申請日2015.07.27

　　公開(公告)日2015.10.21

　　IPC分類號C05G3/00; C05F17/00; C05G3/04

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種污泥炭化營養(yǎng)土的生產(chǎn)方法，其技術(shù)方案的要點是，先將污泥炭化土的配料攪拌擠壓成片狀顆粒，炭化處理為污泥炭化土，再將污泥炭化營養(yǎng)土的配料造粒和滅菌，包裝為污泥炭化營養(yǎng)土。污泥炭化營養(yǎng)土由污泥、活性白土廢渣、凹凸棒石粘土、膨潤土、沸石、粉碎后的廢棄物、水漚制后的廢棄物、蛭石、磷酸二銨、珍珠巖、硫酸亞鐵和高吸水樹脂組成。污泥炭化營養(yǎng)土中含有大量的氮、磷、鉀、有機(jī)質(zhì)和微量元素，是一種營養(yǎng)成份齊全、肥效高、無毒、無菌、無害、無臭味和保水性能好的優(yōu)質(zhì)營養(yǎng)土，污泥炭化營養(yǎng)土適用于種植花卉和苗木，污泥炭化營養(yǎng)土的生產(chǎn)方法適用于生產(chǎn)炭化營養(yǎng)土和營養(yǎng)基質(zhì)。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種污泥炭化營養(yǎng)土的生產(chǎn)方法，其特征在于，⑴將污泥炭化土的配料輸入運轉(zhuǎn)的攪拌機(jī)中攪拌，攪拌均勻后輸送到對輥機(jī)中擠壓成不規(guī)則的片狀顆粒，片狀顆粒的厚度≤8毫米;⑵將污泥炭化土片狀顆粒輸送到回轉(zhuǎn)式炭化爐中進(jìn)行炭化處理為污泥炭化土半成品，回轉(zhuǎn)式炭化爐內(nèi)炭化溫度控制在250～450℃，炭化時間控制在30～90分鐘;⑶在回轉(zhuǎn)式炭化爐出料口安裝一個高壓霧狀水噴頭，采用高壓霧狀水，將正在缺氧燃燒的污泥炭化土半成品快速熄滅，污泥炭化土半成品熄滅后為黑色的污泥炭化土，污泥炭化土含水量≤25%;⑷將污泥炭化營養(yǎng)土半成品的配料輸入運轉(zhuǎn)的攪拌機(jī)中攪拌，攪拌均勻后輸入擠壓造粒機(jī)造粒為污泥炭化營養(yǎng)土半成品顆粒，顆粒直徑控制在6～12毫米，顆粒長度控制在6～20毫米;⑸將污泥炭化營養(yǎng)土半成品顆粒輸送到回轉(zhuǎn)式滅菌爐中，進(jìn)行低溫滅菌和干燥，溫度控制在60～100℃，時間控制在30～90分鐘;⑹滅菌和干燥后的污泥炭化營養(yǎng)土含水量≤20%，冷卻后包裝為污泥炭化營養(yǎng)土的成品;

　　所述污泥炭化土的配料按重量百分比由下列組分組成：污泥45～65%、活性白土廢渣5～25%、凹凸棒石粘土5～25%、膨潤土5～20%、沸石2～15%、粉碎后的廢棄物5～15%、蛭石0.5～5%和水0～25%;

　　所述污泥炭化營養(yǎng)土半成品的配料按重量百分比由下列組分組成：污泥炭化土35～65%、水漚制后的廢棄物5～25%、磷酸二銨0.2～10%、膨脹珍珠巖0.5～5%、硫酸亞鐵0.5～8%、高吸水樹脂0.1～5%和水0～35%;

　　水漚制廢棄物的配料按重量百分比由下列組分組成：粉碎后的廢棄物35～75%和水25～65%;水漚制廢棄物的方法：先將粉碎后的廢棄物輸送到浸泡池內(nèi)，再將粉碎后的廢棄物攤平后加水，粉碎后的廢棄物全部浸泡在水中，粉碎后的廢棄物在水中漚制10～30天后為水漚制后的廢棄物。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種污泥炭化營養(yǎng)土的生產(chǎn)方法，其特征在于，污泥的含水量≤85%、凹凸棒石粘土的顆粒細(xì)度≤0.5毫米、膨潤土的顆粒細(xì)度≤0.5毫米、沸石的顆粒細(xì)度≤0.5毫米、粉碎后的廢棄物長度≤25毫米、蛭石的顆粒細(xì)度≤0.5毫米、膨脹珍珠巖的顆粒細(xì)度≤2.0毫米和高吸水樹脂的吸水倍率為100～300倍。

