一种有机肥料及制备方法
技术领域
本发明涉及肥料技术领域，尤其涉及一种有机肥料及制备方法。
背景技术
肥料是指提供一种或多种植物必需的营养元素，改善土壤性质、提高土壤肥力水平的一类物质，是农业生产的物质基础之一。肥料主要包括磷酸铵类肥料、大量元素水溶性肥料、中量元素肥料、生物肥料、有机肥料、多维场能浓缩有机肥等，目前，我国肥料的使用仍以氮磷钾大量元素为主，忽略了中微量元素在农田中的应用。
污泥是污水处理后的产物，由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。污泥中含有大量的有机物，容易腐化发臭。另外，污泥的颗粒较细，比重较小，是介于液体和固体之间的呈胶状液态的浓稠物。污泥需要固化稳定处理后才能够达到环保需求，其中，固化稳定处理的目的是降解污泥中的有机物质，以减少污泥含水量，杀灭污泥中的细菌、病原体等，消除臭味。
目前，污泥稳定化的处理方法主要有堆肥化、干燥、厌氧消化等，其中，厌氧消化是较普遍采用的稳定化技术。厌氧消化的主要目的是减少原污泥中以碳水化合物、蛋白质、脂肪形式存在的高能量物质，也就是通过降解将高分子物质转变为低分子物质氧化物。厌氧消化是在无氧条件下依靠各种兼性菌和厌氧菌的共同作用，使污泥中有机物分解的厌氧生化反应，是一个极其复杂的过程，因而厌氧消化对运行管理的要求较高。另外，厌氧消化处理后的污泥中的有机质减少，这导致资源浪费。
发明内容
本发明提供一种有机肥料及制备方法，以解决污泥稳定化处理导致资源浪费的问题。
中水污泥是水资源利用所产生的固体废弃物，同时也是环境污染所需解决的问题。基于中水污泥处理方式易污染环境且造成资源浪费，本申请中以中水污泥为原料制备肥料，进而解决化工企业中水处理技术单一，且无法二次利用问题。
本发明提供一种有机肥料，该有机肥料的制备原料包括中水污泥、秸秆、硫酸以及石灰石。其中，中水污泥为有机肥料提供有机质、钙元素、镁元素等；秸秆为有机肥料提供钾元素；硫酸为有机肥料提供硫元素和活化剂。由此，本申请中的有机肥料既包含钙元素、镁元素、硫元素等中量元素，还包含钾元素等微量元素。在本申请中，中水污泥、秸秆以及硫酸的质量比为1：(13-28)：(2-5)；石灰石的加入量与制备得到的有机肥料的含水量有关。
本申请中的中水污泥选用中水处理设备处理后的污泥，且该中水污泥的分析指标符合GB4284-2018中A类污泥标准。较为优选地，中水污泥的含水量60-80％。
基于本发明提供的有机肥料，本发明还提供一种有机肥料的制备方法，该方法包括：
S01：将秸秆的叶片和杆茎分离，磨碎所述叶片。
收集秸秆，并将秸秆的叶片和杆茎分离。其中，叶片进行磨碎处理，形成粉末状的叶片。较为优选地，本申请中的秸秆选用大田玉米秸秆。
S02：所述杆茎焚烧为草木灰与杆茎的混合物，磨碎所述混合物。
分离出的杆茎通过焚化炉进行焚烧处理，形成草木灰与杆茎的混合物。该混合物进行磨碎处理，形成粉末状的混合物。较为优选地，叶片和混合物磨碎后的粒径为10-100μm。
S03：将磨碎的所述叶片、所述混合物、中水污泥与硫酸厌氧发酵，形成发酵混合物。
将磨碎的叶片、混合物、中水污泥以及硫酸按照质量配比加入到发酵罐中进行厌氧发酵。在厌氧发酵过程中，硫磺能够对叶片、混合物起到腐熟作用，同时能够对中水污泥起到活化的作用。腐熟作用和活化作用均为发热反应，因而能够提高发酵罐中的温度，进而提升厌氧发酵的速率。另外，发酵后的中水污泥的形状及性状均发生改变，且变的松散，易处理。经过5-6天的厌氧发酵后，形成发酵混合物。其中，中水污泥、叶片、混合物以及硫磺的质量比为1：(10-20)：(3-8)：(2-5)。
另外，中水污泥能够为制备有机肥料提供有机质、钙元素、镁元素等，秸秆能够为有机肥料提供钾元素，因而中水污泥和秸秆并不需要完全发酵，只要部分发酵即可，这大大缩短发酵时间，提升有机肥料的制备周期。
S04：向所述发酵混合物中加入石灰石，以使所述发酵混合物的含水量为25-35％。
