專(zhuān)利名稱(chēng)：用活性污泥制造有機(jī)無(wú)機(jī)磁性復(fù)肥的方法及產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用活性污泥制造有機(jī)無(wú)機(jī)磁性復(fù)肥的方法及產(chǎn)品，更具體地說(shuō)，涉及采用活性污泥制造一種高肥效的且同時(shí)含有機(jī)、無(wú)機(jī)、磁性的三合一復(fù)合肥料的方法及其所獲得的產(chǎn)品。
在現(xiàn)有技術(shù)中，隨著環(huán)境保護(hù)事業(yè)的不斷發(fā)展，城市污水處理工廠的副產(chǎn)物——大量活性污泥的處理和利用問(wèn)題愈加突出，然而目前還沒(méi)有成熟技術(shù)對(duì)活性污泥進(jìn)行有效處理并充分利用。現(xiàn)有活性污泥處理方法有(1)污泥倒入海中這會(huì)污染海域，破壞生態(tài)平衡；(2)污泥填埋不僅占用土地，還會(huì)污染地下水源；(3)污泥焚燒污泥含水80％以上，不僅操作費(fèi)用大，而且浪費(fèi)有機(jī)質(zhì)資源，廢氣還會(huì)污染大氣；(4)污泥發(fā)酵腐熟后制成肥料相對(duì)而言，是一種較好的方法，但發(fā)酵時(shí)間一般長(zhǎng)達(dá)2個(gè)月以上，占地面積大、生產(chǎn)效率低、費(fèi)時(shí)費(fèi)力、產(chǎn)品水溶性差、肥效不高；(5)濕污泥干燥后做肥料由于污泥呈粘稠狀態(tài)，即使加入干返料也難以干燥脫水，干燥時(shí)易結(jié)成大泥團(tuán)，效果差，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且難于粉碎使用。以上所述的處理污泥的各種方法均存在嚴(yán)重問(wèn)題，因此，必須采用簡(jiǎn)單易行的方法，對(duì)污泥進(jìn)行高效綜合利用。
本發(fā)明旨在提供一種用活性污泥制造有機(jī)無(wú)機(jī)磁性復(fù)合肥料的方法及其所獲得的產(chǎn)品，即采用活性污泥制造一種高肥效的且同時(shí)含有機(jī)、無(wú)機(jī)、磁性的三合一復(fù)混巴料的方法，以免除發(fā)酵工藝，并充分利用污泥制成水溶性好、肥效高的復(fù)合肥料。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案利用活性污泥制造一種活性污泥有機(jī)無(wú)機(jī)磁性復(fù)合肥料，含有有機(jī)物質(zhì)和無(wú)機(jī)物質(zhì)，其復(fù)合肥料的成份和重量百分含量為窯灰鉀5％～10％，氮10％～19％，五氧化二磷5％～9％，氧化鉀10％～14％，余量為活性污泥。所述的活性污泥為經(jīng)次氯酸鈣和碳酸鈣混合處理過(guò)的含水重量15％～20％的活性污泥，所述的氮、五氧化二磷和氧化鉀含量分別是含氮、磷和鉀化合物的折合量，復(fù)合肥料經(jīng)磁化機(jī)磁化后具有剩磁強(qiáng)度達(dá)0.4～0.6微特斯拉，這就是所述的含有有機(jī)、無(wú)機(jī)、磁性的三合一復(fù)合肥料。
本發(fā)明的活性污泥有機(jī)無(wú)機(jī)磁性復(fù)合肥料的制造方法，包括脫水、成粒、干燥和磁化，其具體制造過(guò)程為(1)向含水重量80％～85％的污泥加入0.2％～0.3％(污泥干基重量比，以下同)次氯酸鈣、10％～30％重質(zhì)碳酸鈣粉和5％～10％窯灰鉀，攪拌混合，110～120℃快速干燥，得含水重量為15％～20％的粉料，然后(2)定量加入含氮、磷、鉀化合物，含氮化合物是尿素CO(NH2)2、硝銨NH4NO3的一種或其任意比例混合物，含磷化合物是磷酸二銨(NH4)2HPO4、磷酸一銨NH4H2PO4及重過(guò)磷酸鈣Ca(H2PO4)2H2O的一種或其二種或三種任意比例的混合物，含鉀化合物是氯化鉀KCl、硫酸鉀K2SO4的一種或其任意比例的混合物，使混合物含氮10％～19％，含五氧化二磷5％～9％，含氧化鉀10％～16％，再經(jīng)混合、造粒、干燥、冷卻和篩分，得直徑φ1.5～4.5粒料，然后(3)送進(jìn)磁化機(jī)磁化，使肥料具有剩磁強(qiáng)度達(dá)0.4～0.6微特斯拉。