　　說明書

　　污泥炭化營養(yǎng)土的生產(chǎn)方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及營養(yǎng)土，具體涉及一種污泥炭化營養(yǎng)土的生產(chǎn)方法。

　　背景技術(shù)

　　現(xiàn)有花卉苗木使用的營養(yǎng)土原料大多是由山泥、園土、塘泥、泥炭土、河沙、草木灰、木屑、農(nóng)作物秸稈、菌類栽培廢棄料和腐殖質(zhì)等材料混合配制而成，這些營養(yǎng)土并沒有經(jīng)過合理的配料和消毒滅菌，保水保肥能力差，透氣性能不好，容易板結(jié)，營養(yǎng)土內(nèi)的礦物質(zhì)營養(yǎng)很難被花卉苗木吸收，花卉苗木還會受到土壤中的病毒細(xì)菌和新萌發(fā)雜草的侵害，不利于花卉苗木的正常生長發(fā)育。

　　磷和鉀都是花卉苗木生長必需的營養(yǎng)元素，雖然營養(yǎng)土中含有一定量的磷和鉀，但大部分屬遲效性磷和鉀，并不能被花卉苗木根系直接吸收，致使花卉苗木生長緩慢，影響花卉苗木的正常生長發(fā)育，因此，營養(yǎng)土中的磷和鉀，需轉(zhuǎn)化為可溶性速效磷和鉀才能被植物直接吸收利用。

　　污泥是污水處理過程中產(chǎn)生的一種容易腐敗發(fā)臭的膏狀物，它富集了污水中的污染物，含有大量氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)及有機(jī)物、病毒微生物、寄生蟲卵、重金屬等有毒有害物質(zhì)，不經(jīng)有效處理處置，將對環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。城市污水處理廠產(chǎn)生的污泥含水量≥80%，污泥大多呈堿性，pH值為8～10，不宜直接生產(chǎn)再利用的產(chǎn)品。

　　調(diào)查顯示，目前我國有80%的污泥并未得到有效處理，甚至有很大一部分被直接丟棄在農(nóng)田、河流等公共環(huán)境中，變成新的污染源。

　　目前大量未穩(wěn)定處理的污泥已成為污水處理廠的沉重負(fù)擔(dān)，如何將產(chǎn)量巨大、成分復(fù)雜的污泥進(jìn)行妥善安全地處理，使其無害化、減量化、資源化，已成為深受關(guān)注的重大課題。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中不足之處，提供一種污泥炭化營養(yǎng)土的生產(chǎn)方法。

　　污泥炭化營養(yǎng)土的生產(chǎn)方法：先將污泥炭化土的配料攪拌擠壓成片狀顆粒，炭化處理為污泥炭化土，再將污泥炭化營養(yǎng)土的配料造粒和滅菌，包裝為污泥炭化營養(yǎng)土的成品。

　　污泥炭化營養(yǎng)土由污泥、活性白土廢渣、凹凸棒石粘土、膨潤土、沸石、粉碎后的廢棄物、水漚制后的廢棄物、蛭石、磷酸二銨、珍珠巖、硫酸亞鐵和高吸水樹脂組成。

　　城市生活污水處理廠的污泥中含有相當(dāng)數(shù)量的氮、磷、鉀和微量元素，經(jīng)過適當(dāng)?shù)墓に囂幚�，用作栽培介質(zhì)土、土壤改良材料，也可作為制作有機(jī)肥的原料，本發(fā)明選用城市生活污水處理廠排放的污泥，污泥的含水量≤85%。

　　活性白土是以凹凸棒石粘土、膨潤土和活性炭為原料，經(jīng)酸化處理加工而成的活性較高的吸附劑，在油脂脫色中應(yīng)用廣泛;經(jīng)過脫色后的活性白土失去了活性，不能再生重復(fù)使用，成為一種深褐色的活性白土廢渣，活性白土廢渣中含油率高達(dá)15～40%，活性白土廢渣經(jīng)過再次回收處理后，仍然殘留有5～25%的油脂，這些活性白土廢渣不但會產(chǎn)生自燃，而且嚴(yán)重污染環(huán)境，目前，大部分油廠采用水噴灑或地坑掩埋，作為廢棄物處理，導(dǎo)致資源白白浪費。

