CN112961009A - 一种造纸污泥营养土及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种造纸污泥营养土，包括如下重量配比的各原料：含水率为60％的造纸污泥50％‑60％、厨余垃圾5％‑15％、花生壳2％‑4％、泥炭土5％‑8％、椰糠5％‑10％、蛭石2％‑4％、火山石2％‑4％、珍珠岩2％‑4％、白云石粉2％‑4％、有机肥发酵剂1％，所述有机肥发酵剂包括粪产碱菌，通过厨余垃圾提供丰富的氮元素，以提高造纸污泥堆肥产物的碳氮比，使之具有营养丰富、肥效均衡的优点，同时还提供一种造纸污泥营养土制备方法，可将造纸污泥进行无害化处理，发酵周期短，得到的造纸污泥营养土肥效均衡，病虫害发生率低，透气保水性好，具有极高的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及造纸污泥废物处理技术领域，具体涉及一种造纸污泥营养土及其制备方法。
背景技术
造纸制浆企业在生产时，会产生大量含纤维的有机废水，有机废水经废水处理工序处理后产生的造纸污泥成为新的污染源。造纸污泥成分复杂，有机物含量高，放置后会产生恶臭，且含水量高体积庞大，若不经妥善处理可能造成空气污染、土壤污染等问题。因此，如何处理这些污泥，是造纸企业面临的难题。
目前，最常见的处理方式是通过脱水设备将造纸污泥含水率降低到一定标准或自然晾干之后，送至垃圾处理场进行填埋，既浪费土地资源，防渗漏措施不到位时又会造成土壤及地下水污染，且随着土地资源日益紧张，污泥掩埋的成本越来越高，属于费时费工无收益。通过对造纸污泥的成分进行测定发现，造纸污泥属于生物固体废弃物，它既含有大量的纤维素类有机质和氮、磷、钾等植物养分，又含有微量重金属和病原菌。基于造纸污泥的这个特性，有必要对造纸污泥进行资源化利用，以实现对造纸污泥的无害化处理，最大限度减少造纸生产过程中污染的产生与排放，消除污染，提高资源利用率。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种肥效均衡且病虫害发生率低的造纸污泥营养土，并提供该造纸污泥营养土的制备方法。
本发明提供一种造纸污泥营养土，包括如下重量配比的各原料：含水率为60％的造纸污泥50％-60％、厨余垃圾5％-15％、花生壳2％-4％、泥炭土5％-8％、椰糠5％-10％、蛭石2％-4％、火山石2％-4％、珍珠岩2％-4％、白云石粉2％-4％、有机肥发酵剂1％，所述有机肥发酵剂包括粪产碱菌。
在其中一实施例中，造纸污泥营养土包括如下重量配比的各原料：含水率为60％的造纸污泥60％、厨余垃圾10％、花生壳4％、有机肥发酵剂1％、泥炭土5％、椰糠10％、蛭石4％、火山石2％、珍珠岩2％、白云石粉2％。
在其中一实施例中，在制备过程中采用等离子除臭技术进行除臭。
造纸污泥包括初级污泥、二级污泥、混合污泥及脱墨污泥四种，由原木纤维产生的污泥为初级污泥，采用生物处理分解有机质产生的污泥为二级污泥，亦称活性污泥，初级污泥与二级污泥的混合物即为混合污泥，对再利用的废纸进行脱墨程序产生的污泥为脱墨污泥，均具有碳氮比较低，氮元素主要以有机氮形式存在的特点。
本发明提供的造纸污泥营养土，在堆肥阶段，以造纸污泥作为主要原料，辅以厨余垃圾、花生壳，使用包括粪产碱菌的有机肥发酵剂进行堆肥发酵，分解造纸污泥、厨余垃圾、花生壳中的有机质，同时达到升温除臭、消除病虫害和提高养分的效果。使用的有机肥发酵剂中包含粪产碱菌，可进一步提高有机物降解速率，促进厨余垃圾的有机氮转化为无机氮，提高堆肥产物的碳氮比，使其肥效更均衡，同时粪产碱杆菌促进其他菌类的生长，促使各菌种复合成为优势菌种。经过堆肥处理后，堆肥产物中的植物可利用形态养分增加，重金属的生物有效性减小，利于改善土壤理化性质。将堆肥后的产物与泥炭土、椰糠、蛭石、火山石、珍珠岩、白云石粉等原料混合，搅拌均匀得到造纸污泥营养土，泥炭土富含氮素，椰糠具有良好的孔隙结构和较强的保水能力，蛭石有离子交换的能力，它对土壤的营养有极大的作用，火山石布水布气均匀，具有天然蜂窝多孔，是菌胶团最佳的生长环境，比表面积大，有利于微生物代谢过程中所需的氧气与营养物质及代谢产生的废物的传质过程，珍珠岩具有调节土壤板结的作用，白云石粉具有进一步的防虫杀虫的作用，使造纸污泥营养土在应用于种植时病虫害发生率低。
