專利名稱：海水養(yǎng)殖污泥制備鹽生植物有機(jī)肥的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一種海水養(yǎng)殖污泥制備鹽生植物有機(jī)肥的方法，屬于海洋生物利用技術(shù)，專用于海水養(yǎng)殖污泥制備鹽生植物有機(jī)肥。
二、技術(shù)背景21世紀(jì)是海洋世紀(jì)，這已成為全球有識(shí)之士的共識(shí)。向海則興、背海則衰，在新的歷史層面上將得到印證。目前，國內(nèi)外對(duì)海洋的開發(fā)涉及漁業(yè)、能源、交通、旅游等很多方面。淡水資源的枯竭，使得海水資源在各個(gè)方面得到更多的利用。海水養(yǎng)殖業(yè)在沿海地區(qū)非常流行，而海水養(yǎng)殖池底的污泥隨著養(yǎng)殖時(shí)間的延長將會(huì)產(chǎn)生大量的有毒物質(zhì)和病菌體，這些海水養(yǎng)殖污泥如果得不到即時(shí)處置，不僅會(huì)對(duì)養(yǎng)殖的水產(chǎn)起毒害作用，而且對(duì)環(huán)境也將造成污染。因此，合理處置養(yǎng)殖污泥有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
國外對(duì)污泥的處置已有60多年的歷史，主要方法有填埋、焚燒和土地利用。目前普遍重視的方法是土地利用，也有一些國家將污泥干燥后制成肥料。近年來，國內(nèi)利用污泥制成肥料并施用農(nóng)田作物或花卉植物等，取得了顯著效果。但是，在利用海水養(yǎng)殖污泥制備肥料方面卻未見報(bào)道。同時(shí)，由于海水養(yǎng)殖污泥含鹽量過高，制備成的肥料通常情況下更適合鹽生植物的生長。
傳統(tǒng)的污泥處置大致有農(nóng)用、填埋、焚燒、棄海、綜合利用等集中方法。在實(shí)際處置過程中，容易引起二次污染，而且投資大，處理費(fèi)用高。在處置海水養(yǎng)殖污泥方面，更是研究甚少。這直接導(dǎo)致了，海水養(yǎng)殖污泥的大量廢置引起的環(huán)境污染，同時(shí)也制約了濱海養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展，經(jīng)濟(jì)方面的損失也較為明顯。
海水養(yǎng)殖業(yè)所廢棄的污泥，富含大量有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀和微量元素，但因其NaCl含量過高，直接作為肥料植物無法生長。蔗糖廠塘泥含有豐富有機(jī)物及其植物生長需要的各種養(yǎng)分，是一種寶貴的農(nóng)業(yè)資源。長期以來，這兩種資源都沒有得到有效的利用，日積月累，不僅使資源被浪費(fèi)，而且破壞了生態(tài)環(huán)境，同時(shí)也使得海水養(yǎng)殖和蔗糖生產(chǎn)成本增加，利潤減少。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題 本發(fā)明提供一種海水養(yǎng)殖污泥制備植物有機(jī)肥的方法，克服現(xiàn)有技術(shù)中海水養(yǎng)殖污泥，富含大量有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀和微量元素，但因其NaCl含量過高，直接作為肥料植物無法生長的缺陷，提高肥料養(yǎng)分的有效性，達(dá)到鹽生植物有機(jī)肥料的要求。
技術(shù)方案一種海水養(yǎng)殖污泥制備鹽生植物有機(jī)肥的方法，包括1)將養(yǎng)殖污泥和蔗糖廠塘泥風(fēng)干，備用；2)將養(yǎng)殖污泥進(jìn)行淋洗脫鹽控制水土體積比為5∶1，在25℃下振蕩5分鐘，抽濾淋洗后的污泥風(fēng)干備用；3)將淋洗后的風(fēng)干污泥和蔗糖廠風(fēng)干塘泥按2∶5(質(zhì)量比)混合，水分控制為50-60％(質(zhì)量比)，每天進(jìn)行攪拌5-15分鐘通氣，35-40℃下發(fā)酵20天，風(fēng)干后即可制得鹽生植物有機(jī)肥。
上述方法中也可以將淋洗后的風(fēng)干污泥用蔗糖調(diào)節(jié)C/N至25∶1，水分控制為50-60％，每天進(jìn)行攪拌5-15分鐘通氣，35-40℃下發(fā)酵20天，風(fēng)干后即可制得鹽生植物有機(jī)肥。
