專利名稱：一種林業(yè)綠化用污泥有機(jī)肥料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)肥料及其制備方法，具體地涉及一種林業(yè)綠化用污泥有機(jī)肥料成份配方及制備方法。
背景技術(shù)：
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提倡使用有機(jī)肥、菌肥，從而增加土壤的有機(jī)質(zhì)含量及土壤酶活性。國內(nèi)外研究認(rèn)為，施用有機(jī)肥可以增加土壤團(tuán)聚體的數(shù)量、提高土壤微生物生物量和土壤酶活性，以及提高氮磷鉀等速效養(yǎng)分含量，達(dá)到保持土壤肥力和作物可持續(xù)高產(chǎn)的作用。目前， 商品有機(jī)肥的原料有農(nóng)產(chǎn)品廢棄物、畜牧污泥(糞便)、城市生活污泥等。隨著我國人口快速城市化以及畜牧產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；?，城市每年產(chǎn)生的生活污泥和畜牧污泥也日益增多；國內(nèi)很多學(xué)者在污泥無害化、資源化上做了大量的研究。目前，我國污泥處置的主要途經(jīng)之一是采用條堆工藝將污泥轉(zhuǎn)化為肥料；條堆工藝處理量大，但堆肥周期長、容易產(chǎn)生二次污染。目前，國內(nèi)污泥肥料化處置大多采用集中堆肥，集中堆肥方式比較適合大城市的大型污水處理廠，而適合中小型污水處理廠的污泥就地肥料化技術(shù)尚未見詳細(xì)的研究報道。例如，廈門的8個中型城市污水處理廠分布在不同區(qū)域，污泥集中處置會產(chǎn)生存放、運(yùn)輸中的二次污染，可見，污泥就地肥料化是較好的選擇。因此，探索一種合適的污泥堆肥工藝，對我國幾千個中小城市的污水處理具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種林業(yè)綠化用污泥有機(jī)肥料及制備方法，該肥料利用污泥發(fā)酵制成，可充分利用污泥，變廢為寶。本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下一種林業(yè)綠化用污泥有機(jī)肥料，含全碳30-35%、附-2%、P2052-3%、K201-3%，含水量25% —30%，該肥料由污泥發(fā)酵而成，包括以下步驟A、將污泥調(diào)整至水分含量55-65%、C/N值27-33，全碳35_45% ；B、第一次發(fā)酵堆肥攪拌均勻后送到發(fā)酵裝置建成發(fā)酵堆，升溫，在發(fā)酵溫度 52-57 °C，PH 值 9-11 的條件下，發(fā)酵 65_75h ；C、第二次發(fā)酵堆肥在發(fā)酵溫度58-63°C，PH值7-9的條件下，發(fā)酵55_75h。更佳地，第一次發(fā)酵堆肥溫度51°C，PH9.7，時間71h。發(fā)酵之后，堆肥的PH值自然下降。更佳地，第二次發(fā)酵堆肥溫度54°C，PH值8. 7，時間65h。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，堆肥可以采用發(fā)酵池式、倉式或隧道式等堆肥裝置。這些堆肥裝置為現(xiàn)有技術(shù)并可購買得到。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，步驟A的調(diào)整為加入農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物，所述的農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物包括食用菌培養(yǎng)基下腳料、煙葉渣、玉米芯、農(nóng)作物秸稈等中的一種或是其混合
3物。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，步驟B和步驟C中分別加入腐熟調(diào)理劑，腐熟調(diào)理劑的加入量為按重量比，8-15%堆肥重量。腐熟調(diào)理劑的作用是為發(fā)酵微生物提供更良好的生長環(huán)境。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，步驟B中加入的腐熟調(diào)理劑，步驟B中加入的腐熟調(diào)理劑，其主要成分包括豆餅粉27-31 %、淀粉68-72%,KH2PO4O. 8-1.2%,調(diào)制為水分44-46%、 PH7. 1-7. 3 ；步驟C中加入的腐熟調(diào)理劑，其主要成分包括豆餅粉19-23%、淀粉76-80%、 KH2PO4O. 8-1. 2%，調(diào)制為水分50-54%、PH 7. 3-7. 6。本發(fā)明的這些成分根據(jù)不同發(fā)酵階段的不同微生物的營養(yǎng)生長而定，可讓發(fā)酵微生物充分生長。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，第一次發(fā)酵堆肥結(jié)束之后，第二次發(fā)酵堆肥之前，對堆肥進(jìn)行完全翻料。