[发明专利]一种以竹炭为保氮剂的污泥堆肥及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及肥料领域，特别涉及一种以竹炭为保氮剂的污泥堆肥及其制备方法。

背景技术

随着污水处理设施进一步普及和污水处理量的与日俱增，污泥排放量也必将大幅度增加，不仅占用大片土地，而且给生态环境带来极不安全的隐患。因此，解决城市污泥处理处置问题迫在眉睫。污泥土地利用被公认为最廉价、方便且能充分利用污泥养分资源的一种处理处置途径，污泥富含氮、磷、钾等大量元素以及植物所需的多种微量元素，其有机物的含量高达60～70％，高于普通农家肥，具有广阔的应用前景。

在高温堆肥中普遍存在氮素损失的问题，初始堆料的大约20～70％的氮素会损失掉，不仅污染环境，如堆肥过程中由于氮素流失造成的恶臭问题，水体污染问，而且降低了肥料中养分的含量。因此，控制氮素损失成为堆肥过程中的关键问题。堆肥的升温阶段和高温阶段是氮素损失的主要时期，损失途径主要是NH₃的挥发。目前，对氮素损失控制主要通过以下几种方法：1)添加外源微生物减少氮的损失；2)添加化学药剂控制氮素损失；3)物理方法改善堆肥条件减少氮素损失，但是都存在一定的局限性。控制氮素流失的问题仍没有得到妥善解决。

竹炭是竹材经热解得到的黑色多孔性产物，是近年来才开发利用的一种新型材料。它的灰分含量为2.0～4.0％，比表面积200～400m²·g^-1，pH为8.0～10.0，气干密度0.500～1.120g·m^-3，主要成分为硅、钙、锰、钠、钾等的氧化物。作为一种新型吸附材料，其分子细密多孔，表面积是木炭的2倍，具有极强的吸附能力，在环境保护、医学和食品等领域具有广泛的应用前途。我国竹林资源丰富，竹子具有生长周期短，成材快等特点，具备来源丰富、成本低廉和性能优良等特性。目前，我国竹材利用率大部分在30～60％之间，竹纸在80％以上，竹地板、竹胶板、竹席(麻将席)为40～50％，竹筷子仅为30％左右，大量的竹块废料缺乏有效的利用途径，造成资源的浪费。因此，开发和利用竹炭资源具有重要的经济和环保意义。

有研究表明，竹炭对土壤理化性质具有改良作用。由于竹炭不易腐烂，多孔以及比表面积较大的特性，施过竹炭颗粒的土壤，其理化性能得到了改良，水解氮、有效磷、速效钾、交换性钙和镁等元素含量均明显提高，而有效锌和铜等金属含量则相对降低；它又能作为土壤微生物和有机营养成份的载体，增强土壤的活力；同时黑色的竹炭还能较好地吸收太阳光照，提高地表温度，减轻寒冷对植物的冻害。所以竹炭用于土壤的改良也具有很大的现实意义。实现了污泥和竹子废料两大资源的有效利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种以竹炭为保氮剂的污泥堆肥及其制备方法。

本发明所采用的技术方案如下：

1、一种以竹炭为保氮剂的污泥堆肥，污泥堆肥中以质量份表示的组分如下：

污水处理厂产生的含水率为70～85％的生污泥1；

填充料为木屑、秸杆0.15～0.25；

堆肥回流熟料0.025～0.04；

1～3mm的竹炭颗粒0.03～0.1。

2、一种以竹炭为保氮剂的污泥堆肥的制备方法：

污水处理厂产生的含水率为70～85％的生污泥1；填充料为木屑、秸杆0.15～0.25；堆肥回流熟料0.025～0.04；1～3mm的竹炭颗粒0.03～0.1，将污泥混合物置于堆槽中，采用静态强制通风方式进行堆肥处理，通气量为10～40m³/h·t，并保持相对湿度为60％～70％。经30～50天堆肥达到腐熟，得到污泥堆肥产品。

随着堆肥的进行，分别在第0、5、10、15、20、25、30、35、40d从堆体里均匀取样。主要测定的参数包括堆料pH值、含水率、全氮、有机质变化、种子发芽指数等。堆体温度和气温每天测一次。