本发明还提供了一种造纸污泥营养土的制备方法，包括以下步骤：
1)将含水量为60％的造纸污泥粉碎备用，按如下重量配比称取粉碎过的含水率为60％的造纸污泥50％-60％、粉碎过的厨余垃圾5％-15％、花生壳2％-4％、有机肥发酵剂1％，称取后送入发酵池；
2)将发酵池内粉碎过的造纸污泥、粉碎过的厨余垃圾、花生壳堆积成垛进行好氧堆肥；
3)在堆垛2-3天后，采用鼓风机进行通风，每天早晚各通风一次，通风时间为30min，流量为0.15m3/min，持续15-20天；
4)将堆肥得到的发酵物料送入搅拌池，加入如下重量配比的泥炭土4％-8％、椰糠5％-10％、蛭石2％-4％、火山石2％-4％、珍珠岩2％-4％、白云石粉2％-4％，搅拌均匀得到造纸污泥营养土。
在其中一实施例中，所述步骤2)中，粉碎过的造纸污泥、粉碎过的厨余垃圾、花生壳堆积成梯形或三角形的条垛。
在其中一实施例中，所述步骤3)还包括：在堆垛进行通风10-15天时，对堆垛进行翻抛，堆肥完成时对得到的发酵物料进行筛分。
本发明提供的造纸污泥营养土的制备方法，造纸污泥原料可以是仅经过过滤沉淀等物理方法处理过的初级污泥，在堆肥发酵前对造纸污泥进行了粉碎操作，使造纸污泥与空气能够良好接触，保证在好氧的条件下使有机物分解，充分进行好氧堆肥；通过采用强制通风静态垛系统，能够很好的控制通风和堆体的温度，使堆肥周期相对缩短；以造纸污泥、泥炭土、椰糠、蛭石、火山石、珍珠岩、白云石粉为其主要成分，能起到彻底脱臭、腐熟、杀虫、灭菌的作用，具有营养丰富、透气保水性好、经济效益好的优点。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。
实施例1
1)将含水率为60％的造纸污泥送入粉碎机粉碎备用，按50：14：3的重量配比称取粉碎过的含水率为60％的造纸污泥、粉碎过的厨余垃圾、花生壳，称取后送入发酵池，将占总量为1％的包含粪产碱菌的有机肥发酵剂送入发酵池，加入适量的水掺混均匀后发酵；
2)将发酵池内、粉碎过的厨余垃圾、花生壳堆积成条垛进行好氧堆肥，发酵温度达50℃，夏季发酵21天，冬季发酵25天；
3)在堆垛3天后，采用鼓风机进行通风，每天早晚各通风一次，通风时间为30min，流量为0.15m3/min，持续15天；
4)在堆垛进行通风12天时，通过翻抛机对堆垛进行翻抛，堆肥完成时对得到的发酵物料进行筛分；
5)将发酵完成后的物料送入搅拌池，在搅拌池中加入所占整体的干质量百分数分别为67％、10％、10％、4％、4％、2％、2％的发酵物料、泥炭土、椰糠、蛭石、火山石、珍珠岩、白云石粉，掺混均匀后，出料得到造纸污泥营养土成品。
实施例2
1)将含水率为60％的造纸污泥送入粉碎机粉碎备用，按55：10：2的重量配比称取粉碎过的含水率为60％的造纸污泥、粉碎过的厨余垃圾、花生壳，称取后送入发酵池，将占总量为1％的包含粪产碱菌的有机肥发酵剂送入发酵池，加入适量的水掺混均匀后发酵；
2)将发酵池内、粉碎过的厨余垃圾、花生壳堆积成条垛进行好氧堆肥，发酵温度达50℃，夏季发酵23天，冬季发酵27天；
3)在堆垛3天后，采用鼓风机进行通风，每天早晚各通风一次，通风时间为30min，流量为0.15m3/min，持续18天；
4)在堆垛进行通风15天时，通过翻抛机对堆垛进行翻抛，堆肥完成时对得到的发酵物料进行筛分；
5)将发酵完成后的物料送入搅拌池，在搅拌池中加入所占整体的干质量百分数分别为67％、10％、10％、2％、5％、3％、2％的发酵物料、泥炭土、椰糠、蛭石、火山石、珍珠岩、白云石粉，掺混均匀后，出料得到造纸污泥营养土成品。
