專利名稱：利用造紙污泥制備有機肥的方法
技術領域：
本發明涉及一種利用工業廢料制備有機肥的方法，尤其是涉及一種利用造 紙污泥制備有機肥的方法。
背景技術：
國際上傳統的造紙污泥處理處置方法主要有海洋傾倒、焚燒、填埋、土地 利用等。各種處理方法的比較見下表
<formula>formula see original document page 4</formula>在以上污泥處理方法中，隨著海洋投棄被禁止，污泥棄置的比例正逐漸減 少，同時土地填埋也受到越來越嚴格的限制，因為填埋需占用大量土地、耗費 可觀的填埋費用且不能根治污染。另外，由于焚燒費用較高，而且會造成二次 污染。污泥減量化、穩定化、無害化處理后作為資源利用已經成為主要發展方向，將造紙污泥堆肥化后土地利用是比較理想的處理處置方法。
由于造紙污泥含水量高達75% 80%，有機物含量高，易腐爛、有惡臭、不 便于運輸和施用，必須對污泥進行穩定化、無害化處理。充分利用污泥中的微 生物降解污泥中的有機質，進一步減少污泥含水量，殺滅污泥中的細菌、病原 體等，消除臭味，使污泥中的各種成分處于相對穩定的狀態；同時殺滅病菌、 雜草種子、除臭、脫水和穩定化。經過堆肥化穩定化處理后的污泥質地疏松， 陽離子交換量(CEC)顯著增加，容重減小，可被植物利用的營養成分增加。
目前，有關利用城市污泥制造有機肥料方面的專利文獻和報道很多，盡管 這些技術均有各自的不同特點，但都不同程度的存在以下幾方面的問題 一是 全部針對城市污泥，而造紙污泥與城市污泥理性指標有很大區別；二是為殺滅 病源微生物和寄生蟲(卵)，將pH值調到等于或大于12，在堿性條件下容易造 成氨的揮發損失，產生惡臭，污染環境。三是在強堿性環境下雖然能有效殺滅 病源微生物和寄生蟲(卵)，但同時也影響堆肥微生物的快速繁殖，從而造成腐 殖化速度慢，堆肥周期長，處理效率低，而且導致堆肥產品呈較強堿性。四是 僅進行簡單堆置、篩分，未進行后續處理如配方造粒以便于使用且養分更全面 科學。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供了一種能夠方便的應用造紙污泥制造有 機肥的方法。
本發明的利用造紙污泥制備有機肥的方法，包括如下步驟
a)發酵由于造紙污泥的質量含水量達75% 80%，采用將造紙污泥與調 理劑按體積比1.5 2.5: l的比例混合均勻，制備含水率50 60%、碳氮質量 比(C/N)25 35: 1、有機質質量含量50 60%的混合污泥，然后按相對混合污 泥質量0. 8 1. 2%噴灑催腐劑后發酵，發酵利用計算機控制強制通風控制溫度 達到高溫好氧發酵方式，通過自動控制溫度和自動控制通氣設備，培養高溫好 氧微生物，以使造紙廢棄物在短期內腐熟、脫水、除臭，達到無害化。其中L 5 2.5天升溫至60 65。C，維持該溫度5 7天后，開始降溫，1. 5 2. 5天溫度 降至35 45。C;調理劑可以采用造紙除塵、樹皮或作物秸稈中的一種或一種以 上；催腐劑為木酢液、或酵母廢液、或木酢液和酵母廢液一起使用。發酵可以 采用在發酵池中進行，混合污泥堆體堆高2m，發酵期間通過計算機控制強制通 風控制溫度。
