以城鎮污水廠污泥制備的土地改良用營養土及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及土壤改良劑技術領域，具體而言，涉及以城鎮污水廠污泥制備的土地 改良用營養土及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 為了改善我國水資源污染嚴重的現狀，從"九五"期間我國城市污水治理問題得到 充分重視，城市污水處理工程項目發展很快。近年來，隨著城市污水處理能力的快速提高， 污泥量也同步大幅增加，由于污泥成分極其復雜，每天污泥持續不停的產出無法及時消化， 大量未經處理的污泥任意堆放，容易對環境造成新的二次污染，因此污泥的資源化利用是 當前城市污染治理函待解決的問題。
[0003] 城市污水處理廠產生的污泥是一種由有機殘片、細菌菌體、無機顆粒、膠體等組成 的極其復雜的非均質體。污泥產生量約占污水處理量的0.7,污泥的成分非常復雜，除含有 大量的水分外，還含有大量的有機質、難降解的有機物、多種微量兀素、病原微生物和寄生 蟲卵、微量重金屬等成分。大量未經處理的污泥任意堆放，會對環境造成新的二次污染。
[0004] 目前，城市污泥的處理處置方法主要有焚燒、填埋、土地利用和堆肥等多種形式。 焚燒法的技術與設備復雜，能耗大，投資高，并伴有大氣污染問題;填埋法受到用地的限制， 而且還時刻威脅和污染周圍環境和地下水。土地利用存在臭氣、重金屬和病原體污染等環 節問題。
[0005] 如何將產量巨大、含水率高、成分復雜的污泥進行妥善安全處理，使其無害化處理 和資源化利用，不僅成為了社會人們和環保界關注的重大課題，而且成為污泥處理處置工 作走向科學合理、節能降耗、因地制宜、全局統籌的發展方向以及為實現無害化、減量化、資 源化的目標打下基礎。
[0006] 現有技術中，對污泥的處理多以制備有機肥，制成營養土的較少。。
【發明內容】
[0007] 有鑒于此，本發明一方面提供一種土地改良效果較好的以城鎮污水廠污泥制備的 土地改良用營養土。
[0008] 一種以城鎮污水廠污泥制備的土地改良用營養土，其原料按照質量份包含40~60 份污泥、40~60份泥土、30~50份工業廢棄物和0.08~0.2份微生物菌劑。
[0009] 進一步地，所述污泥為城鎮污水廠污泥；
[0010]優選地，所述泥土為黃泥或濾泥；
[0011]所述工業廢棄物為木薯渣、糠醛渣、油柏、粉煤灰、食用菌渣中的一種或至少兩種。
[0012] 進一步地，按照質量份所述工業廢棄物包含5~10份木薯渣、5~8份糠醛渣、10~ 15份油柏、2~5份粉煤灰和8~12份食用菌渣。
[0013] 進一步地，所述油柏為大豆柏、花生柏、菜籽柏、油牡丹柏中的一種或至少兩種。
[0014] 進一步地，按照質量份所述油柏包含8~12份油牡丹柏和2~3份花生柏。
[0015] 進一步地，所述污泥的含水量為75~85wt%。
[0016] 進一步地，所述微生物菌劑的菌種為枯草芽孢桿菌、放線菌和青霉菌。
[0017] 進一步地，所述微生物菌劑的有效活菌數濃度為不小于0.50億個/克。
[0018]本發明另一方面提供一種土地改良用營養土的制備方法，由該制備方法獲得的土 地改良用營養土具有較好的土壤改良效果。
[00?9] -種如上述的土地改良用營養土的制備方法，包括以下步驟：
[0020]將各原料混合；以及
[0021 ]將所述混合后的原料進行發酵。
[0022]其中，所述發酵的溫度為45~60°C，發酵的時間為3~7天。
[0023]本發明的土地改良用營養土，將污泥和泥土進行復配，同時加入工業廢棄物，顯著 提高了有機質含量，保證了較好的土壤。同時，將工業廢棄物應用在土地改良用營養土中， 使得固體廢棄物得以再利用，避免了處理固體廢棄物對耗時耗力耗錢，解決了三廢的問題。
【具體實施方式】
[0024]為了便于理解本發明，下面合實施例來進一步說明本發明的技術方案。
[0025]本發明中的土地改良用營養土，其原料按照質量份必需地包含40~60份污泥、40 ~60份泥土、30~50份工業廢棄物和0.08~0.2份微生物菌劑。例如，污泥可以為40份、42 份、45份、50份、55份、58份或60份；泥土的質量份數可為40份、42份、45份、50份、55份、58份 或60份;工業廢棄物的質量份可為30份、32份、35份、40份、45份、48份或50份;微生物菌劑的 質量份可為0.08份、0.09份、0.1份、0.15份、0.18份或0.20份。
[0026] 上述污泥的具體形式可為城市污水處理廠的污泥、江河胡泊的污泥等，優選城市 污水處理廠的污泥。此處城市污水處理廠產生的污泥是一種由有機殘片、細菌菌體、無機顆 粒、膠體等組成的極其復雜的非均質體。污泥產生量約占污水處理量的0.7,污泥的成分非 常復雜，除含有大量的水分外，還含有大量的有機質、難降解的有機物、多種微量元素、病原 微生物和寄生蟲卵、微量重金屬等成分。大量未經處理的污泥任意堆放，會對環境造成新的 二次污染。通常地，城市污泥的處理處置方法主要有焚燒、填埋、土地利用和堆肥等多種形 式。焚燒法的技術與設備復雜，能耗大，投資高，并伴有大氣污染問題;填埋法受到用地的限 制，而且還時刻威脅和污染周圍環境和地下水。土地利用存在臭氣、重金屬和病原體污染等 環境問題。本發明中將養分較為豐富的污泥應用在土地改良用營養土，不僅賦予壤改良用 營養土以豐富的養分，而且還解決了污泥對環境所造成的污染，使得污泥成為一種再生利 用的資源。