实施例3
1)将含水率为60％的造纸污泥送入粉碎机粉碎备用，按60：5：2的重量配比称取粉碎过的含水率为60％的造纸污泥、粉碎过的厨余垃圾、花生壳，称取后送入发酵池，将占总量为1％的包含粪产碱菌的有机肥发酵剂送入发酵池，加入适量的水掺混均匀后发酵；
2)将发酵池内、粉碎过的厨余垃圾、花生壳堆积成条垛进行好氧堆肥，发酵温度达50℃，夏季发酵23天，冬季发酵27天；
3)在堆垛3天后，采用鼓风机进行通风，每天早晚各通风一次，通风时间为30min，流量为0.15m3/min，持续18天；
4)在堆垛进行通风15天时，通过翻抛机对堆垛进行翻抛，堆肥完成时对得到的发酵物料进行筛分；
5)将发酵完成后的物料送入搅拌池，在搅拌池中加入所占整体的干质量百分数分别为67％、10％、10％、2％、5％、3％、2％的发酵物料、泥炭土、椰糠、蛭石、火山石、珍珠岩、白云石粉，掺混均匀后，出料得到造纸污泥营养土成品。
对比例1
1)将含水率为60％的造纸污泥送入粉碎机粉碎备用，将粉碎过的含水率为60％的造纸污泥送入发酵池，将占总量为1％的不包含粪产碱菌的有机肥发酵剂送入发酵池，加入适量的水掺混均匀后发酵；
2)将发酵池内粉碎过的造纸污泥堆积成条垛进行好氧堆肥，发酵温度达50℃，夏季发酵21天，冬季发酵25天；
3)在堆垛3天后，采用鼓风机进行通风，每天早晚各通风一次，通风时间为30min，流量为0.15m3/min，持续15天；
4)在堆垛进行通风12天时，通过翻抛机对堆垛进行翻抛，堆肥完成时对得到的发酵物料进行筛分；
5)将发酵完成后的物料送入搅拌池，在搅拌池中加入所占整体的干质量百分数分别为50％、10％、10％、4％、4％、2％的发酵物料、泥炭土、椰糠、蛭石、火山石、珍珠岩，掺混均匀后，出料得到造纸污泥营养土成品。
对比例2
1)将含水率为60％的造纸污泥送入粉碎机粉碎备用，将粉碎过的含水率为60％的造纸污泥送入发酵池，将占总量为1％的不包含粪产碱菌的有机肥发酵剂送入发酵池，加入适量的水掺混均匀后发酵；
2)将发酵池内粉碎过的造纸污泥堆积成条垛进行好氧堆肥，发酵温度达50℃，夏季发酵23天，冬季发酵27天；
3)在堆垛3天后，采用鼓风机进行通风，每天早晚各通风一次，通风时间为30min，流量为0.15m3/min，持续18天；
4)在堆垛进行通风15天时，通过翻抛机对堆垛进行翻抛，堆肥完成时对得到的发酵物料进行筛分；
5)将发酵完成后的物料送入搅拌池，在搅拌池中加入所占整体的干质量百分数分别为60％、10％、10％、2％、5％、3％的发酵物料、泥炭土、椰糠、蛭石、火山石、珍珠岩，掺混均匀后，出料得到造纸污泥营养土成品。
对比例3
1)将含水率为60％的造纸污泥送入粉碎机粉碎备用，将粉碎过的含水率为60％的造纸污泥送入发酵池，将占总量为1％的不包含粪产碱菌的有机肥发酵剂送入发酵池，加入适量的水掺混均匀后发酵；
2)将发酵池内粉碎过的造纸污泥堆积成条垛进行好氧堆肥，发酵温度达60℃，夏季发酵25天，冬季发酵30天；
3)在堆垛3天后，采用鼓风机进行通风，每天早晚各通风一次，通风时间为30min，流量为0.15m3/min，持续20天；
4)在堆垛进行通风17天时，通过翻抛机对堆垛进行翻抛，堆肥完成时对得到的发酵物料进行筛分；
5)将发酵完成后的物料送入搅拌池，在搅拌池中加入所占整体的干质量百分数分别为65％、10％、10％、2％、5％、3％的发酵物料、泥炭土、椰糠、蛭石、火山石、珍珠岩，掺混均匀后，出料得到造纸污泥营养土成品。
本发明的造纸污泥营养土可用于在植物花卉中作为基肥施用，选取长势相同的6组番茄树幼苗，选用实施例1、2、3和对比例1、2、3制备的造纸污泥营养土成品分别作为上述6组番茄树的盆栽基肥，在确保其他栽培条件一样的前提下，与对比例1、2、3相比，使用实施例1、2、3得到的造纸污泥营养土为基肥的番茄树高、单株鲜重和产量都提高了，病虫害发生率下降，这说明所得造纸污泥营养土的肥效更高，制备过程中杀虫灭菌彻底，病虫害发生率更低。
