[发明专利]一种污泥炭基生物有机肥及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于污泥再生利用生产技术领域，特别是涉及一种污泥炭基生物有机肥及其制备方法。

背景技术

目前工业废水的处理大多采用活性污泥法，它具有基建投资省、处理效果好的优点，但它一直存在一个最大的弊端，那就是在运行过程中会产生大量的剩余污泥。剩余污泥通常含有相当量的有毒有害物质及未稳定化的有机物，如果不进行妥善的处理与处置，将会对环境造成直接或潜在的污染。在传统活性污泥法中，每降解1kgBOD5(biochemical Oxygen Demand，五日生化需氧量)会产生大约15~100 L的剩余污泥，用于处理或处置剩余污泥的费用约占污水处理总费用的25%~65%。随着一些新环境法的颁布和实施，对污水处理要求的深度和广度都大幅增加，必然会导致剩余污泥的产量越来越大，显而易见，污泥的处理与处置将成为环境领域的一大难题。  目前对剩余污泥的处理与处置，存在有效性和经济性两方面的问题，首先，尚无一种可以推而广之同时对环境无污染的有效方法，常用的污泥处置方法有农业利用、填埋、焚烧和投放远洋等，但这些处置方法无一例外地都存在弊端。如污泥中重金属的含量通常超过农用污泥重金属最高限量的规定，尤其是现代工业的快速发展，使污泥中重金属含量和有毒有害物质增加，大大降低了农用的可能。此外，污泥中还含有病原体、寄生虫卵等，如果农业利用不当，将对人类的健康造成严重的危害。填埋处置容易对地下水造成污染，同时大量占用土地。焚烧处置虽然可以使污泥体积大幅减小，且可灭菌，但焚烧设备的投资和运行费用都比较大。投放远洋虽然在短期内可以避免海岸线及近海受到污染，但其长期危害可能非常严重，因此，已被世界上大多数国家所禁用。其次，各种污泥处理与处置方法需要的资金巨大，如在欧美，污泥处理基建费用占污水处理厂总基建费用的比例高达60~70%。随着人们环保意识的增强，世界各国对于污泥排放所制定的标准越来越严格，这也将进一步加大污泥的处置费用和难度。剩余污泥的处理和处置不仅给污水处理厂带来沉重的负担，而且也成为各国政府和民众密切关注的问题。

1、肥料是农作物的粮食，是农业生产中必不可少的基本生产资料。然而，我国多数地区因长期施用化学肥料已使土壤生态环境、土壤理化性状以及土壤微生物区系受到了不同程度的破坏，尤其是过多施用单质化学肥料，已使土壤中营养元素比例严重失调，肥力供给能力下降，土壤板结加剧，根际土壤微生物优势种群大量减少，并在一定程度上对农产品品质造成了污染，使产品难以达到无公害食品的要求。目前，世界各国都在借助高科技手段，寻求新的肥源，其中炭基生物有机肥料是研究的重点。随着生物质能源领域以及微生物领域科学技术的进步，各国农业科学家普遍认为，肥料要向高效、复合的方向发展，即应寻求一种新型炭基生物有机肥，不仅将氮、磷、钾及微量元素配合使用，而且要将活性炭与微生物、有机质结合起来，发挥整体优势，以建立良性农田生态循环体系和作物营养综合体系，充分利用土壤潜力，达到使作物增产增收最佳效果。

2、我国是一个发展中国家，又是一个农业大国，相对其他污泥处置方式而言，城市污泥的土地利用更符合我国国情，因此在我国有巨大的发展潜力。据统计，截至2014年3月底，全国市、县累计建成污水处理厂3622座，污水处理能力每日约1．53亿立方米。清华大学水政策研究中心主任傅涛预测，到2015年，全国全年城镇污水处理厂湿污泥（含水率80％）产生量将达到3359万吨。《中国污泥处理处置市场分析报告（2013）》中表明，我国污泥处置中填埋占比67％，堆肥12％，近18％去向不明，相当于超过80％的污泥并未得到无害化处理。污泥如果没有得到有效处理，相当于花费巨量资金分离出的污染物又回到了环境中，等于白处理了。而遗憾的是，我国正面临着由于八成污泥未处理，数千亿元的污水处理费可能“打水漂”的尴尬局面。与此同时，污泥中含有丰富的有机质、氮、磷等营养元素，若能利用起来将是一种高效的有机肥，但由于污泥中还含有多种不等量的重金属、病原微生物和微量的有机污染物等有害物质，对污泥的制肥还田带来了困难。