翻料處理可促進(jìn)原料與空氣接觸，增強(qiáng)好氧發(fā)酵堆體中微生物的活力，從而提高堆肥效率和堆肥質(zhì)量。本發(fā)明在步驟B和/或步驟C中，還可以加入適量用于發(fā)酵的腐熟生物制劑。這些制劑中含有腐敗梭狀芽孢桿菌等微生物。這些制劑目前已商品化，可從市場購買得到。這些生物制劑可以增強(qiáng)或補(bǔ)充發(fā)酵的生物菌種，調(diào)節(jié)堆肥生產(chǎn)中的菌群結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，則是利用污泥中自身攜帶的微生物進(jìn)行發(fā)酵，未另行添加腐熟生物制劑。利用本發(fā)明方法制備的有機(jī)肥料含全碳30-35 %、N1-2 %、P2052_3 %、K201_3 %，含水量25%—30%。其適合于桉樹或馬尼拉草的生長。本發(fā)明采用二步好氧堆肥，將傳統(tǒng)的條垛污泥堆肥法的腐熟時間30-40天減少為 110-160h，縮短發(fā)酵周期，大大提高了堆肥效率，提高了污泥的處理能力。本發(fā)明適用于中小污泥廠及家畜養(yǎng)殖場等場所使用的快速堆肥，由于無需集中堆肥，減少了運(yùn)輸?shù)冗^程的二次污染。本發(fā)明采用簡易的恒溫倉式反應(yīng)器，一步好氧堆肥的最適溫度是50_52°C，二步好氧堆肥的最適溫度是53-55°C。有機(jī)肥含全碳含全碳30-35 % ,Nl-2 %、P2052_3 % ,K201-3 %， 含水量25%—30%。本發(fā)明的發(fā)酵溫度相對較低(但不低50°C)，有機(jī)肥含水量高因而生產(chǎn)的能耗較少，生產(chǎn)成本較低，適用林業(yè)綠化用方面的肥料生產(chǎn)。施用生活污泥肥料，能增加土壤的有機(jī)質(zhì)，有利于林區(qū)植被生長，體現(xiàn)了林區(qū)生態(tài)平衡、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念。污泥有機(jī)肥在園林草坪上的推廣應(yīng)用，可減小污泥土地利用的潛在威脅(主要是重金屬)，對擴(kuò)大污泥土地利用的范圍具有重要意義。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一肥料制備1. 1. 1培養(yǎng)基、堆肥材料牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基，改良高氏一號培養(yǎng)基，馬丁氏培養(yǎng)基，細(xì)菌、真菌、放線菌的淀粉水解試驗(yàn)、明膠水解試驗(yàn)、纖維素酶活性測定的培養(yǎng)基及其計數(shù)培養(yǎng)基[2°_22]。生活污泥來自廈門石渭頭污水處理廠，水分59 81%、全碳52% (干基)、全氮1.9% (干基)；菇土來自廈門綠標(biāo)生物科技公司(食用菌培養(yǎng)基下腳料添加適量煙葉渣等調(diào)理劑)，水分21 29%、全碳30 39% (干基)、全氮1.1% (干基)。污泥與菇土配成13 7 (w/w)、全碳41%、水分60%、C/N值27 33，作為堆肥原料。1. 1. 2儀器設(shè)備WDP微生物多用培養(yǎng)箱，智能光照培養(yǎng)箱，細(xì)菌計數(shù)器、菌落計數(shù)器和塑料淺盤等。倉式堆肥反應(yīng)器長4. 6m、寬2. 0m、高2. Im,配置風(fēng)量21m3/min的熱風(fēng)機(jī) (常溫至90°C)及時間繼電器。其中底部0. 2m高作為鼓氣、氣流緩沖、導(dǎo)污層，以使風(fēng)流均勻地通過通風(fēng)孔道進(jìn)入堆肥倉，并可收集滲濾液將其排出；倉壁用保溫板制成，并做防腐保護(hù)，持續(xù)使用二年仍完好；一個反應(yīng)器設(shè)備投資約二萬元；十個反應(yīng)器的堆肥車間占地約 200m2，年處理污泥約1500噸。1. 2 方法1. 2. 1 二步法靜態(tài)發(fā)酵堆肥的最佳通氣量的測定將堆肥原料，在50°C下一步倉式靜態(tài)堆肥，進(jìn)行循環(huán)吹風(fēng)(適時熱風(fēng))和停吹風(fēng)。在71h將堆肥原料完全翻料，在55°C下二步倉式靜態(tài)堆肥，在71h至136h時間段循環(huán)吹風(fēng)(適時熱風(fēng))和停吹風(fēng)。根據(jù)底物腐熟過程全碳變化、溫度變化、種子發(fā)芽率指數(shù)確定其最佳通氣量。種子發(fā)芽率指數(shù)(GI)測定 [6]采用黃瓜種子。1. 2. 2施放倉式好氧堆肥為主料的有機(jī)肥LC301的桉樹生長量測定試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，造林密度1665株/hm2，隨機(jī)排列，4次重復(fù)；2008年5月施放基肥、苗木定植，試驗(yàn)樹種是尾巨桉400無性系，苗高15 20cm。2008年9月第1年追肥，2009年3 月第2年追肥。試驗(yàn)地設(shè)在福建省永春縣湖洋林場，屬南亞熱帶氣候；供試土壤為紅壤，有機(jī)質(zhì) C 16. lg/kg，全 N 0. 67g/kg，全 P 0. 71g/kg，全 K 15. 42g/kg，堿解 N70. 62mg/kg，速效 P 20. 06mg/kg，速效K 115. 4mg/kg, pH 5.3。。見表1。處理號(2)為福建地區(qū)桉樹種植常規(guī)施肥[19]。有機(jī)肥含全碳33%、N1.6%、P2052. 1 %、K201. 3%，含水量25%。表1桉樹施放有機(jī)肥LA301的試驗(yàn)
