專利名稱：一種緩釋復(fù)合肥的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種復(fù)合肥的制備方法，具體地說涉及一種緩釋復(fù)合肥的制備方法。
隨著人口和經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，城市污水處理事業(yè)迅速發(fā)展，城市污水處理廠排放的城市污泥數(shù)量迅速增多。而城市污泥的處理和處置一直是限制我國(guó)污水處理行業(yè)健康發(fā)展的薄弱環(huán)節(jié)。由于我國(guó)至今仍缺乏經(jīng)濟(jì)有效的城市污泥處置和資源化利用技術(shù)，致使城市污泥處置問題成了污水處理廠的沉重負(fù)擔(dān)，甚至導(dǎo)致嚴(yán)重的二次污染問題，以致于影響污水處理廠的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
城市污泥中含有大量有機(jī)質(zhì)以及一定量的、植物生長(zhǎng)所必需的微量營(yíng)養(yǎng)元素，因此城市污泥是一種肥效較好的廉價(jià)肥源。但是城市污泥直接作為肥料施用，由于其肥效有限而不能很好地滿足作物生長(zhǎng)的要求，加之運(yùn)輸成本較高而很難被市場(chǎng)普遍接受；同時(shí)直接施用會(huì)增加對(duì)農(nóng)田、水體、食物和人類的污染風(fēng)險(xiǎn)。
一般城市污泥中都含有大量病原菌，如沙門氏菌屬、弧菌屬、埃希氏菌屬、核菌屬、鉤端螺旋體、脊髓灰質(zhì)炎病毒、人腸道孤病毒、腺病毒、呼吸道腸道病毒、甲肝病毒等細(xì)菌和病毒，如果不進(jìn)行滅菌處理，則可能增加導(dǎo)致傷寒、副傷寒、腸炎、霍亂、鉤端螺旋體病、脊髓灰質(zhì)炎，頭痛，肌肉疼痛，嘔吐，腦膜炎、腹瀉，肝炎、感冒、呼吸道感染、呼吸道感染、結(jié)膜炎等疾病的風(fēng)險(xiǎn)。一般城市污水處理廠的城市污泥其脫水污泥中的病原菌含量很高，如其大腸菌群為4000000個(gè)/克城市污泥，蛔蟲卵為600個(gè)/千克，活卵率為100％。因此，將未經(jīng)滅菌等無(wú)害化預(yù)處理的城市污泥直接用于農(nóng)田或則生產(chǎn)復(fù)合肥是很不安全的，很容易造成二次污染。
雖然目前有的工藝也采用外加熱或其他物理方法對(duì)城市污泥進(jìn)行滅菌和烘干處理，這些方法也可以殺滅病原菌、雜草種子和起到脫水效果，但是由于對(duì)城市污泥中不穩(wěn)定的有機(jī)質(zhì)沒有進(jìn)行穩(wěn)定化處理，因此施用到農(nóng)田后會(huì)抑制種子發(fā)芽、引起作物燒苗和惡臭等農(nóng)業(yè)和環(huán)境問題，同時(shí)這類處理工藝的能耗和經(jīng)濟(jì)成本太高，因此在實(shí)際生產(chǎn)中不宜推廣、應(yīng)用。
目前，化肥生產(chǎn)能力與需求之間仍有較大缺口，如能將城市污泥與化肥復(fù)混制成緩釋復(fù)合肥，既可以解決城市污泥問題，又可以充分利用城市污泥中的養(yǎng)分資源，降低復(fù)合肥的生產(chǎn)成本，因此能夠很好地兼顧環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種緩釋復(fù)合肥的制備方法，以城市污泥堆肥和化肥為原料，包括如下制備步驟(1)將城市污泥經(jīng)過堆肥處理，達(dá)到除臭、穩(wěn)定化、殺滅病原菌和雜草種子等無(wú)害化處理效果；(2)將經(jīng)過(1)步處理的城市污泥堆肥進(jìn)行烘干、粉碎；(3)將(2)步的原料以5-40％的重量比例與氮、磷、鉀化肥進(jìn)行配料；(4)將(3)步的配料攪拌均勻，加入重量比例為15-20％的水分，造粒；
(5)將(4)步的產(chǎn)品烘干、過篩；(6)將(5)步的產(chǎn)品進(jìn)一步烘干，含水量在5％以下。
本發(fā)明中所用的城市污泥原料必須經(jīng)過高溫堆肥處理，要求達(dá)到除臭、穩(wěn)定化、殺滅病原菌和雜草種子等無(wú)害化處理；同時(shí)要求含有一定量的有機(jī)質(zhì)，否則很難達(dá)到使復(fù)合肥中的氮肥緩慢釋放、養(yǎng)分供應(yīng)均衡和提高養(yǎng)分利用效率的效果。
在城市污泥進(jìn)行堆肥處理時(shí)，加入一定量的調(diào)理劑和膨脹劑均勻混合，加入調(diào)理劑和膨脹劑的目的是調(diào)節(jié)混合物料的水分和空隙率，然后向混合物料提供一定量的空氣，使微生物在良好的有氧條件下進(jìn)行有機(jī)物的分解，通過生物代謝將城市污泥中的易腐敗、易分解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成二氧化碳、水和熱，從而將城市污泥轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定、無(wú)害的有機(jī)肥料。
實(shí)施例2制備蔬菜專用緩釋復(fù)合肥，適合有機(jī)質(zhì)較高土壤，各成分重量比例城市污泥堆肥5％，尿素45％，磷酸氫二銨22％，氯化鉀28％，加入20％水分，其余條件同實(shí)施例1。
