分别为5. 18%,9. 3%、0. 9%,因此从养分含量来分析,污泥的养分含量颇高;潮州市第一污水处理厂污泥泥质分析资料证实,污泥中除含氮磷钾主养分外,其它营养元素有镁Mg (6352. 4-8255. 9mg/kg)、钙Ca (2891. 3-4199. 6mg/kg)、锰 Mn (5474. 3-6939. 2mg/kg)、铁 Fe (8. 079-8. 828 % )、锌 Zn (2632. 1-2739. 4mg/kg);光大水务(济南)有限公司二厂的分析资料证实,污泥中还含有作物需要的微量元素镍189. 5g/kg干污泥、铜201. lg/kg干污泥、硼38. 01g/kg干污泥。由此可见,污泥是一种值得合理利用的肥源。(2)污泥中含有镉、汞、铅、铬、砷等有害重金属,可采用络合沉淀法在重金属剔除装置内加以剔除。这是基于在搅拌浆料(细度50-80目)的同时配入腐植酸钠 (Sodium humate),可将污泥有机物细胞内分子态、离子态重金属分离出来;在浆料搅拌中添加金属络合剂乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid ;EDTA),可络合分子态、离子态重金属形成结合物而沉淀排出;鉴于剔除重金属过程具备厌氧发酵条件,可在料楽■搅拌中配入酵母菌(yeast)、乳酸菌(LAB,Lactic acid bacteria)和黑曲霉(Aspergillus niger),进行微生物深层厌氧发酵,获取乳酸蛋白。(3)细菌、各种寄生虫卵、病原微生物等,可利用太阳能控温发酵室装置,通过高温矿质化反应发酵将其杀灭。(4)因缺补缺,添加污泥中含量不足的主养分钾元素、中微量元素以及生物制剂、植物生长调节物质、土壤调理齐U,生产出高品质微生物有机肥以及各种作物专用肥。本专利技术的技术方案,其技术特征是按以下步骤进行(1)用压滤机脱水控制污泥含水率在80%,并在储浆池搅拌成匀浆(浓度过大,不利于络合沉淀剔除重金属;若含水过多,将为后道工序增加负担);(2)用泥浆泵将料浆抽入重金属剔除装置,配入腐植酸钠、金属络合剂乙二胺四乙酸,分离、络合、沉淀剔除重金属;并配入酵母菌、乳酸菌和黑曲霉,兼顾微生物深层厌氧发酵;(3)利用脱水拌菌物料调配机组使料浆脱水至含水率30-35 %,并拌入促进发酵腐熟的木霉(Trichoderma)、放线菌(Actinomycetes)以及作为生物培养基的米糠、麦麸、桐麸等高有机质物料并搅拌均匀,调整C : N和C : P均为25 1,PH值为6.5-7. 5,以满足发酵条件;(4)利用太阳能供热超导暖气片升温可控生物发酵室装置,实施控温发酵,在室温> 38°C、料温升至72°C左右条件下发酵,使物料实现高温矿质化反应,腐熟度> 80%,以获取水溶性有机质、氨基酸、蛋白质;(5)利用自行设计的双配位生物有机肥生产线进行两次元素配位造粒制成微生物有机肥和各种作物专用肥。即把不怕烘干挥发而造成失效的原肥和元素在第一次造粒前配入作为第一次配料,进而造粒、烘干(含水分< 15%)、筛选(直径2-4_颗粒为合格);第二次配料造粒则是在原肥中添加不宜烘干但又必需调进有机肥料的生物制剂、土壤调理剂、植物生长调节物质以及量很少的作物敏感元素,混合均匀后造粒。然后按5(第一次配位造粒)I (第二次配位造粒)的比例进抛光机混合、抛光,再经筛选后而为成品(直径2-4_,含水分< 20% )。本专利技术的有益效果(I)为新建污水处理厂同步建设配套的污泥处置设施或在现有污水处理厂改造配套污泥处置设施提供了一种切实可行的方案,既节省了大量的污泥向外运输的费用,又为本厂增加了一个高科技产品以及由此带来的经济效益;(2)污泥就地安全处置,避免了污泥填埋、焚烧、堆肥可能带来的土壤、大气和水资源的二次污染,更好地保护和改善生态环境;(3)提供适宜各种作物的专用肥本文档来自技高网...
【技术保护点】
污水处理厂污泥剔除重金属发酵制成各种专用肥的方法,包括以下步骤:1、用压滤机脱水控制污泥含水率在80%,并在储浆池搅拌成匀浆;2、用泥浆泵将料浆抽入重金属剔除装置,配入腐植酸钠、金属络合剂乙二胺四乙酸,分离、络合、沉淀剔除重金属,并配入酵母菌、乳酸菌和黑曲霉,兼顾微生物深层厌氧发酵;3、利用脱水拌菌物料调配机组使料浆脱水至含水率30?35%,并拌入促进发酵腐熟的木霉、放线菌以及作为生物培养基的米糠、麦麸、桐麸等高有机质物料并搅拌均匀,调整碳氮比、碳磷比和PH值,以满足发酵条件;4、利用太阳能供热超导暖气片升温可控生物发酵室装置,实施控温发酵,在室温≥38℃、料温升至72℃左右条件下发酵,使物料实现高温矿质化反应;5、利用自行设计的双配位生物有机肥生产线进行两次元素配位造粒制成微生物有机肥及各种作物专用肥,即把不怕烘干挥发而造成失效的原肥和元素在第一次造粒前配入作为第一次配料,进而造粒、烘干至含水分≤15%、筛选出直径2?4mm合格颗粒;第二次配料造粒则是在原肥中添加不宜烘干但又必需调进肥料的生物制剂、土壤调理剂、植物生长调节物质以及量很少的作物敏感元素,混合均匀后造粒;然后按第一次配位造粒与第二次配位造粒5∶1的比例进抛光机混合、抛光,再经筛选,制得直径2?4mm、含水分≤20%的成品。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:熊汉夫,杨俊义,蒙汉康,
申请(专利权)人:熊汉夫,杨俊义,蒙汉康,
类型:发明
国别省市:
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