　　凹凸棒石粘土具有獨特的分散、耐高溫、抗鹽堿等良好的膠體性質(zhì)和較高的吸附能力，并具有一定的可塑性及粘結(jié)力。凹凸棒石粘土能吸附營養(yǎng)土中的異臭味、重金屬離子和致癌物質(zhì)，保持營養(yǎng)土中的營養(yǎng)成分不流失，有利于植物的生長發(fā)育，本發(fā)明選用粉碎后的凹凸棒石粘土，凹凸棒石粘土的顆粒細(xì)度≤0.5毫米。

　　膨潤土是以蒙脫石為主的含水粘土礦，由于它具有特殊的性質(zhì)，如膨潤性、粘結(jié)性、吸附性、催化性、觸變性、懸浮性以及陽離子交換性，膨潤土具有較強的吸濕性和膨脹性，可吸附8～15倍于自身體積的水量，體積膨脹可達(dá)數(shù)倍至30倍，在水介質(zhì)中能分散成膠凝狀和懸浮狀，本發(fā)明選用粉碎后的膨潤土，膨潤土的顆粒細(xì)度≤0.5毫米。

　　沸石是一種含水的堿或堿土金屬架狀鋁硅酸鹽礦物的總稱，它獨特的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和晶體物化性質(zhì)，使其具有吸附、離子交換、催化反應(yīng)、耐酸、耐熱和耐輻射等優(yōu)異理化性能，在農(nóng)業(yè)上用作土壤改良劑，能起保肥、保水、防止病蟲害的作用。本發(fā)明選用粉碎后的沸石，沸石的顆粒細(xì)度≤0.5毫米。

　　大量農(nóng)作物的秸稈、木屑、竹屑、樹葉和樹皮等廢棄物，被拋棄在農(nóng)田周圍或路邊，大多被燃燒掉，嚴(yán)重污染空氣質(zhì)量;粉碎后的廢棄物是將農(nóng)作物的秸稈、木屑、竹屑和樹葉等廢棄物曬干以后進(jìn)行粉碎，本發(fā)明選用粉碎后的廢棄物長度≤25毫米。

　　蛭石經(jīng)過高溫焙燒后，其體積能迅速膨脹數(shù)倍至數(shù)十倍，體積膨脹后的蛭石叫膨脹蛭石，是世界上最輕的礦物之一;膨脹蛭石用作土壤改良劑，可改善土壤的結(jié)構(gòu)，儲水保墑，提高土壤的透氣性和含水性，起著保肥、保水、儲水、透氣和礦物肥料等多重作用。本發(fā)明選用粉碎后的蛭石，蛭石的顆粒細(xì)度≤0.5毫米。

　　磷酸二銨是一種高濃度的速效肥料，適用于各種作物和土壤，特別適用于喜氮需磷的作物，作基肥或追肥均可。

　　珍珠巖經(jīng)膨脹而成為一種輕質(zhì)、多功能新型材料，具有表觀密度輕、導(dǎo)熱系數(shù)低、化學(xué)穩(wěn)定性好等特點，膨脹珍珠巖用于農(nóng)業(yè)、園林上保肥、保水、無菌、透氣性好。本發(fā)明選用粉碎后的膨脹珍珠巖，膨脹珍珠巖的顆粒細(xì)度≤2.0毫米。

　　硫酸亞鐵是淺綠色晶體，10%水溶液的硫酸亞鐵對石蕊呈酸性，pH值約為3.7，在本發(fā)明中用于調(diào)節(jié)污泥炭化營養(yǎng)土的pH值和作為植物鐵元素的補充劑，防治植物因缺鐵而發(fā)生生理性病害，使植物葉色失綠，還可以用來殺滅苔蘚。