有益效果 本發(fā)明的污泥淋洗技術(shù)和堆肥技術(shù)與傳統(tǒng)的污泥處置比較起來，有著如下優(yōu)點(diǎn)和顯著效果海水養(yǎng)殖塘泥淋洗技術(shù)，關(guān)鍵在于1.低溫淋洗，可減少N、P損失，而溫度對(duì)鹽分的淋洗沒有影響(冬季淋洗較為合適)；2.控制水土比例，以5∶1為比較合適，能夠達(dá)到淋洗目的；3.振蕩抽濾，使得鹽分淋洗充分。
污泥堆肥的關(guān)鍵在于1.添加蔗糖廠塘泥，提高C/N比，小規(guī)?？芍苯犹砑诱崽?；2.溫度控制在40℃左右就能取得良好效果，(春末夏初堆肥較為合適)；3.水分控制在50-60％(質(zhì)量比)；4.每天進(jìn)行攪拌5-15分鐘通氣。
本發(fā)明的淋洗和堆肥技術(shù)，不僅程序簡單易行，操作性強(qiáng)，而且投資小，見效快。首先，使用本發(fā)明方法可以達(dá)到即時(shí)處置大量的海水養(yǎng)殖污泥和充分利用蔗糖廠的塘泥的目的，盡最大限度的減少環(huán)境污染；其次，所制成的肥料(堿解氮、速效磷含量分別提高了42.39％、10.34％)可以減少化肥的施用量，減少投資成本，獲取更多的利潤；最后，所制備的鹽生植物有機(jī)肥中不僅含有足夠的N、P、K等常規(guī)養(yǎng)分，其中含有的低濃度的鹽分能夠被鹽生植物所吸收，更能促進(jìn)鹽生植物的生長。利用所發(fā)明的淋洗技術(shù)可洗去海水養(yǎng)殖污泥中過多的鹽分，利用所發(fā)明的堆肥技術(shù)可充分利用海水養(yǎng)殖污泥和蔗糖廠塘泥制備成鹽生植物有機(jī)肥，“變廢為寶”，不僅能解決了廢料污染環(huán)境的問題，推動(dòng)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而且能夠促進(jìn)濱海農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)，具有明顯的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。
具體實(shí)施例方式
一 實(shí)施步驟1.將海水養(yǎng)殖污泥和蔗糖廠塘泥風(fēng)干，備用。
2.分別測定風(fēng)干樣品的全氮、堿解氮、全磷、速效磷、Cl-濃度、pH值、電導(dǎo)率等各項(xiàng)指標(biāo)。
3.將養(yǎng)殖污泥進(jìn)行淋洗脫鹽。控制水土比為5∶1，在25℃下振蕩5分鐘，用布氏漏斗抽濾，淋洗后的污泥風(fēng)干備用。
4.收集濾液，測定氮、磷含量。測定淋洗后風(fēng)干污泥的Cl-濃度、pH值、電導(dǎo)率。
5.將淋洗后經(jīng)過風(fēng)干的海水養(yǎng)殖污泥和蔗糖廠塘泥按2∶5(質(zhì)量比)混合，水分控制為50％-60％(質(zhì)量比)，每天進(jìn)行攪拌通氣5-15分鐘，并按不同處理(如下表)進(jìn)行發(fā)酵。每個(gè)處理設(shè)置2個(gè)重復(fù)。
一二三四五六七八九十十一 十二溫度 室溫 室溫 室溫 室溫 25℃ 25℃ 25℃ 25℃ 40℃ 40℃ 40℃ 40℃C/N高低高低高低高低高低高低注一、二、三、四……為不同處理(相同溫度和C/N比的為重復(fù))；室溫是指放置于室內(nèi)，25℃和40℃是指放置于恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)；C/N高是指用蔗糖調(diào)節(jié)至25∶1，低是指未調(diào)節(jié)；經(jīng)過20天發(fā)酵后，將各個(gè)處理的土樣進(jìn)行風(fēng)干。分別測定其全氮、堿解氮、全磷、速效磷含量。
6.盆栽實(shí)驗(yàn)。分別選取油葵(咸土作物)和玉米(甜土作物)用相同的土壤進(jìn)行土培。分別施以同樣養(yǎng)分含量的復(fù)合肥和制備的有機(jī)肥，以不施肥的做對(duì)照。20天后觀測其生長情況。
二 試驗(yàn)結(jié)果(一)淋洗結(jié)果海水養(yǎng)殖泥淋洗前后pH值，電導(dǎo)率和Cl-離子含量變化pH值Cl-離子含量電導(dǎo)率(g/kg) (25℃，ms/cm)A B A B A B淋洗前8.647.5519.621.1 10.02 10.44淋洗后7.217.032.2 1.22.282.83注A為海南海水養(yǎng)殖塘泥；B為萊州海水養(yǎng)殖塘泥海水養(yǎng)殖塘泥經(jīng)淋洗后，pH值接近中性，Cl-離子含量和電導(dǎo)率均大幅度下降，淋洗效果明顯。