在實(shí)施本發(fā)明的過(guò)程中，向污泥中加入次氯酸鈣起消毒殺菌作用；加重質(zhì)碳酸鈣是為了改善污泥的物理性能，它可使污泥絮體水和毛細(xì)水轉(zhuǎn)變成顆粒表面游離水，而達(dá)到快速干燥的目的，它還可以使產(chǎn)品在溶解時(shí)起擴(kuò)散作用，加速溶解；窯灰鉀是水泥廠副產(chǎn)物，其中含有鐵、硅、鋁等元素，可作為肥料的中微量元素，由于含有鐵元素，故加入后可使肥料在磁場(chǎng)中易于被磁化。上述的幾種成份應(yīng)按所述的數(shù)量加入，加入量過(guò)少則達(dá)不到工藝目的，加入量過(guò)高會(huì)增加肥料產(chǎn)品的成本。另外，本發(fā)明采用了氮、磷和鉀“三要素”的高濃度配方，即加入氮(N)10％～19％，五氧化二磷(P2O5)5％～9％，氧化鉀(K2O)10％～14％。因此，含氮化合物必須是尿素CO(NH2)2、硝銨NH4NO3的一種或其任意比例的混合物，含磷化合物必須是磷酸二銨(NH4)2HPO4、磷酸一銨NH4H2PO4及重過(guò)磷酸鈣Ca(H2PO4)2H2O的一種或其二種或三種任意比例的混合物，含鉀化合物必須是氯化鉀KCl、硫酸鉀K2SO4的一種或其任意比例的混合物。這樣，才能達(dá)到所述的氮、磷和鉀高濃度含量。前述配方所形成的多元素溶質(zhì)，可有效地使肥料在土壤中受潮后形成較高濃度的溶液，使污泥中的有機(jī)質(zhì)易于溶解，再加上前述改善產(chǎn)品的擴(kuò)散作用，就能明顯改善有機(jī)質(zhì)的水溶性而顯著提高肥效。此外，所制造的顆粒產(chǎn)品經(jīng)專(zhuān)利號(hào)為ZL90227076.1的專(zhuān)利設(shè)備環(huán)形鐵芯箔式繞組磁化機(jī)進(jìn)行磁化處理，使肥料具有剩磁強(qiáng)度為0.4～0.6微特斯拉，磁性可改善農(nóng)作物根系的活性，提高農(nóng)作物新陳代謝功能，使作物生長(zhǎng)旺盛。
本發(fā)明較好的技術(shù)方案是在制取含水重量為15％～20％的粉料的快速干燥過(guò)程中，采用一步法污泥刀片攪拌造粒機(jī)，在110～120℃的溫度下進(jìn)行沸騰干燥，脫水5～10分鐘，該機(jī)是發(fā)明人在專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?0262868.6的專(zhuān)利文獻(xiàn)中記載的“一步法污泥刀片攪拌造粒機(jī)”，該機(jī)具有較好的處理粘稠性濕物料的優(yōu)點(diǎn)，既可生產(chǎn)顆粒狀產(chǎn)品，又可生產(chǎn)粉末狀產(chǎn)品，同時(shí)具有很好的干燥效果，本發(fā)明系采用該機(jī)生產(chǎn)粉狀產(chǎn)品。如用其它類(lèi)型的干燥機(jī)，由于污泥呈粘稠狀態(tài)而難以脫水，且有大量的大團(tuán)塊難以粉碎。