[0027] 污泥的含水量可為75~85wt%，例如75wt%、76wt%、78wt%、80wt%、83wt%、 84wt%或85wt%，此處可以理解的是含水量指水占污泥總質量的質量百分比。當含水量超 過此范圍時，會增大發酵的難度。
[0028] 上述泥土可為黃泥或濾泥等形式，優選為濾泥，特別優選為糖廠濾泥。此處，糖廠 濾泥指糖廠濾泥是糖廠大量副產品中的一種。糖廠濾泥亞硫酸法的氮磷鉀特別多，發酵后 可以直接用做肥料，但碳酸法的只是堿性高的泥，是個難處理的污染物。糖廠在榨糖過程中 除生產白砂糖和赤砂糖等主產品外還有蔗渣、廢糖蜜、濾泥和地腳料濾泥，因為濾泥含水量 高和不易通氣等特性很難自然干燥，非常容易被雜菌污染，而污染了的濾泥進入上壤中更 影啊作物生長濾泥的隨意堆放、傾倒和填埋日曬雨淋不僅占用土地資源還污染空氣更污染 地下水源使濾泥成為"放沒地方放用又沒法用"的廢物。不少糖廠每年為此付出不菲的濾泥 運輸費和土地占用費，濾泥成為糖廠和環保部門急需解決的環保難題。濾泥的主要成分是 碎纖維、脂肪質、蛋白質、礦物質及少量糖份并含有氮磷鉀等多種可作為作物吸收的營養成 份，對其進行活化處理使其中的有機物質進一步重組腐殖化就成為高效、安全、優質的新型 生物肥料并符合有機、綠色農業生產需要。本發明中加入糖廠濾泥，可避免單獨使用污泥所 造成的有機質含量不足。
[0029] 上述工業廢棄物指指在工業生產活動中產生的喪失原有利用價值或者雖未喪失 利用價值但被拋棄或者放棄的固態、半固態、液態和置于容器中的氣態的物品、物質。這里 的工業廢棄物主要指工業固定廢棄物。可列舉出工業廢棄物的具體實例有木薯渣、糠醛渣、 花生柏、粉煤灰、食用菌渣等一種或任意組合。較好地，上述工業廢棄物包含5~10份木薯 渣、5~8份糠醛渣、10~15份油柏、2~5份粉煤灰和8~12份食用菌渣，例如木薯渣的質量份 可為5份、5.5份、6份、8份、9份、9.5份、9.8份或10份;糠醛渣的質量份可為5份、5.5份、6份、7 份、7.6份、7.8份、7.9份或8份等;油柏的質量份10份、11份、12份、14份、14.5份或15份等;粉 煤灰的質量份可為2份、2.2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、4.8份或5份等;食用菌渣的質 量份為8份、8.2份、8.5份、9份、10份、11份、11.5份、11.8份或12份等。當然，工業廢棄物除了 上上述外，還可包含本領域通用的凹凸棒等。
[0030] 上述木薯渣系木薯提取淀粉后的副產物。木薯渣主要含有粗蛋白、粗纖維、粗脂 肪、粗灰分、此外含有豐富的礦質元素，具體為8.45mg/kg Ca、0.048mg/kg P、24.02mg/kg Cu、47·30mg/kgZn和66· 20mg/kg Μη;還含有0.043%組氨酸、0.408%蘇氨酸、0.147%精氨 酸、0.052%酪氨酸、0.030%蛋氨酸、0.133%纈氨酸、0.133%異亮氨酸、0.144%亮氨酸、 0.096 %基丙氨酸和0.132 %賴氨酸。
[0031] 上述糠醛渣是生物質類物質如玉米芯、玉米桿、稻殼、棉籽殼以及農副產品加工下 腳料中的聚戊糖成分水解生產糠醛(呋喃甲醛)產生的生物質類廢棄物。糠醛渣作為生物質 水解過程中產生的廢棄物，其鹽分含量高、呈酸性，此外含有大量的纖維素、半纖維素、木質 素等，還含有一定量的1?、1(、211、1%、？6等植物必需營養元素，還含有腐植酸約26%。
[0032] 上述粉煤灰系從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細灰，粉煤灰是燃煤電廠排出的主 要固體廢物。主要氧化物組成為：Si02、A1203、Fe0、Fe203、Ca0、Ti02、Mg、K20、Na 20、S03、Mn02 等，此外還有P2〇5等。其中氧化硅、氧化鈦來自黏土，巖頁;氧化鐵主要來自黃鐵礦;氧化鎂和 氧化鈣來自與其相應的碳酸鹽和硫酸鹽。粉煤灰的元素組成(質量分數)為:〇 47.83%，Si 11.48% ~31·14%，Α1 6.40% ~22.91%，Fe 1.90% ~18.51%，Ca 0.30% ~25.10%， K0.22% ~3.10%，Mg 0.05% ~1.92%，Ti 0.40% ~1.80%，S 0.03% ~4.75%，Na 0.05%~1·40%，Ρ 0·00%~0.90%，C1 0·00%~0.12%，其他0.50%~29.12%。
[0033] 上述食用菌渣食用菌廢料又被稱作菌