實(shí)施例3制備小麥專用復(fù)合肥，適合中等肥力土壤，各成分重量比例城市污泥堆肥23，尿素36％，磷酸氫二銨21％，氯化鉀20％，其余條件同實(shí)施例1。
本發(fā)明提供的一種緩釋復(fù)合肥的制備方法，采取任何造粒方式，均可生產(chǎn)出無(wú)污染的復(fù)合肥產(chǎn)品，表1顯示了本發(fā)明的質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果。
表1

對(duì)比試驗(yàn)表明脫水城市污泥直接農(nóng)用，蔬菜(生菜)種子的發(fā)芽率僅為40-50％，同時(shí)還使生菜出現(xiàn)嚴(yán)重的燒苗癥狀；施用本發(fā)明生產(chǎn)的緩釋復(fù)合肥，生菜的發(fā)芽率為95-105％，而且沒有出現(xiàn)任何燒苗癥狀。
根據(jù)試驗(yàn)，如果污泥堆肥的添加量過低，則對(duì)增加土壤有機(jī)質(zhì)和改良土壤理化性質(zhì)的效果不明顯，而且在造粒過程中需加入膠結(jié)劑保證復(fù)合肥的抗壓強(qiáng)度，如果污泥堆肥的添加量過高，則N、P、K化肥的添加量偏少，養(yǎng)分濃度不易達(dá)到復(fù)混肥N、P、K含量要求，而且容易導(dǎo)致作物的養(yǎng)分供應(yīng)不足，從而導(dǎo)致作物減產(chǎn)。
本工藝制備的新型緩釋復(fù)合肥中所添加的化肥可以迅速地釋放，而城市污泥堆肥中所含的大量有機(jī)質(zhì)對(duì)化肥中的氮素具有一定的固定作用，使化肥帶入的氮素緩慢釋放，提高其養(yǎng)分利用效率。因此，制備的復(fù)合肥具有成本低、肥效持久、養(yǎng)分利用率高的特點(diǎn)，同時(shí)復(fù)合肥中的有機(jī)質(zhì)對(duì)土壤的物理性質(zhì)也能起到一定的改良作用。在小麥、玉米、多種蔬菜等進(jìn)行的大量田間試驗(yàn)表明，本產(chǎn)品比普通市售復(fù)合肥的增產(chǎn)效果高10-15％，其氮肥的肥效比普通氮肥提高5％以上，供肥時(shí)間相對(duì)延長(zhǎng)2-4個(gè)月，表2為采用本發(fā)明生產(chǎn)的緩釋復(fù)合肥的實(shí)際應(yīng)用效果。
表2

本發(fā)明的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)便，生產(chǎn)成本比普通復(fù)合肥生產(chǎn)工藝降低15-25％，因此具有良好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益和推廣應(yīng)用前景，適合于在具有大、中、小型污水處理廠的城市推廣。
權(quán)利要求
1.一種緩釋復(fù)合肥的制備方法，以城市污泥堆肥和化肥為原料，包括如下制備步驟(1)將城市污泥經(jīng)過堆肥處理，達(dá)到除臭、穩(wěn)定化、殺滅病原菌和雜草種子等無(wú)害化處理效果；(2)將經(jīng)過(1)步處理的城市污泥堆肥進(jìn)行烘干、粉碎；(3)將(2)步的原料與化肥進(jìn)行配料；(4)將(3)步的配料攪拌均勻，加入水分，造粒；(5)將(4)步的產(chǎn)品烘干、過篩，(6)將(5)步的產(chǎn)品進(jìn)一步烘干，降低含水量。
2.如權(quán)利要求1所述的緩釋復(fù)合肥的制備方法，其特征在于配料時(shí)城市污泥堆肥的比例為5-40％(重量比)。
3.如權(quán)利要求1所述的緩釋復(fù)合肥的制備方法，其特征在于所述的化肥為氮、磷、鉀。
4.如權(quán)利要求1所述的緩釋復(fù)合肥的制備方法，其特征在于加入的水份為15-20％(重量比)。
5.如權(quán)利要求1所述的緩釋復(fù)合肥的制備方法，其特征在于緩釋復(fù)合肥為粒狀或棒狀。
6.如權(quán)利要求1所述的緩釋復(fù)合肥的制備方法，其特征在于含水量在5％以下。
全文摘要
本發(fā)明提供以城市污泥和化肥為原料制備具有緩釋功能的復(fù)合肥(緩釋復(fù)合肥)及其方法。該方法采用經(jīng)過高溫堆肥滅菌和穩(wěn)定化處理的城市污泥堆肥，經(jīng)烘干、粉碎、配料、混合、造粒、再烘干后制成產(chǎn)品。本發(fā)明以城市污泥堆肥作為化肥的替代原料，制備過程中不加入復(fù)合肥膠結(jié)劑和填充劑等添加劑，降低了復(fù)合肥生產(chǎn)成本。制備的肥料具有肥效持久、均衡、平穩(wěn)、氮肥利用率高及改良土壤作用等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C05G5/00GK1397529SQ0112051
公開日2003年2月19日 申請(qǐng)日期2001年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月18日
發(fā)明者陳同斌, 高定, 黃啟飛 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所