b) 后熟將上述物料進行堆體后熟，后熟期間對物料堆體進行翻堆以使物 料堆體發酵徹底，4 6天后發酵結束，生成發酵物料水分質量含量35 40%， 有機質質量含量45 50%;這樣造紙污泥、造紙除塵、樹皮、作物秸稈經發酵 腐熟等工藝處理后，生成農作物生長需要的有機質和腐殖酸；后熟采用在后熟 槽中進行，將物料裝入后熟槽內，堆高1.2m，后熟期間對物料堆體進行翻堆并 采用從物料堆體的次日起每天翻堆一次，以使堆體發酵徹底，進一步降低水分。
c) 粉碎、篩分將發酵后熟后的發酵物料進行粉碎并篩分，獲得粉狀發酵 物料制肥；如可以采用小于等于2mm的粉狀發酵物料進入制肥設備用于制肥， 大于2mm的未完全分解的木屑等發酵物料回流到物料堆體，而垃圾篩分則單獨 處理。
d) 混料向粉狀發酵物料中加入風化煤、尿素、磷酸一銨和硫酸鉀，由尿
素為提供氮(N);磷酸一銨為提供氮和磷(P205);硫酸鉀提供鉀(K20);加入 量以質量份計，采用以含水率35%粉狀發酵物料含水率35%風化煤尿素磷
酸一銨..硫酸鉀為60 90: 15 35: 0.5 1.5: 1 3: 0.5 1.5，混合均勻， 之后經過干燥制得質量含量分別為N +P205 +K20》4%、有機質》35%、腐殖酸 >10%、水分《20%，以及PH7-7. 5的有機肥料。磷酸一銨和硫酸鉀均可采用農 用磷酸一銨和硫酸鉀。
混料時還可加入硫酸亞鐵、硫酸鎂、硫酸鋅、硫酸錳和硼砂，提供鎂、鐵、 鋅、錳、硼等中微量元素，加入量以質量份計，采用以含水率35%為粉狀發酵
物料硫酸亞鐵硫酸鎂硫酸鋅硫酸錳硼砂為300 360: 2 4: 5 9: 1 3: 1 3: 0. 5 1. 5。可以采用混料后進入轉鼓造粒機制成肥料顆粒，之后再經滾筒干燥機、滾
筒冷卻機、滾筒篩分機后，制成大于等于2mm、小于等于4.5mm的圓形顆粒狀 有機肥。滾筒干燥機采用由熱風爐、引風機、滾筒組成，進口爐溫180。C。
本產品以造紙污泥為主要原料，利用由強制通風高溫好氧發酵原理，通過 自動溫度控制和自動通氣設備，培養堆體高溫好氧微生物，使造紙廢棄物在短 期內腐熟、脫水、除臭，達到無害化、資源化要求。生產過程根據不同土壤特 性、作物的營養需求特點和栽培技術要求等添加腐殖酸、各種中微量元素，生 產出適合不同土壤、作物需求的有機肥料產品。有機肥料的指標按質量含量計 可分別為N +P205 +K20》4%、有機質》35%、腐殖酸>10%、水分《20%，以及 ra7-7.5，并可實際生產和作物的需要對指標進行調整，如采用4%《N+P205 +K20《8%， 35%《有機質《45%， 10%《腐殖酸《15%， 10%《水分《20%， PH: 7-7.5。
并且采用本發明生產的有機肥料重金屬含量低于《農用污泥中污染物控制 標準》(GB 4284-84)，重金屬含量與GB4284-84標準對比如
重金屬Cu (mg/kg)(mg/kg)As Ong/kg)Cd Ong/kg)Cr Ong/kg)Pb (mg/kg)Hg (tng/kg)
本發明方法生產 有機肥22.694.04243130
污泥農用標準 (GB4284-84)1500100075201000100015
采用本發明處理造紙污泥，實現污泥的綜合利用，變廢為寶，解決困擾造 紙行業的污泥處理問題，避免環境污染。該技術系統性、配套性良好，還具有 投資小、能耗低、運行成本低、占地面積適中、操作和維護簡便。
