利用城市汙泥製備的生物有機肥及其製備方法
2023-05-17 14:04:46 2
專利名稱：利用城市汙泥製備的生物有機肥及其製備方法
技術領域：
本發明屬於生物肥料領域，具體涉及一種利用城市汙泥製備的生物有機肥及其製備方法。
背景技術：
城市汙泥是城市生活汙水和工業汙水處理過程中產生的固體廢棄物，是汙水處理廠的必然產物。隨著城市化進程的發展，巨大的汙泥數量已成為中國各城市發展的重要問題。傳統的填埋法、焚燒法、直接烘乾法、厭氧消化法等處理方法，不僅處理成本高而且還造成了二次汙染。生物有機肥具有改善土壤、提高肥力、改善植物根系微生態環境以及提高作物品質、消除或減少農殘等功效，是生產有機產品和綠色農產品理想肥料，對提高作物產量、保護土壤物理性狀，持續增產有顯著效果。生物有機肥在農業生產中的使用是未來綠色無公害農業產業發展的一個必然趨勢。如果能解決城市汙泥中重金屬離子含量高的問題從而將城市汙泥應用到製備生物有機肥領域當中，就能解決城市汙泥處理成本高而且還造成了二次汙染的問題，對城市環境的改善和生物有機肥領域的發展都會起到推動作用。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種用城市汙泥製備得到的生物有機肥和其製備方法。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是利用城市汙泥製備的生物有機肥， 由下述重量配比的原料接種中藥微生物菌劑後發酵製備而成城市汙泥30 70份、紫莖澤蘭10 40份、草炭10 30份、廢烤菸3 10份、菌渣3 10份、粉煤灰O 10份。其中，上述的中藥微生物菌劑為採用專利號ZL01108507.X的專利中公開的方法所生產的中藥微生物菌劑。該中藥微生物菌劑中的菌種主要包括固氮菌、解磷菌、解鉀菌和酵母菌等多種有益複合菌。其中，上述有機肥由下述重量配比的原料接種中藥微生物菌劑後發酵製備而成 城市汙泥45 55份、紫莖澤蘭15 25份、草炭13 17份、廢烤菸4 6份、菌渣4 6 份、粉煤灰4 6份。進一步的，上述有機肥由下述重量配比的原料接種中藥微生物菌劑後發酵製備而成城市汙泥50份、紫莖澤蘭20份、草炭15份、廢烤菸5份、菌渣5份、粉煤灰5份。其中，所述的中藥微生物菌劑的接種量為城市汙泥、紫莖澤蘭、草炭、廢烤菸、菌渣、粉煤灰總重量的O. 3 1%。其中，城市汙泥為汙水處理廠經過脫水後得到的汙泥。進一步的，城市汙泥有機質含量大於45%、含水量在70 85%之間。其中，紫莖澤蘭為曬乾的紫莖澤蘭莖杆和葉，莖杆粉碎至長度為I 2cm。
其中，草炭有機質含量為40 60%、腐植酸含量大於25%。其中，廢烤菸是經曬乾或烘乾後粉碎至40 60目的煙杆和菸葉。其中，菌渣是以雜木屑、玉米芯、棉籽殼為主料生產食用菌後的產物。其中，粉煤灰的細度為40 100目。本發明還提供利用城市汙泥製備的生物有機肥的製備方法，包括如下步驟a、培養料配製按重量配比將城市汙泥30 70份、紫莖澤蘭10 40份、草炭 10 30份、廢烤菸3 10份、菌渣3 10份、粉煤灰O 10份混勻並調節混合物含水量至55 65%，得到培養料；b、接種將中藥微生物菌劑接種於培養料中，並將菌種與培養料充分混勻；中藥微生物菌劑的接種量為城市汙泥、紫莖澤蘭、草炭、廢烤菸、菌渣、粉煤灰總重量的O. 3 1% ；C、發酵接種後的培養料發酵至培養料的含水量為18 30%，培養料中的活性微生物含量為2000萬個/克以上，即得成品。