由上述淋洗過程可以看出，海水養(yǎng)殖塘泥淋洗技術(shù)，關(guān)鍵在于1.低溫淋洗，可減少N、P損失，而溫度對(duì)鹽分的淋洗沒有影響(冬季淋洗較為合適)；2.控制水土比例，以5∶1為比較合適，能夠達(dá)到淋洗目的；3.振蕩抽濾，使得鹽分淋洗充分。
(二)堆肥結(jié)果不同處理下所制備的肥料以處理九和處理十一為最好，堆肥前后各項(xiàng)指標(biāo)如下全氮 堿解氮 全磷 速效磷(g/kg) (mg/kg) (g/kg) (mg/kg)堆肥前12.22 460.83 1.5000 282.91堆肥后10.58 656.17 1.314312.15由堆肥后主要養(yǎng)分的變化情況，可以看出經(jīng)過堆肥，混合肥料中全氮、全磷含量稍有降低，但有效養(yǎng)分得到明顯提高，這些有效養(yǎng)分可被鹽生植物直接吸收，大大提高了肥料的有效性，其中堿解氮、速效磷含量分別提高了42.39％、10.34％。
因此，污泥堆肥的關(guān)鍵技術(shù)在于1.添加蔗糖廠塘泥，提高C/N比，小規(guī)?？芍苯犹砑诱崽牵?.溫度控制在35-45℃就能取得良好效果，(春末夏初堆肥較為合適)；3.水分控制在50-60％(質(zhì)量比)；4.每天間時(shí)通氣5到15分鐘。
(三)盆栽試驗(yàn)結(jié)果
20天后觀測植物生長情況如下株高cm 鮮重g 干重g油葵玉米油葵玉米油葵玉米施有機(jī)肥31.884.16.0612.49 0.772.34施復(fù)合肥31.985.96.2512.64 0.842.44不施肥 24.255.04.0 6.2 0.570.86由上表可知，制備的鹽生植物有機(jī)肥，具有明顯的肥效，不僅對(duì)鹽土植物油葵具有明顯效果(株高提高31.40％，鮮重增加51.50％，干重增加35.09％)，對(duì)甜土植物玉米同樣有效(株高提高52.90％，鮮重增加100.01％，干重增加172.09％)。
綜上所述，利用所發(fā)明的淋洗和堆肥技術(shù)，利用海水養(yǎng)殖塘泥和蔗糖廠塘泥制備成的鹽生植物有機(jī)肥，具有與普通復(fù)合肥相同的肥效，在海水養(yǎng)殖地區(qū)推廣性很強(qiáng)，既可治理環(huán)境又可減少化肥支出，對(duì)促進(jìn)濱海鹽土植物資源的開發(fā)利用亦有實(shí)際意義。
權(quán)利要求
1.一種海水養(yǎng)殖污泥制備植物有機(jī)肥的方法，包括1)將養(yǎng)殖污泥和蔗糖廠塘泥風(fēng)干，備用；2)將養(yǎng)殖污泥進(jìn)行淋洗脫鹽∶控制水土體積比為5∶1，在25℃下振蕩5分鐘，抽濾淋洗后的污泥風(fēng)干備用；3)將淋洗后的風(fēng)干污泥和蔗糖廠風(fēng)干塘泥按2∶5(質(zhì)量比)混合，水分控制為50％-60％(質(zhì)量比)，每天進(jìn)行攪拌5-15分鐘通氣，35-45℃下發(fā)酵20天，風(fēng)干后即可制得鹽生植物有機(jī)肥；或者將淋洗后的風(fēng)干污泥用蔗糖調(diào)節(jié)C/N至25∶1，水分控制為50％-60％(質(zhì)量比)，每天進(jìn)行攪拌5-15分鐘通氣，35-45℃下發(fā)酵20天，風(fēng)干后即可制得鹽生植物有機(jī)肥。
全文摘要
海水養(yǎng)殖污泥制備植物有機(jī)肥的方法，屬于海洋生物利用技術(shù)，專用于海水養(yǎng)殖污泥制備鹽生植物有機(jī)肥。包括將海水養(yǎng)殖污泥和蔗糖廠塘泥風(fēng)干，將養(yǎng)殖污泥進(jìn)行淋洗脫鹽；將淋洗后的風(fēng)干污泥和蔗糖廠風(fēng)干塘泥按2∶5(質(zhì)量比)混合，水分控制為50％－60％(質(zhì)量比)，每天進(jìn)行攪拌通氣5到15分鐘，35℃－45℃下發(fā)酵20天，風(fēng)干后即可得鹽生植物有機(jī)肥。本發(fā)明的淋洗和堆肥技術(shù)，不僅程序簡單易行，操作性強(qiáng)，而且投資小，見效快。
文檔編號(hào)C02F11/02GK1546435SQ20031010655
公開日2004年11月17日 申請(qǐng)日期2003年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月8日
發(fā)明者劉兆普, 夏天翔, 劉玲, 陳銘達(dá) 申請(qǐng)人:南京農(nóng)業(yè)大學(xué)