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下明顯的優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明是氮、磷和鉀高濃度含量配方，其所形成的多元素溶質(zhì)，可有效地使肥料在土壤中受潮后形成較高濃度的溶液，使污泥中的有機(jī)質(zhì)易于溶解，肥料中加了重質(zhì)碳酸鈣可以改善產(chǎn)品在溶解時(shí)的擴(kuò)散作用，能明顯改善有機(jī)質(zhì)的水溶性而顯著提高肥效；(2)本發(fā)明利用污泥和窯灰鉀，變廢為寶，既避免了污水的二次污染，利于環(huán)境保護(hù)，又生產(chǎn)出高肥效的肥料供應(yīng)農(nóng)業(yè)市場(chǎng)，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益；(3)本發(fā)明用消毒殺菌、改性、磁化及高氮磷鉀介質(zhì)處理污泥，免除了占地多、費(fèi)時(shí)費(fèi)力且效果差的發(fā)酵工藝，因而方法簡(jiǎn)單、易于實(shí)施；(4)本發(fā)明產(chǎn)品是高效且長(zhǎng)效的有機(jī)無(wú)機(jī)磁性三合一復(fù)混肥，經(jīng)大量施用證明，可以顯著改善水果、蔬菜作物的品質(zhì)，恢復(fù)自然風(fēng)味，使瓜果更加香甜且增產(chǎn)增收，產(chǎn)品對(duì)增加土壤有機(jī)質(zhì)、疏松土壤、改良土壤品質(zhì)具有顯著效果。


圖1是本發(fā)明的工藝流程示意圖，圖中明確表示了自活性污泥處理至產(chǎn)品磁化的全過(guò)程。
以下通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更加詳細(xì)的描述實(shí)施例1用污水處理廠排出的含水重量80％的濕污泥100公斤，加入次氯酸鈣0.04公斤、100目重質(zhì)碳酸鈣粉4公斤和100目窯灰鉀2公斤，攪拌均勻后送至“一步法污泥刀片攪拌造粒機(jī)”中，經(jīng)115℃沸騰干燥脫水10分鐘至含水重量15％，此粉料30公斤送至混合器中，加入含氮(N)46％的尿素43公斤、含五氧化二磷(P2O5)重量46％和含氮(N)18％的磷酸二銨25公斤、含氧化鉀(K2O)60％的氯化鉀30公斤，混合均勻，送入造粒機(jī)中造粒，干燥，冷卻，得小圓顆粒，進(jìn)入篩分機(jī)篩分，篩分機(jī)出來(lái)的較大顆粒經(jīng)粉碎后，與小顆粒一起返回造粒機(jī)與下一批料一起造粒，此大小返料28公斤，將顆粒直徑φ1.5～4.5mm的物料送入環(huán)形鐵芯箔式繞組磁化機(jī)磁化，進(jìn)包裝機(jī)稱(chēng)重得產(chǎn)品100公斤。該產(chǎn)品的N∶P2O5∶K2O∶有機(jī)質(zhì)的比值為19∶9∶14∶12。
實(shí)施例2方法、步驟、設(shè)備和產(chǎn)品粒度同實(shí)施例1。
用含水重量85％的濕污泥100公斤，加入次氯酸鈣0.045公斤、150目重質(zhì)碳酸鈣粉4.5公斤和150目窯灰鉀1.5公斤，經(jīng)120℃沸騰干燥脫水8分鐘至含水重量18％，此粉料25公斤，加入含氮(N)34％的硝銨54公斤、含五氧化二磷(P2O5)重量40％的重過(guò)磷酸鈣19公斤、含氧化鉀(K2O)50％的硫酸鉀25公斤，產(chǎn)品100公斤。該產(chǎn)品的N∶P2O5∶K2O∶有機(jī)質(zhì)的比值為15∶6∶10∶12。
實(shí)施例3方法、步驟、設(shè)備和產(chǎn)品粒度同實(shí)施例1。
用含水重量80％的濕污泥200公斤，加入次氯酸鈣0.12公斤、100目重質(zhì)碳酸鈣粉12公斤和100目窯灰鉀4公斤，經(jīng)120℃沸騰干燥脫水5分鐘至含水重量15％，此粉料66公斤，加入含氮(N)46％的尿素24公斤、含五氧化二磷(P2O5)重量48％和含氮(N)重量12％的磷酸一銨13公斤、含氧化鉀(K2O)60％的氯化鉀21公斤，產(chǎn)品100公斤。該產(chǎn)品的N∶P2O5∶K2O∶有機(jī)質(zhì)的比值為10∶5∶10∶20。