其中，c步驟中，接種後的培養料進行堆制，然後在常溫下自然發酵，第7 10天翻堆一次，以後每間隔3 4天翻堆一次，整個發酵過程翻堆4 6次，發酵時間為19 28 天，培養料的含水量即達到18 30%，培養料中的活性微生物含量為2000萬個/克以上， 即得成品。其中，上述方法中的中藥微生物菌劑為採用專利號ZLO1108507. X的專利中公開的方法所生產的中藥微生物菌劑。該中藥微生物菌劑中的菌種主要包括固氮菌、解磷菌、解鉀菌和酵母菌等多種有益複合菌。其中，城市汙泥為汙水處理廠經過脫水後得到的汙泥。進一步的，城市汙泥有機質含量大於45%、含水量在70 85%之間。其中，上述方法中紫莖澤蘭為曬乾的紫莖澤蘭莖杆和葉，莖杆粉碎至長度為I 2cm。其中，上述方法中草炭有機質含量為40 60%、腐植酸含量大於25%。其中，上述方法中廢烤菸是經曬乾或烘乾後粉碎至40 60目的煙杆和菸葉。其中，上述方法中菌渣是以雜木屑、玉米芯、棉籽殼為主料生產食用菌後的產物。其中，上述方法中粉煤灰的細度為40 100目。本發明的有益效果是本發明方法利用城市汙泥製備生物有機肥，具有投資少、安全、可靠、經濟、有效的特點，它充分利用了城市汙泥和紫莖澤蘭中豐富的有機質和N、P、K 等物質，不需要添加任何的肥料。另外，本發明只需要添加適當比例的紫莖澤蘭、草炭、廢烤菸、菌渣，經中藥菌高溫好養發酵處理就能使汙泥中的重金屬發生鈍化(重金屬主要是利用紫莖澤蘭、廢烤菸和菌渣中的木質素，草炭中的腐植酸，菌渣中的真菌和添加的發酵菌劑使其鈍化)，從而使本發明方法製備得到的有機肥達到農用標準。另外，添加的粉煤灰能夠調節培養料中的水分，也能使製備得到的有機肥更加疏鬆，並且增加有機肥養分。添加的廢烤菸和紫莖澤蘭原料混合發酵，利用廢烤菸中含有的菸鹼和紫莖澤蘭中含有的澤蘭素，這兩種物質均有一定的殺蟲殺菌的功效，能夠增強肥料的病蟲害防治功效。本發明生物有機肥具有改良土壤、提高肥力、改善植物根系微生態環境和提高作物品質、消除或減少農殘、 防治病蟲害等功效，是生產有機農產品和綠色農產品理想肥料，對提高作物產量、保護土壤物理性狀，持續增產有顯著效果。生物菌有機肥在農業生產中的使用是未來綠色無公害農業產業發展的一個必然趨勢，具有較大的發展前景。
具體實施例方式下面通過具體實施方式
對本發明進一步說明。利用城市汙泥製備的生物有機肥，由下述重量配比的原料接種中藥微生物菌劑後發酵製備而成城市汙泥30 70份、紫莖澤蘭10 40份、草炭10 30份、廢烤菸3 10 份、菌渣3 10份、粉煤灰O 10份。優選的，上述的中藥微生物菌劑為採用專利號ZL01108507.X的專利中公開的方法所生產的中藥微生物菌劑。該中藥微生物菌劑中的菌種主要包括固氮菌、解磷菌、解鉀菌和酵母菌等多種有益複合菌。本發明有機肥能夠達到農用標準，發酵過程中不需要添加任何肥料，並且採用了難以處理的城市汙泥作為原料，具有較大的發展前景。為了使本發明有機肥的肥效更好，上述有機肥優選由下述重量配比的原料接種中藥微生物菌劑後發酵製備而成城市汙泥45 55份、紫莖澤蘭15 25份、草炭13 17 份、廢烤菸4 6份、菌渣4 6份、粉煤灰4 6份。進一步的，為了使本發明生物有機肥的肥效最好，上述有機肥優選由下述重量配比的原料接種中藥微生物菌劑後發酵製備而成城市汙泥50份、紫莖澤蘭20份、草炭15 份、廢烤菸5份、菌渣5份、粉煤灰5份。