　　高吸水樹脂的吸水倍率可達(dá)自身重量的數(shù)百倍甚至上千倍，本發(fā)明選用高吸水樹脂的吸水倍率為100～300倍。

　　本發(fā)明通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

　　1、污泥炭化營養(yǎng)土的生產(chǎn)方法：⑴將污泥炭化土的配料輸入運轉(zhuǎn)的攪拌機(jī)中攪拌，攪拌均勻后輸送到對輥機(jī)中擠壓成不規(guī)則的片狀顆粒，片狀顆粒的厚度≤8毫米;⑵將污泥炭化土片狀顆粒輸送到回轉(zhuǎn)式炭化爐中進(jìn)行炭化處理為污泥炭化土半成品，回轉(zhuǎn)式炭化爐內(nèi)炭化溫度控制在250～450℃，炭化時間控制在30～90分鐘;⑶在回轉(zhuǎn)式炭化爐出料口安裝一個高壓霧狀水噴頭，采用高壓霧狀水，將正在缺氧燃燒的污泥炭化土半成品快速熄滅，污泥炭化土半成品熄滅后為黑色的污泥炭化土，污泥炭化土含水量≤25%;⑷將污泥炭化營養(yǎng)土半成品的配料輸入運轉(zhuǎn)的攪拌機(jī)中攪拌，攪拌均勻后輸入擠壓造粒機(jī)造粒為污泥炭化營養(yǎng)土半成品顆粒，顆粒直徑控制在6～12毫米，顆粒長度控制在6～20毫米;⑸將污泥炭化營養(yǎng)土半成品顆粒輸送到回轉(zhuǎn)式滅菌爐中，進(jìn)行低溫滅菌和干燥，溫度控制在60～100℃，時間控制在30～90分鐘;⑹滅菌和干燥后的污泥炭化營養(yǎng)土含水量≤20%，冷卻后包裝為污泥炭化營養(yǎng)土的成品。

　　2、污泥炭化土的配料按重量百分比由下列組分組成：污泥45～65%、活性白土廢渣5～25%、凹凸棒石粘土5～25%、膨潤土5～20%、沸石2～15%、粉碎后的廢棄物5～15%、蛭石0.5～5%和水0～25%。

　　3、污泥炭化營養(yǎng)土半成品的配料按重量百分比由下列組分組成：污泥炭化土35～65%、水漚制后的廢棄物5～25%、磷酸二銨0.2～10%、膨脹珍珠巖0.5～5%、硫酸亞鐵0.5～8%、高吸水樹脂0.1～5%和水0～35%。

　　4、水漚制廢棄物的配料按重量百分比由下列組分組成：粉碎后的廢棄物35～75%和水25～65%;水漚制廢棄物的方法：先將粉碎后的廢棄物輸送到浸泡池內(nèi)，再將粉碎后的廢棄物攤平后加水，粉碎后的廢棄物全部浸泡在水中，粉碎后的廢棄物在水中漚制10～30天后為水漚制后的廢棄物。

　　5、本發(fā)明中所述含水量百分比均為重量百分比。

　　污泥炭化土中的污泥、活性白土廢渣、泥煤、凹凸棒石粘土、膨潤土、沸石、粉碎后的廢棄物和蛭石經(jīng)過炭化后，可以將不能被花卉苗木直接吸收的磷、鉀化合物和多種微量元素，轉(zhuǎn)化為可溶性的磷、鉀、微量元素和有機(jī)碳。

　　炭化處理后的污泥炭化土，能擴(kuò)大凹凸棒石粘土、膨潤土、沸石的孔隙率和吸附能力;活性白土廢渣在炭化處理時，礦物質(zhì)原料和殘留的油脂快速轉(zhuǎn)化為可溶性的磷、鉀和微量元素;蛭石在250～450℃炭化處理時，直接膨化為膨脹蛭石，有利于提高污泥炭化土中的孔隙率。

　　活性白土廢渣、泥煤和粉碎后的廢棄物在炭化處理時，不但能轉(zhuǎn)化為可溶性的磷、鉀和微量元素，還能在缺氧狀態(tài)下，充分發(fā)揮自身的熱能，促進(jìn)污泥炭化土的配料快速完成炭化全過程。

　　采用將廢棄物直接加入水中進(jìn)行漚制發(fā)酵，以降低廢棄物的硬度，提高廢棄物中纖維的柔軟性，浸出容易被花卉苗木吸收的營養(yǎng)成分和增加污泥炭化營養(yǎng)土的孔隙率。

　　污泥炭化營養(yǎng)土配料中的污泥炭化土、水漚制后的廢棄物、磷酸二銨、膨脹珍珠巖、高吸水樹脂和硫酸亞鐵混合擠壓造粒后，形成了一個整體的顆粒，保持污泥炭化營養(yǎng)土中的營養(yǎng)成分不流失，有利于污泥炭化營養(yǎng)土中的氮、磷、鉀、微量元素和有機(jī)物營養(yǎng)物質(zhì)緩慢釋放，確�；ɑ苊缒旧�長發(fā)育所需要的營養(yǎng)。

