[发明专利]一种处理污泥制备生物有机肥料的方法及其专用发酵剂

说明书

技术领域

本发明属于城市污泥无害化处理及循环利用领域，特别涉及一种处理污泥制备生物有机肥料的方法及其专用发酵剂。

背景技术

随着我国城市化进程的加快和城市污水处理率逐年提高，城市污水处理厂的脱水污泥产量也急剧增加，如何有效地处理处置这些污泥已成为我国环境保护急需解决的问题。常用的污泥处理处置方法包括填埋、焚烧、热干化、投海及堆肥，这些处理处置措施都存在一些不足之处，例如：污泥填埋，不仅占用大量土地，而且污染周边环境及地下水体；污泥焚烧虽然占地少，但由于设备投资大、运转成本高及空气污染等问题，很难被普遍采用；污泥热干化也因设备投资大和消耗资源多而很难普及推广；污泥投海虽然成本很低，但由于污染海洋环境，已被禁止；污泥堆肥可能存在重金属、难降解有机物和一些病原体的污染，会影响它的农用推广。但是，城市污泥可以通过前期无害化处理和污泥堆肥的合理施用大大减少农用带来的负面影响，并且污泥堆肥后农用具有投资少、能耗低、运行费用低、改良土壤和增加土壤肥力等特点，既合理处置了污泥、又能创造经济、社会和生态效益，是目前我国最有发展前景的一种污泥处理处置方式。随着城市污泥堆肥的生物发酵技术日益成熟，城市污泥堆肥后制成生物有机肥已经获得广泛应用，英、美、法等许多国家城市污泥的农用率在70％以上，有的高达80％，在我国的海南、深圳、西安等地区也出现了城市污泥堆肥产品。

近二十年来，城市污泥堆肥处理工艺已经获得许多科技成果，如条垛式堆肥工艺、发酵槽(池)式堆肥工艺和筒仓式堆肥工艺等，并出现一批相关的专利，如“利用城市污泥制造生物有机肥技术”(中国专利申请CN 200510045172.1)、“利用城市污泥生产生物型有机复合肥的方法”(中国专利申请CN 00132414.4)、“利用城市污泥制系列专用肥”(中国专利申请CN 200410043637.5)、和“城市污泥生物肥”(中国专利申请CN 02117359.1)等。但是，目前还没有出现被普遍认可的城市污泥堆肥处理生产有机肥或生物有机肥技术，主要原因包括以下几个方面：

1.传统堆肥方式处理污泥，由于没有添加污泥发酵剂，城市污泥未能快速达到高温发酵，污泥发酵时间长，无害化程度低，腐熟和除臭效果不佳，只适用于农民自产自用，无法实现大量污泥的无害化、资源化和商品化处理。

2.采用“扩大菌”发酵污泥，在污泥中添加大量的红糖，造成资源的浪费和生产成本提高；同时，“扩大菌”由酵素菌进一步扩大培养而来，成分复杂易变和难检测，在国内没有统一的质量标准，无法保证污泥发酵效果的稳定性。

3.当前使用的污泥发酵剂主要由好氧菌组成，缺少由好氧菌和兼性好氧菌组成的污泥发酵剂。当通风工艺达不到好氧发酵要求时，常常出现污泥脱水及除臭效果不佳的问题；当通风过量时，堆肥很难保持高温，无害化程度低，难以达到农用标准。

4.塔式好氧发酵或槽式好氧发酵的堆肥工艺需要外界强制性通风，设备投资较大，同时需要消耗大量的资源，造成污泥堆肥处理成本大大提高。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种污泥发酵剂。

本发明所提供的污泥发酵剂，其活性成分由好氧菌和兼性好氧菌组成，所述好氧菌具体可以为枯草芽孢杆菌、嗜热侧孢霉和黑曲霉，所述兼性好氧菌具体可以为嗜热脂肪芽孢杆菌和酿酒酵母菌。

所述污泥发酵剂中，所述枯草芽孢杆菌、所述嗜热脂肪芽孢杆菌、所述黑曲霉、所述嗜热侧孢霉菌、所述酿酒酵母菌的CFU之比可以为1∶(0.5-1.5)∶(0.5-1.5)∶(0.5-1.5)∶(0.5-1.5)，如所述枯草芽孢杆菌∶所述嗜热脂肪芽孢杆菌∶所述黑曲霉∶所述嗜热侧孢霉菌∶所述酿酒酵母菌＝1∶1∶1∶1∶1。

实际应用中，上述污泥发酵剂具体可以通过将菌种分别加入到麸皮辅料中发酵后，再按所述比例混匀制备而成。

上述枯草芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、黑曲霉、嗜热侧孢霉菌和酿酒酵母菌具体可以是在中国工业微生物菌种保藏管理中心购买的菌，其编号分别是10163、10208、2105、2441和1923。

本发明的另一个目的是提供一种处理污泥制备生物有机肥料的方法。

本发明所提供的处理污泥制备生物有机肥料的方法，是将污泥与辅料混合，再接入上述任一所述污泥发酵剂进行发酵，得到腐熟污泥，再向其中接入细黄链霉菌继续进行培养，得到生物有机肥料。

其中，所述辅料只要能调节污泥的含水量、透气性、阳离子交换量或可以增加污泥的腐殖酸含量的均可以。