上述的中藥微生物菌劑接種時，如果接種量過少，發酵效果不佳；接種量過大，則會增加接種成本，因此，所述的中藥微生物菌劑的接種量優選為城市汙泥、紫莖澤蘭、草炭、 廢烤菸、菌渣、粉煤灰總重量的O. 3 1%。優選的，城市汙泥為汙水處理廠經過脫水後得到的汙泥。再優選的，城市汙泥有機質含量大於45%、含水量在70 85%之間。優選的，紫莖澤蘭為曬乾的紫莖澤蘭莖杆和葉，莖杆粉碎至長度為I 2cm。優選的，草炭有機質含量為40 60%、腐植酸含量大於25%。優選的，廢烤菸是經曬乾或烘乾後粉碎至40 60目的煙杆和菸葉。優選的，菌渣是以雜木屑、玉米芯、棉籽殼為主料生產食用菌後的產物。優選的，粉煤灰的細度為40 100目。本發明還提供利用城市汙泥製備的生物有機肥的製備方法，包括如下步驟a、培養料配製按重量配比將城市汙泥30 70份、紫莖澤蘭10 40份、草炭 10 30份、廢烤菸3 10份、菌渣3 10份、粉煤灰O 10份混勻並調節混合物含水量至55 65%，得到培養料；b、接種將中藥微生物菌劑接種於培養料中，並將菌種與培養料充分混勻；中藥微生物菌劑的接種量為城市汙泥、紫莖澤蘭、草炭、廢烤菸、菌渣、粉煤灰總重量的O. 3 1% ；C、發酵接種後的培養料發酵至培養料的含水量為18 30%，培養料中的活性微生物含量為2000萬個/克以上，即得成品。其中，c步驟中，接種後的培養料進行堆制，然後在常溫下自然發酵，第7 10天翻堆一次，以後每間隔3 4天翻堆一次，整個發酵過程翻堆4 6次，發酵時間為19 28天，培養料的含水量即達到18 30%，培養料中的活性微生物含量為2000萬個/克以上， 即得成品。下面通過實施例對本發明的具體實施方式
作進一步說明，但並不因此將本發明限制在實施例所述的範圍之中。施案例中所採用的原料城市汙泥為攀枝花市汙水處理廠的脫水汙泥，水分含量 83. 1%，有機質含量為47.4%，總養分為5. 16% ;草炭為西昌市利洲有限責任公司生產的， 有機質含量51. 3 %，腐殖酸含量為27. 6%，水分含量為44. 6% ;菌渣是攀枝花以雜木屑、 玉米芯、棉籽殼為主料生產平菇、香菇等食用菌後的產物；紫莖澤蘭為攀枝花本地採集曬乾的；廢烤菸為金葉菸草公司生產煙後的廢菸葉和本地收集的粉碎至40 60目的煙杆。實施例一本發明生物有機肥的製備A、中藥微生物菌劑的製備按照發明專利「純中藥微生物菌發酵劑及其製備方法」(專利號ZL01108507. X) 實施例I中的配比和方法生產中藥微生物的固體菌劑。將生產好的固體菌劑存放於塑料編織袋中室溫保存備用。B、培養料的配置按質量配比將城市汙泥70份、紫莖澤蘭10份、草炭10份、廢烤菸4份、菌渣3份充分混勻，調節混合物含水量至55 65%之間，得到培養料。C、接種將步驟A生產的固體菌劑接種入步驟B配置的培養料中，接種量為主料和輔料總重量的I %，並將菌種與培養料混合均勻。D、發酵將經步驟C接種後的培養料進行制堆，堆高為2m，寬度為6米，放置常溫下進行自然發酵，發酵到第7天進行第一次翻堆，以後每間隔3天將進行一次翻堆，共翻堆6次，整個發酵時間為25天，培養料的含水量達25%左右，活性微生物含量達2000萬個/克以上即得到成品。E、成品的包裝與儲藏將經步驟D處理好的成品進行包裝，包裝時選擇內有一層塑料膜的編織袋進行劑量包裝。包裝好後放置於室內常溫儲藏，保存時間為2年。實施例二本發明生物有機肥的製備A、中藥微生物菌劑的製備按照發明專利「純中藥微生物菌發酵劑及其製備方法」(專利號ZL01108507. X) 實施例I中的配比和方法生產中藥微生物的固體菌劑。將生產好的固體菌劑存放於塑料編織袋中室溫保存備用。B、培養料的配置按質量配比將城市汙泥65份、紫莖澤蘭15份、草炭10份、廢烤菸4份、菌渣3份、 粉煤灰3份充分混勻，調節混合物含水量至55 65%之間，得到培養料。C、接種將步驟A生產的固體菌劑接種入步驟B配置的培養料中，接種量為主料和輔料總重量的O. 8 %，並將菌種與培養料混合均勻。