本发明提供的造纸污泥营养土，在堆肥阶段，以造纸污泥作为主要原料，辅以厨余垃圾、花生壳，使用包括粪产碱菌的有机肥发酵剂进行堆肥发酵，分解造纸污泥、厨余垃圾、花生壳中的有机质，同时达到升温除臭、消除病虫害和提高养分的效果。使用的有机肥发酵剂中包含粪产碱菌，可进一步提高有机物降解速率，促进厨余垃圾的有机氮转化为无机氮，提高堆肥产物的碳氮比，使其肥效更均衡，同时粪产碱杆菌促进其他菌类的生长，促使各菌种复合成为优势菌种。经过堆肥处理后，堆肥产物中的植物可利用形态养分增加，重金属的生物有效性减小，利于改善土壤理化性质。将堆肥后的产物与泥炭土、椰糠、蛭石、火山石、珍珠岩、白云石粉等原料混合，搅拌均匀得到造纸污泥营养土，泥炭土富含氮素，椰糠具有良好的孔隙结构和较强的保水能力，蛭石有离子交换的能力，它对土壤的营养有极大的作用，火山石布水布气均匀，具有天然蜂窝多孔，是菌胶团最佳的生长环境，比表面积大，有利于微生物代谢过程中所需的氧气与营养物质及代谢产生的废物的传质过程，珍珠岩具有调节土壤板结的作用，白云石粉具有进一步的防虫杀虫的作用，使造纸污泥营养土在应用于种植时病虫害发生率低。
本发明提供的造纸污泥营养土的制备方法，造纸污泥原料可以是仅经过过滤沉淀等物理方法处理过的初级污泥，在堆肥发酵前对造纸污泥进行了粉碎操作，使造纸污泥与空气能够良好接触，保证在好氧的条件下使有机物分解，充分进行好氧堆肥；通过采用强制通风静态垛系统，能够很好的控制通风和堆体的温度，使堆肥周期相对缩短；以造纸污泥、泥炭土、椰糠、蛭石、火山石、珍珠岩、白云石粉为其主要成分，能起到彻底脱臭、腐熟、杀虫、灭菌的作用，具有营养丰富、透气保水性好、经济效益好的优点。
Claims (6)
1.一种造纸污泥营养土，其特征在于，包括如下重量配比的各原料：含水率为60％的造纸污泥50％-60％、厨余垃圾5％-15％、花生壳2％-4％、泥炭土5％-8％、椰糠5％-10％、蛭石2％-4％、火山石2％-4％、珍珠岩2％-4％、白云石粉2％-4％、有机肥发酵剂1％，所述有机肥发酵剂包括粪产碱菌。
2.如权利要求1所述的造纸污泥营养土，其特征在于，包括如下重量配比的各原料：含水率为60％的造纸污泥60％、厨余垃圾10％、花生壳4％、有机肥发酵剂1％、泥炭土5％、椰糠10％、蛭石4％、火山石2％、珍珠岩2％、白云石粉2％。
3.一种造纸污泥营养土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将含水量为60％的造纸污泥粉碎备用，按如下重量配比称取粉碎过的含水率为60％的造纸污泥50％-60％、粉碎过的厨余垃圾5％-15％、花生壳2％-4％、有机肥发酵剂1％，称取后送入发酵池；
2)将发酵池内粉碎过的造纸污泥、粉碎过的厨余垃圾、花生壳堆积成垛进行好氧堆肥；
3)在堆垛2-3天后，采用鼓风机进行通风，每天早晚各通风一次，通风时间为30min，流量为0.15m3/min，持续15-20天；
4)将堆肥得到的发酵物料送入搅拌池，加入如下重量配比的泥炭土4％-8％、椰糠5％-10％、蛭石2％-4％、火山石2％-4％、珍珠岩2％-4％、白云石粉2％-4％，搅拌均匀得到造纸污泥营养土。
4.如权利要求3所述的造纸污泥营养土的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，粉碎过的造纸污泥、粉碎过的厨余垃圾、花生壳堆积成梯形或三角形的条垛。
5.如权利要求3所述的造纸污泥营养土的制备方法，其特征在于，所述步骤3)还包括：在堆垛进行通风10-15天时，对堆垛进行翻抛，堆肥完成时对得到的发酵物料进行筛分。
6.如权利要求3所述的造纸污泥营养土的制备方法，其特征在于，在制备过程中采用等离子除臭技术进行除臭。
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