[发明专利]利用碱物质蒸煮秸秆和污泥混合物生产肥料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用碱物质蒸煮秸秆和污泥混合物生产肥料的方法，属于资源利用和污染防治技术领域。

背景技术

包括作物秸秆、木质材料加工剩余物、农副产品加工下脚料及畜禽排泄物等在内的废弃物是农、林业生产及其产品加工过程中的必然产物，来源广、数量大。这些废弃物为生物质有机物，主要由草木纤维素、半纤维素、木质素、果胶质等成分构成，还含有少量的氮、磷、钾和微量元素。目前，各类工业企业产生的有机废水和城市废水处理的主流工艺是生物法，这个过程中污泥是必然的二次产物。随着我国工业和城市污水处理厂的普及和运行，污泥产量快速增加。如何解决污泥的处理处置出路，已成为我国城市发展过程中亟待解决的重大环境问题。已知，污泥的主要成分是细胞类有机物，还含有氮、磷常量元素及微量元素，含水量一般为70-85％，可称其为活性污泥。因此，秸秆等废弃物和污泥都具有重要的资源属性，经适当的转化处理可用于生产有机肥、有机-无机复合肥及土壤改良剂等产品，这种综合利用途径可称为肥料化利用。现有技术中公开的利用农、林废弃物或污泥进行肥料化利用技术，多数是基于微生物发酵原理进行腐殖化转化，所需要的发酵时间至少要15天以上，转化速度慢。检索到的涉及采用化学法加速生物质废弃物腐熟转化的方法有：如中国专利文献，申请号：03122742.2和申请号：03122743.0，分别公开了用氢氧化钾碱法造纸制浆黑液和氢氧化钾水溶液在常温下处理植物性材料，调节酸度至pH4～9后，直接混入氮肥、磷肥、中微量元素肥或进一步经发酵处理后再混入这些无机肥料成分，制造有机肥或有机-无机复合肥的方法。中国专利文献，申请号：02104939.4与前一专利相同，报道了利用酸碱物质(如氢氧化钾、磷酸等)在常温下处理植物性材料，调节酸度至pH4～9后，直接混入氮肥、磷肥、中微量元素肥或进一步经发酵处理后再混入这些无机肥料成分，制造有机肥或有机-无机复合肥的方法。上述方法利用制浆黑液中的残余氢氧化钾或商品酸碱物质的溶液在常温下与植物性材料反应，仍存在腐熟速度慢和腐熟不彻底的问题。中国专利文献，申请号：200510086269.7报道了用浓缩的亚铵法造纸制浆废液与秸秆粉混合，在100℃以上的蒸球中加热转化得到湿有机肥料半成品，经进一步处理后得到有机肥，该方法利用的是稀亚铵法造纸制浆废液，需经蒸发浓缩后使用，处理的原料仅是农作物秸秆。关于污泥的化学法转化技术很少，如：中国专利文献，申请号：96122252.2报道了城市污泥或藻渣经干燥-活化-与无机矿物肥混合-造粒制备复混肥的方法，该方法中只是对污泥进行了热干燥脱水处理，没有对污泥进行腐殖化转化。综上所述，在现有技术中还没有关于利用秸秆和污泥混合物生产肥料的综合方法报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，以浓缩污泥和秸秆的混合物为原料，借鉴造纸工业中使用的化学蒸煮制浆技术，提供一种利用碱物质蒸煮秸秆和污泥混合物生产肥料的方法。

本发明的构思是这样的：本发明针对秸秆肥料化利用主要是要解决怎样实现快速腐熟转化、提高腐熟度，即提高转化腐熟产物的可溶性腐植酸含量的问题；针对污泥的肥料化利用主要是解决水分含量很高的问题和杀菌与除臭问题；同时，利用秸秆或污泥废弃物制备有机肥要考虑节能、节水。本发明利用污泥中的水分，蒸煮反应后可得到高浓度的有机质浆液，这样可实现秸秆和污泥的快速腐熟转化、腐熟程度高，同时实现了对原料中所含的病原微生物、寄生虫卵的杀灭，以及对微量有机污染物的降解去除和除臭的目的，由于得到的腐殖质浆液浓度高，不用浓缩可直接进行干燥造粒或与其它无机肥料混配后干燥造粒，可以节省能源成本和投资。具体地，本发明所说的利用碱物质蒸煮秸秆和污泥混合物生产肥料的方法包括以下步骤：