将发酵后形成的发酵混合物引入到混料池中，并向混料池中加入石灰石，以便于通过石灰石吸收发酵混合物中的水分，进而降低发酵混合物的含水量，以符合造粒要求，形成形状稳定的有机肥料。较为优选地，石灰石加入至发酵混合物的含水量为25-35％，这有利于发酵混合物的挤压成型。
S05：降低含水量的所述发酵混合物挤压成型后，干燥得到有机肥料。
降低含水量的发酵混合物通过挤压成型机将发酵混合物挤压成条状。条状发酵混合物通过烘干设备烘干形成有机肥料。为延长有机肥料的贮存时间，有机肥料的含水量小于5％，即将条状发酵混合物烘干至含水量小于5％。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本发明提供一种有机肥料及制备方法。该有机肥料及制备方法中，选用符合A类污泥标准中体污泥作为制备肥料的母体，能够显著增加肥料的肥效。向中水污泥中加入秸秆，不仅能够增加有机肥料中的钾元素，而且在硫酸的作用下，中体污泥和秸秆共同厌氧发酵，转化为含有有机质以及硫、钾等元素的农用肥料。中水污泥和秸秆在硫酸作用下的厌氧发酵不仅能够提升肥效，而且还能够大大缩短发酵时间，解决了污泥和秸秆的污染，同时还使得污泥和秸秆得到再利用。本发明提供有机肥料可以作为底肥使用，以改良土壤，提高土壤养分与活力。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的有机肥料的制备流程示意图。
具体实施方式
请参考附图1，附图1示出了本申请实施例提供的有机肥料的制备流程示意图。下述具体实施例的描述均以附图1为基础。
实施例1
本申请实施例提供一种有机肥料的制备方法，该方法包括：
S101：将秸秆的叶片和杆茎分离后，将叶片在研磨机中粉碎研磨至粒径为10μm。
S102：将杆茎在焚化炉中焚烧为草木灰与杆茎的混合物。该混合物在研磨机中粉碎研磨至粒径为10μm。
S103：将磨碎的叶片、混合物、中水污泥与硫酸按照质量比为1：10：3：2混合后进行厌氧发酵。厌氧发酵5天后形成发酵混合物。
S104：向发酵混合物中加入石灰石，以使发酵混合物的含水量为25％。
S105：降低含水量的发酵混合物挤压成型后，干燥得到含水量为5％的有机肥料。
实施例2
本申请实施例提供一种有机肥料的制备方法，该方法包括：
S201：将秸秆的叶片和杆茎分离后，将叶片在研磨机中粉碎研磨至粒径为100μm。
S202：将杆茎在焚化炉中焚烧为草木灰与杆茎的混合物。该混合物在研磨机中粉碎研磨至粒径为100μm。
S203：将磨碎的叶片、混合物、中水污泥与硫酸按照质量比为1：20：8：5混合后进行厌氧发酵。厌氧发酵6天后形成发酵混合物。
S204：向发酵混合物中加入石灰石，以使发酵混合物的含水量为35％。
S205：降低含水量的发酵混合物挤压成型后，干燥得到含水量为4％的有机肥料。
实施例3
本申请实施例提供一种有机肥料的制备方法，该方法包括：
S301：将大田玉米秸秆的叶片和杆茎分离后，将叶片在研磨机中粉碎研磨至粒径为50μm。
S302：将杆茎在焚化炉中焚烧为草木灰与杆茎的混合物。该混合物在研磨机中粉碎研磨至粒径为50μm。
S303：将磨碎的叶片、混合物、中水污泥与硫酸按照质量比为1：15：5：4混合后进行厌氧发酵。厌氧发酵5天后形成发酵混合物。
S304：向发酵混合物中加入石灰石，以使发酵混合物的含水量为28％。
S305：降低含水量的发酵混合物挤压成型后，干燥得到含水量为3％的有机肥料。
实施例4
本申请实施例提供一种有机肥料的制备方法，该方法包括：
S401：将大田玉米秸秆的叶片和杆茎分离后，将叶片在研磨机中粉碎研磨至粒径为40μm。
S402：将杆茎在焚化炉中焚烧为草木灰与杆茎的混合物。该混合物在研磨机中粉碎研磨至粒径为40μm。
S403：将磨碎的叶片、混合物、中水污泥与硫酸按照质量比为1：18：6：3混合后进行厌氧发酵。厌氧发酵5天后形成发酵混合物。
S404：向发酵混合物中加入石灰石，以使发酵混合物的含水量为28％。
S405：降低含水量的发酵混合物挤压成型后，干燥得到含水量为4％的有机肥料。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