D、發酵將經步驟C接種後的培養料進行制堆，堆高為I. 8cm，寬度為6米，放置常溫下進行自然發酵，發酵到第7天進行第一次翻堆，以後每間隔3天將進行一次翻堆，共翻堆6次，整個發酵時間為25天，培養料的含水量達25%左右，活性微生物含量達2000萬個/克以上即為成品。E、成品的包裝與儲藏將經步驟D處理好的成品進行包裝，包裝時選擇內有一層塑料膜的編織袋進行劑量包裝。包裝好後放置於室內常溫儲藏，保存時間為2年。實施例三本發明生物有機肥的製備A、中藥微生物菌劑的製備按照發明專利「純中藥微生物菌發酵劑及其製備方法」(專利號ZL01108507. X) 實施例I中的配比和方法生產中藥微生物的固體菌劑。將生產好的固體菌劑存放於塑料編織袋中室溫保存備用。B、培養料的配置按質量配比將城市汙泥60份、紫莖澤蘭15份、草炭15份、廢烤菸4份、菌渣3份、 粉煤灰3份充分混勻，調節混合物含水量至55 65%之間，得到培養料。C、接種將步驟A生產的固體菌劑接種入步驟B配置的培養料中，接種量為主料和輔料總重量的O. 8 %，並將菌種與培養料混合均勻。D、發酵將經步驟C接種後的培養料進行制堆，堆高為I. 6cm，寬度為6米，放置常溫下進行自然發酵，發酵到第7天進行第一次翻堆，以後每間隔3天將進行一次翻堆，共翻堆6次，整個發酵時間為25天，培養料的含水量達25%左右，活性微生物含量達2000萬個/克以上即為成品。E、成品的包裝與儲藏將經步驟D處理好的成品進行包裝，包裝時選擇內有一層塑料膜的編織袋進行劑量包裝。包裝好後放置於室內常溫儲藏，保存時間為2年。實施例四本發明生物有機肥的製備A、中藥微生物菌劑的製備按照發明專利「純中藥微生物菌發酵劑及其製備方法」(專利號ZL01108507. X) 實施例I中的配比和方法生產中藥微生物的固體菌劑。將生產好的固體菌劑存放於塑料編織袋中室溫保存備用。B、培養料的配置按質量配比將城市汙泥55份、紫莖澤蘭20份、草炭15份、廢烤菸4份、菌渣3份、 粉煤灰3份充分混勻，調節混合物含水量至55 65%之間，得到培養料。C、接種將步驟A生產的固體菌劑接種入步驟B配置的培養料中，接種量為主料和輔料總重量的O. 5 %，並將菌種與培養料混合均勻。D、發酵
將經步驟C接種後的培養料進行制堆，堆高為I. 5cm,寬度為5米，放置常溫下進行自然發酵，發酵到第7天進行第一次翻堆，以後每間隔3天將進行一次翻堆，共翻堆5次，整個發酵時間為22天，培養料的含水量達25%左右，活性微生物含量達2000萬個/克以上即為成品。E、成品的包裝與儲藏將經步驟D處理好的成品進行包裝，包裝時選擇內有一層塑料膜的編織袋進行劑量包裝。包裝好後放置於室內常溫儲藏，保存時間為2年。實施例五本發明生物有機肥的製備A、中藥微生物菌劑的製備按照發明專利「純中藥微生物菌發酵劑及其製備方法」(專利號ZL01108507. X) 實施例I中的配比和方法生產中藥微生物的固體菌劑。將生產好的固體菌劑存放於塑料編織袋中室溫保存備用。B、培養料的配置按質量配比將城市汙泥50份、紫莖澤蘭20份、草炭15份、廢烤菸5份、菌渣5份、 粉煤灰5份充分混勻，調節混合物含水量至55 65%之間，得到培養料。