釆用本發明生產的產品含有作物生長所必需的多種營養元素和活性物質， 不僅肥效持久，而且能夠增強土壤保水、保肥和通氣能力，改善土壤生態環境， 提高土壤對酸堿及鹽分的緩沖能力，從而增強作物的抗逆性。長期施用本產品 還可增強作物抗干旱、抗凍害、抗倒伏、抗重茬能力，減少病蟲害發生，并且可使果蔬顏色鮮亮，果形周正，口感好，商品性好，在改善作物品質方面作用 顯著。該產品可廣泛用于蔬菜、果樹、中草藥、花卉等經濟作物以及小麥、玉 米、水稻等大田作物。
采用本發明生產有機肥，堆肥工藝的創新，可在pH值6 8. 5，高溫堆肥 (60 65。C)持續5 7天，能有效殺滅污泥中的病原菌和寄生蟲(卵)，實現堆肥 的無害化。同時由于在低pH值情況下發酵，大大減少了氨揮發，養分損失少， 有機肥成品養分含量高，效果好。
本發明采用計算機自動控制的靜態倉強制鼓風通風發酵，發酵周期短，占 地面積少，水分散失快，自動化程度高；采用了后熟工藝處理，使發酵均勻、 兀生。
本發明中的添加物充分利用造紙廠廢棄物造紙除塵和樹皮，既處理了造紙 污泥，同時處理了造紙除塵等廢棄物。其他添加物來源廣闊、廉價高質，配料 科學、合理，堆肥工藝簡便易行，無害化效果顯著，養分損失少，適用造紙污 泥有機肥的制造方法。
下面結合附圖對本發明的具體實施方式
作進一步的說明。 附圖是本發明利用造紙污泥制備有機肥的方法生產流程示意圖；
具體實施例方式
下面結合具體實施方式
，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于
說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的
內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同 樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
實施例一
如附圖所示，本利用造紙污泥制備有機肥的方法，包括如下步驟和工藝條
件
a)發酵將含水率為80%的造紙污泥與造紙除塵按體積比2: 1的比例混合均勻，制備含水率60%、碳氮質量比35: 1、有機質質量含量60%的混合污 泥，按相對混合污泥質量1%的比例噴灑催腐劑酵母廢液后裝入發酵池發酵，發 酵池堆高2m，通過計算機控制系統控制通風量與通風頻率，2天內達到60 65°C，并維持本溫度6天，開始降溫，2天后溫度降至4(TC;
b) 后熟將上述物料裝入后熟池內，堆體堆高1.2m進行后熟，從次日起 每天翻堆一次，使堆體發酵徹底，進一步降低水分，5天后發酵結束，生成發 酵物料水分質量含量40 % ，有機質質量含量50 %;
c) 粉碎、篩分將發酵后熟后的發酵物料進行粉碎并篩分，將小于等于 2mm的粉狀發酵物料進入制肥設備，大于2mm的發酵物料如未完全分解的木屑 回流到堆體，垃圾篩分后單獨處理；
d) 混料向粉狀發酵物料中加入風化煤、尿素、磷酸一銨、硫酸鉀、硫酸
亞鐵、硫酸鎂、硫酸鋅、硫酸錳、硼砂，加入量分別為粉狀發酵物(含水率