權(quán)利要求
1.一種林業(yè)綠化用污泥有機(jī)肥料，該肥料由污泥發(fā)酵而成，該污泥發(fā)酵方法包括以下步驟A、將污泥調(diào)整至水分含量55-65%、C/N值27-33，全碳35-45%；B、第一次發(fā)酵堆肥攪拌均勻后送到發(fā)酵裝置建成發(fā)酵堆，升溫，在發(fā)酵溫度 50-52 °C，PH 值 7-11 的條件下，發(fā)酵 65_75h ；C、第二次發(fā)酵堆肥在發(fā)酵溫度53-55°C，PH值7-9的條件下，發(fā)酵55_75h；
2.如權(quán)利要求1所述的一種林業(yè)綠化用污泥有機(jī)肥料，其特征在于第一次發(fā)酵堆肥溫度 51°C，PH9. 7，時間 71h。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種林業(yè)綠化用污泥有機(jī)肥料，其特征在于第二次發(fā)酵堆肥溫度54°C，PH值8. 7，時間65h。
4.如權(quán)利要求1所述的一種林業(yè)綠化用污泥有機(jī)肥料，其特征在于堆肥采用發(fā)酵池式、倉式或隧道式堆肥裝置。
5.如權(quán)利要求1所述的一種林業(yè)綠化用污泥有機(jī)肥料，其特征在于步驟A的調(diào)整為加入農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物。
6.如權(quán)利要求1所述的一種林業(yè)綠化用污泥有機(jī)肥料，其特征在于步驟B和步驟C中分別加入腐熟調(diào)理劑，腐熟調(diào)理劑的加入量為，按重量比，8-15%堆肥重量。
7.如權(quán)利要求6所述的一種林業(yè)綠化用污泥有機(jī)肥料，其特征在于步驟B中加入的腐熟調(diào)理劑，其主要成分包括豆餅粉27-31%、淀粉68-72%、KH2PO4O. 8-1. 2%，調(diào)制為水分 44-46%, PH7. 1-7. 3 ；步驟C中加入的腐熟調(diào)理劑，其主要成分包括豆餅粉19_23%、淀粉 76-80%, KH2PO4O. 8-1. 2%，調(diào)制為水分 50-54%、PH 7. 3-7. 6。
8.如權(quán)利要求6所述的一種林業(yè)綠化用污泥有機(jī)肥料，其特征在于第一次發(fā)酵堆肥結(jié)束之后，第二次發(fā)酵堆肥之前，對堆肥進(jìn)行完全翻料。
9.如權(quán)利要求1所述的一種林業(yè)綠化用污泥有機(jī)肥料，其特征在于在步驟B和/或步驟C中，加入腐熟生物制劑。
10.如權(quán)利要求1所述的一種林業(yè)綠化用污泥有機(jī)肥料的應(yīng)用，其應(yīng)用于桉樹或馬尼拉草的生長。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種林業(yè)綠化用污泥有機(jī)肥料及其制備方法，該有機(jī)肥料含全碳30-35％、N1-2％、P2O52-3％、K2O1-3％，含水量25％-30％，采用污泥發(fā)酵而得，具體方法為A、將污泥調(diào)整至水分含量55-65％、C/N值27-33，全碳35-45％；B、第一次發(fā)酵堆肥發(fā)酵溫度50-52℃，pH值7-11的條件下，發(fā)酵65-75h；C、第二次發(fā)酵堆肥在發(fā)酵溫度53-55℃，pH值7-9的條件下，發(fā)酵55-75h。本發(fā)明采用二步好氧堆肥制備有機(jī)肥料，將傳統(tǒng)的條垛污泥堆肥法的腐熟時間30-40天減少為110-160h。本發(fā)明的發(fā)酵溫度相對較低(但不低50℃)，有機(jī)肥含水量高因而生產(chǎn)的能耗較少，生產(chǎn)成本較低，適用林業(yè)綠化方面的肥料生產(chǎn)。施用生活污泥肥料，能增加土壤的有機(jī)質(zhì)，有利于林區(qū)植被生長，體現(xiàn)了林區(qū)生態(tài)平衡、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念。
文檔編號C05F17/00GK102303984SQ20111019986
公開日2012年1月4日 申請日期2011年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月15日
發(fā)明者余淑蓉, 劉美齡, 宋志瑜, 張慶美, 戴蘭華, 許文江, 謝小青, 謝鴻根, 陳志峰, 黃明強(qiáng) 申請人:福建省亞熱帶植物研究所, 許文江