C、接種將步驟A生產的固體菌劑接種入步驟B配置的培養料中，接種量為主料和輔料總重量的O. 5 %，並將菌種與培養料混合均勻。D、發酵將經步驟C接種後的培養料進行制堆，堆高為I. 6cm，寬度為4. 5米，放置常溫下進行自然發酵，發酵到第8天進行第一次翻堆，以後每間隔3天將進行一次翻堆，共翻堆5次， 整個發酵時間為23天，培養料的含水量達25%左右，活性微生物含量達2000萬個/克以上即為成品。E、成品的包裝與儲藏將經步驟D處理好的成品進行包裝，包裝時選擇內有一層塑料膜的編織袋進行劑量包裝。包裝好後放置於室內常溫儲藏，保存時間為2年。實施例六本發明生物有機肥的製備A、中藥微生物菌劑的製備按照發明專利「純中藥微生物菌發酵劑及其製備方法」(專利號ZL01108507. X) 實施例I中的配比和方法生產中藥微生物的固體菌劑。將生產好的固體菌劑存放於塑料編織袋中室溫保存備用。B、培養料的配置按質量配比將城市汙泥40份、紫莖澤蘭40份、草炭10份、廢烤菸4份、菌渣3份、 粉煤灰3份充分混勻，調節混合物含水量至55 65%之間，得到培養料。C、接種將步驟A生產的固體菌劑接種入步驟B配置的培養料中，接種量為主料和輔料總重量的O. 3%，並將菌種與培養料混合均勻。D、發酵將經步驟C接種後的培養料進行制堆，堆高為I. 8cm，寬度為5米，放置常溫下進行自然發酵，發酵到第8天進行第一次翻堆，以後每間隔4天將進行一次翻堆，共翻堆4次，整個發酵時間為24天，培養料的含水量達25%左右，活性微生物含量達2000萬個/克以上即為成品。E、成品的包裝與儲藏將經步驟D處理好的成品進行包裝，包裝時選擇內有一層塑料膜的編織袋進行劑量包裝。包裝好後放置於室內常溫儲藏，保存時間為2年。實施例七本發明生物有機肥的製備A、中藥微生物菌劑的製備按照發明專利「純中藥微生物菌發酵劑及其製備方法」(專利號ZL01108507. X) 實施例I中的配比和方法生產中藥微生物的固體菌劑。將生產好的固體菌劑存放於塑料編織袋中室溫保存備用。B、培養料的配置按質量配比將城市汙泥30份、紫莖澤蘭40份、草炭10份、廢烤菸5份、菌渣5份、 粉煤灰10份充分混勻，調節混合物含水量至55 65%之間，得到培養料。C、接種將步驟A生產的固體菌劑接種入步驟B配置的培養料中，接種量為主料和輔料總重量的O. 3%，並將菌種與培養料混合均勻。D、發酵將經步驟C接種後的培養料進行制堆，堆高為I. 6cm,寬度為5米，放置常溫下進行自然發酵，發酵到第8天進行第一次翻堆，以後每間隔4天將進行一次翻堆，共翻堆4次，整個發酵時間為24天，培養料的含水量達25%左右，活性微生物含量達2000萬個/克以上即為成品。E、成品的包裝與儲藏將經步驟D處理好的成品進行包裝，包裝時選擇內有一層塑料膜的編織袋進行劑量包裝。包裝好後放置於室內常溫儲藏，保存時間為2年。試驗例本發明中藥微生物菌肥的肥效試驗採用實施例I 7製備的本發明生物有機肥分別對菸草、辣椒進行試驗，並以各實施例對應的未接種中藥微生物菌劑的培養料對比，結果見表1、2所示。表1、2中，實施例I 7製備的本發明生物有機肥分別以產品I 7表不,各實施例對應的未接種中藥微生物菌劑的培養料分別以培養料I 7表示。表I對菸草的肥效試驗
權利要求
1.利用城市汙泥製備的生物有機肥，其特徵在於由下述重量配比的原料接種中藥微生物菌劑後發酵製備而成城市汙泥30 70份、紫莖澤蘭10 40份、草炭10 30份、廢烤菸3 10份、菌渣3 10份、粉煤灰O 10份。