35%) 750kg，風化煤(含水率35%) 250kg，尿素10kg、磷酸一銨20kg、硫酸 鉀10kg、硫酸亞鐵6kg，硫酸鎂14kg,硫酸鋅4kg，硫酸錳4kg、硼砂2kg混 合均勻，進入轉鼓造粒機制成肥料顆粒，經干燥、冷卻、篩分后，制成大于2mm 小于4. 5mm的圓形顆粒狀有機肥，有機肥料指標N +P205 +&0》4%、有機質》35%、 腐殖酸>10%、水分《20%， PH7-7.5。 實施例二
如附圖所示，本利用造紙污泥制備有機肥的方法，包括如下步驟和工藝條
件
a)發酵將造紙污泥與樹皮和作物秸稈混合物(樹皮與作物秸稈按質量比
1: l混合)體積比2.5: l的比例混合均勻，制備含水率55%、碳氮質量比25:
1、有機質質量含量50%的混合污泥，按相對混合污泥質量0.8%的比例噴灑催 腐劑木酢液后裝入發酵池發酵，發酵池堆高2m，由計算機控制系統控制通風量 與通風頻率，2天內達到60'C，并維持本溫度7天，開始降溫，2天后溫度降 至35。C;b) 后熟將上述物料裝入后熟池內，堆體堆高1.2m進行后熟，從次日起 每天翻堆一次，使堆體發酵徹底，進一步降低水分，6天后發酵結束，生成發 酵物料水分質量含量40 % ，有機質質量含量45 %;
c) 粉碎、篩分將發酵后熟后的發酵物料進行粉碎并篩分，將小于2皿 的粉狀發酵物料進入制肥設備，大于2mm的發酵物料如未完全分解的木屑回流 到堆體，垃圾篩分后單獨處理；
d) 混料向粉狀發酵物料中加入風化煤、尿素、磷酸一銨、硫酸鉀、硫酸
亞鐵、硫酸鎂、硫酸鋅、硫酸錳、硼砂，加入量按質量份計為粉狀發酵物(含
水率35%) 300份，風化煤(含水率3590 75份，尿素2. 5份、磷酸一銨5份、 硫酸鉀2.5份、硫酸亞鐵2份，硫酸鎂5份，硫酸鋅1份，硫酸錳1份、硼砂 0.5份混合均勻，進入轉鼓造粒機制成肥料顆粒，經干燥、冷卻、篩分后，制 成2mm的圓形顆粒狀有機肥，有機肥料指標N+P205+K20》5y。、有機質>38%、腐 殖酸>10%、水分《18%， PH7-7.5。 實施例三
如附圖所示，本利用造紙污泥制備有機肥的方法，包括如下步驟和工藝條
件
a) 發酵將造紙污泥與造紙除塵和樹皮混合物(造紙除塵與樹皮按質量比 0.5: l混合)按體積比1.5: l的比例混合均勻，制備含水率50 55%、碳氮 質量比30: 1、有機質質量含量55%的混合污泥，按相對混合污泥質量1. 2%的 比例噴灑催腐劑酵母廢液后裝入發酵池發酵，發酵池堆高2m，由計算機控制系 統控制通風量與通風頻率，1.5天內達到65'C，并維持本溫度5天，開始降溫， 2.5天后溫度降至45。C;
b) 后熟將上述物料裝入后熟池內，堆體堆高1.2m進行后熟，并保持翻 堆，使堆體發酵徹底，進一步降低水分，4天后發酵結束，生成發酵物料水分 質量含量35%，有機質質量含量50%;
c) 粉碎、篩分將發酵后熟后的發酵物料進行粉碎并篩分，將小于2mm的粉狀發酵物料進入制肥設備，大于2mm的發酵物料如未完全分解的木屑回流 到堆體，垃圾篩分后單獨處理；
d)混料向粉狀發酵物料中加入風化煤、尿素、磷酸一銨、硫酸鉀、硫酸
亞鐵、硫酸鎂、硫酸鋅、硫酸錳、硼砂，加入量按質量份計為粉狀發酵物(含 水率35%) 360份，風化煤(含水率35%) 140份，尿素6份、磷酸一銨12份、 硫酸鉀6份、硫酸亞鐵4份，硫酸鎂9份，硫酸鋅3份，硫酸錳3份、硼砂1. 5 份混合均勻，進入轉鼓造粒機制成肥料顆粒，經干燥、冷卻、篩分后，制成2mm 的圓形顆粒狀有機肥，有機肥料指標N+P205 +K20>5%、有機質>35%、腐殖酸 >12%、水分《20%, PH7-7. 5。