　　污泥炭化營養(yǎng)土經(jīng)過滅菌和干燥后，可殺死污泥炭化營養(yǎng)土中殘留的糞大腸菌群、蛔蟲卵、線蟲等病菌和害蟲，還能將雜草種子蒸死，避免了雜草種子的發(fā)芽。

　　污泥炭化營養(yǎng)土中含有大量的氮、磷、鉀、有機(jī)質(zhì)和多種微量元素，是一種營養(yǎng)成份齊全、肥效高、無毒、無菌、無害、無臭味和保水性能好的優(yōu)質(zhì)營養(yǎng)土，適用于種植花卉和苗木。

　　污泥炭化營養(yǎng)土與當(dāng)?shù)氐耐寥阑旌鲜褂茫�有利于改良�?dāng)?shù)赝寥赖膱F(tuán)粒結(jié)構(gòu)，保持土壤疏松，增強土壤肥力，減少土壤中養(yǎng)分的淋失，更有效地保水和保肥，并能降低因土傳枯萎、蔓枯、病毒等病害的發(fā)生，污泥炭化營養(yǎng)土還適用于土壤改良、沙漠治理和鹽堿地改造。

　　采用本發(fā)明的生產(chǎn)方法生產(chǎn)污泥炭化營養(yǎng)土，生產(chǎn)工藝簡單，整個生產(chǎn)過程中沒有廢氣、粉塵和噪音，有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境，避免了對周邊環(huán)境造成二次污染。

　　污泥炭化營養(yǎng)土的配料中大量采用多種廢棄物，不僅有利于提高資源利用率，變廢為寶，還能減少占用土地，保護(hù)和凈化環(huán)境，節(jié)省能源，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

　　污泥炭化營養(yǎng)土的生產(chǎn)方法適用于生產(chǎn)不同配方的炭化營養(yǎng)土和營養(yǎng)基質(zhì)。

　　具體實施方式

　　下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述：

　　1、污泥炭化營養(yǎng)土的生產(chǎn)方法：⑴將污泥炭化土的配料輸入運轉(zhuǎn)的攪拌機(jī)中攪拌，攪拌均勻后輸送到對輥機(jī)中擠壓成不規(guī)則的片狀顆粒，片狀顆粒的厚度≤6毫米;⑵將污泥炭化土片狀顆粒輸送到回轉(zhuǎn)式炭化爐中進(jìn)行炭化處理為污泥炭化土半成品，回轉(zhuǎn)式炭化爐內(nèi)炭化溫度控制在300～400℃，炭化時間控制在60分鐘;⑶在回轉(zhuǎn)式炭化爐出料口安裝一個高壓霧狀水噴頭，采用高壓霧狀水，將正在缺氧燃燒的污泥炭化土半成品快速熄滅，污泥炭化土半成品熄滅后為黑色的污泥炭化土，污泥炭化土含水量≤20%;⑷將污泥炭化營養(yǎng)土半成品的配料輸入運轉(zhuǎn)的攪拌機(jī)中攪拌，攪拌均勻后輸入擠壓造粒機(jī)造粒為污泥炭化營養(yǎng)土半成品顆粒，顆粒直徑控制在8毫米，顆粒長度控制在12毫米;⑸將污泥炭化營養(yǎng)土半成品顆粒輸送到回轉(zhuǎn)式滅菌爐中，進(jìn)行低溫滅菌和干燥，溫度控制在85～95℃，時間控制在65分鐘;⑹滅菌和干燥后的污泥炭化營養(yǎng)土含水量≤10%，冷卻后包裝為污泥炭化營養(yǎng)土的成品。

　　2、污泥炭化土的配料按重量百分比由下列組分組成：污泥55%、活性白土廢渣16%、凹凸棒石粘土10%、膨潤土5%、沸石5%、粉碎后的廢棄物8%、蛭石1%和水0%。

　　3、污泥炭化營養(yǎng)土半成品的配料按重量百分比由下列組分組成：污泥炭化土52%、水漚制后的廢棄物22%、磷酸二銨3%、膨脹珍珠巖2%、高吸水樹脂1%、硫酸亞鐵2%和水18%。

　　4、水漚制廢棄物的配料按重量百分比由下列組分組成：粉碎后的廢棄物52%和水48%;水漚制廢棄物的方法：先將粉碎后的廢棄物輸送到浸泡池內(nèi)，再將粉碎后的廢棄物攤平后加水，粉碎后的廢棄物全部浸泡在水中，粉碎后的廢棄物在水中漚制18天后為水漚制后的廢棄物。