2.根據權利要求I所述的利用城市汙泥製備的生物有機肥，其特徵在於由下述重量配比的原料接種中藥微生物菌劑後發酵製備而成城市汙泥45 55份、紫莖澤蘭15 25份、 草炭13 17份、廢烤菸4 6份、菌渣4 6份、粉煤灰4 6份。
3.根據權利要求2所述的利用城市汙泥製備的生物有機肥，其特徵在於由下述重量配比的原料接種中藥微生物菌劑後發酵製備而成城市汙泥50份、紫莖澤蘭20份、草炭15 份、廢烤菸5份、菌渣5份、粉煤灰5份。
4.根據權利要求1、2或3所述的利用城市汙泥製備的生物有機肥，其特徵在於所述的中藥微生物菌劑的接種量為城市汙泥、紫莖澤蘭、草炭、廢烤菸、菌渣、粉煤灰總重量的 O. 3 1%。
5.根據權利要求1、2或3所述的利用城市汙泥製備的生物有機肥，其特徵在於所述的城市汙泥為汙水處理廠經過脫水後得到的汙泥。
6.根據權利要求1、2或3所述的利用城市汙泥製備的生物有機肥，其特徵在於所述的草炭有機質含量為40 60%、腐植酸含量大於25%。
7.根據權利要求1、2或3所述的利用城市汙泥製備的生物有機肥，其特徵在於所述的廢烤菸是經曬乾或烘乾後粉碎至40 60目的煙杆和菸葉。
8.根據權利要求1、2或3所述的利用城市汙泥製備的生物有機肥，其特徵在於所述的菌渣是以雜木屑、玉米芯、棉籽殼為主料生產食用菌後的產物。
9.利用城市汙泥製備的生物有機肥的製備方法，其特徵在於包括如下步驟a、培養料配製按重量配比將城市汙泥30 70份、紫莖澤蘭10 40份、草炭10 30 份、廢烤菸3 10份、菌渣3 10份、粉煤灰O 10份混勻並調節混合物含水量至55 65%，得到培養料；b、接種將中藥微生物菌劑接種於培養料中，並將菌種與培養料充分混勻；中藥微生物菌劑的接種量為城市汙泥、紫莖澤蘭、草炭、廢烤菸、菌渣、粉煤灰總重量的O. 3 1% ;C、發酵接種後的培養料發酵至培養料的含水量為18 30%，培養料中的活性微生物含量為2000萬個/克以上，即得成品。
10.根據權利要求9所述的利用城市汙泥製備的生物有機肥的製備方法，其特徵在於 c步驟中，接種後的培養料進行堆制，然後在常溫下自然發酵，第7 10天翻堆一次，以後每間隔3 4天翻堆一次，整個發酵過程翻堆4 6次，發酵時間為19 28天，培養料的含水量即達到18 30%，培養料中的活性微生物含量為2000萬個/克以上，即得成品。
全文摘要
本發明公開了一種利用城市汙泥製備的生物有機肥及其製備方法，屬於生物肥料領域。本發明所要解決的技術問題是提供一種用城市汙泥製備得到的生物有機肥和其製備方法。利用城市汙泥製備的中藥菌生物有機肥，由下述重量配比的原料接種中藥微生物菌劑後發酵製備而成城市汙泥30～70份、紫莖澤蘭10～40份、草炭10～30份、廢烤菸3～10份、菌渣3～10份、粉煤灰0～10份。本發明通過適當的原料配比並接種中藥菌發酵後製備的有機肥能夠充分利用原料中的有機質和N、P、K等物質，並且能使汙泥中的重金屬發生鈍化達到農用標準，產品具有改良土壤、提高肥力、改善植物根系微生態環境和提高作物品質、增產等功效。
文檔編號C05F17/00GK102584467SQ20121005786
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月7日 優先權日2012年3月7日
發明者柳成益, 謝從新, 謝剛 申請人:柳成益, 謝從新, 謝剛