權利要求
1、利用造紙污泥制備有機肥的方法，其特征在于包括如下步驟a)發酵將造紙污泥與調理劑按體積比1.5～2.5∶1的比例混合均勻，制備含水率50～60％、碳/氮質量比25～35∶1、有機質質量含量50～60％的混合污泥，按相對混合污泥質量0.8～1.2％噴灑催腐劑后發酵，1.5～2.5天升溫至60～65℃，維持該溫度5～7天后，開始降溫，1.5～2.5天溫度降至35～45℃；b)后熟將上述物料進行堆體后熟，后熟期間對物料堆體進行翻堆以使物料堆體發酵徹底，4～6天后發酵結束，生成發酵物料水分質量含量35～40％，有機質質量含量45～50％；c)粉碎、篩分將發酵后熟后的發酵物料進行粉碎并篩分，獲得粉狀發酵物料；d)混料向粉狀發酵物料中加入風化煤、尿素、磷酸一銨和硫酸鉀，加入量以質量份計，采用以含水率35％粉狀發酵物料含水率35％風化煤尿素磷酸一銨硫酸鉀為60～90∶15～35∶0.5～1.5∶1～3∶0.5～1.5，混合均勻，之后經過干燥制得質量含量分別為N+P2O5+K2O≥4％、有機質≥35％、腐殖酸≥10％、水分≤20％，以及PH7-7.5的有機肥料。
2、 如權利要求1所述的利用造紙污泥制備有機肥的方法，其特征在于在 混料時還加入硫酸亞鐵、硫酸鎂、硫酸鋅、硫酸錳和硼砂，加入量以質量份計，采用以含水率35%粉狀發酵物料硫酸亞鐵硫酸鎂硫酸鋅硫酸錳硼砂為300 360: 2 4: 5 9: 1 3: 1 3: 0.5 1.5。
3、 如權利要求1所述的利用造紙污泥制備有機肥的方法，其特征在于-所述調理劑為造紙除塵、樹皮或作物秸稈中的一種或一種以上。
4、 如權利要求1所述的利用造紙污泥制備有機肥的方法，其特征在于所述催腐劑為木酢液、或酵母廢液、或木酢液和酵母廢液。
5、 如權利要求1所述的利用造紙污泥制備有機肥的方法，其特征在于后熟期間對物料堆體進行翻堆采用從物料堆體的次日起每天翻堆一次，以使堆 體發酵徹底。
6、 如權利要求1所述的利用造紙污泥制備有機肥的方法，其特征在于:發酵采用在發酵池進行，堆高2m，發酵期間通過鼓風控制溫度。
7、 如權利要求1所述的利用造紙污泥制備有機肥的方法，其特征在于:發酵后熟后的發酵物料粉碎、篩分，小于等于2mm的粉狀發酵物料用于制肥， 大于2mm的發酵物料回流到物料堆體。
8、 如權利要求1至7中任一項所述的利用造紙污泥制備有機肥的方法， 其特征在于將有機肥料制成大于等于2mm而小于等于4. 5nm的圓形顆粒狀有 機肥。
全文摘要
本發明公開了一種利用造紙污泥制備有機肥的方法，為采用造紙污泥與調理劑等成分混合后經高溫好氧發酵、后熟、粉碎、篩分后混入氮、磷、鉀等肥料以及中微量元素后制備而成的有機肥料。本發明工藝簡便易行，無害化效果顯著，避免環境污染，且養分損失少，生產的有機肥料可廣泛用于蔬菜、果樹、中草藥、花卉等經濟作物以及小麥、玉米、水稻等大田作物。
文檔編號C05G1/00GK101429066SQ20081015942
公開日2009年5月13日 申請日期2008年11月22日 優先權日2008年11月22日
發明者張耿文, 桑杰儒, 趙仕明 申請人:壽光蔡倫中科肥料有限責任公司