實(shí)施例4方法、步驟、設(shè)備和產(chǎn)品粒度同實(shí)施例1。用含水重量85％的濕污泥100公斤，加入次氯酸鈣0.045公斤、150目重質(zhì)碳酸鈣粉4.5公斤和150目窯灰鉀1.5公斤，經(jīng)110℃沸騰干燥脫水10分鐘至含水重量20％，此粉料25公斤，加入含氮(N)46％的尿素12公斤和含氮(N)34％的硝銨42公斤、含五氧化二磷(P2O5)重量40％的重過(guò)磷酸鈣19公斤、含氧化鉀(K2O)60％的氯化鉀11公斤和含氧化鉀(K2O)50％的硫酸鉀14公斤，產(chǎn)品100公斤。該產(chǎn)品的N∶P2O5∶K2O∶有機(jī)質(zhì)的比值為16∶6∶11∶12。
實(shí)施例5方法、步驟、設(shè)備和產(chǎn)品粒度同實(shí)施例1。
用含水重量80％的濕污泥100公斤，加入次氯酸鈣0.04公斤、100目重質(zhì)碳酸鈣粉4公斤和100目窯灰鉀2公斤，經(jīng)115℃沸騰干燥脫水10分鐘至含水重量15％，此粉料30公斤，加入含氮(N)46％的尿素41公斤、含五氧化二磷(P2O5)重量40％的重過(guò)磷酸鈣27公斤、含氧化鉀(K2O)50％的硫酸鉀32公斤，產(chǎn)品100公斤。該產(chǎn)品的N∶P2O5∶K2O∶有機(jī)質(zhì)的比值為14∶8∶12∶12。
權(quán)利要求
1.一種活性污泥有機(jī)無(wú)機(jī)磁性復(fù)合肥料，含有有機(jī)物質(zhì)和無(wú)機(jī)物質(zhì)，其特征在于復(fù)合肥料的成份和重量百分含量為窯灰鉀5％～10％氮 10％～19％五氧化二磷 5％～9％氧化鉀 10％～14％余量為活性污泥所述的活性污泥為經(jīng)次氯酸鈣和碳酸鈣混合處理過(guò)的含水重量15％～20％的活性污泥，所述的氮、五氧化二磷和氧化鉀含量分別是含氮、磷和鉀化合物的折合量。
2.用活性污泥制造有機(jī)無(wú)機(jī)磁性復(fù)合肥料的方法，包括脫水、成粒、干燥和磁化，其特征在于制造過(guò)程為(1)向含水重量80％～85％的污泥加入0.2％～0.3％(污泥干基重量比，以下同)次氯酸鈣、10％～30％重質(zhì)碳酸鈣粉和5％～10％窯灰鉀，攪拌混合，110～120℃快速干燥，得含水重量為15％～20％的粉料，然后，(2)定量加入含氮、磷、鉀三種元素的化合物，含氮化合物是尿素CO(NH2)2、硝銨NH4NO3的一種或其任意比例的混合物，含磷化合物是磷酸二銨(NH4)2HPO4、磷酸一銨NH4H2PO4及重過(guò)磷酸鈣Ca(H2PO4)2H2O的一種或其二種或三種任意比例的混合物，含鉀化合物是氯化鉀KCl、硫酸鉀K2SO4的一種或其任意比例的混合物，使混合物含氮10％～19％，含五氧化二磷5％～9％，含氧化鉀10％～16％，再經(jīng)混合、造粒、干燥、冷卻和篩分，得直徑φ1.5～4.5粒料，然后(3)用磁化機(jī)磁化，使肥料具有剩磁強(qiáng)度0.4～0.6微特斯拉。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于制取含水重量為15％～20％的粉料過(guò)程的快速干燥采用一步法污泥刀片攪拌造粒機(jī)，進(jìn)行沸騰干燥5～10分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用活性污泥制造有機(jī)無(wú)機(jī)磁性復(fù)合肥料的方法及產(chǎn)品,復(fù)合肥料的成份和含量為:窯灰鉀5%～10%,氮10%～19%,五氧化二磷5%～9%,氧化鉀10%～14%,余量是活性污泥,用消毒、改性、磁化及高氮磷鉀介質(zhì)處理污泥,解決了污泥利用及有機(jī)質(zhì)水溶性差等問(wèn)題,具有免除發(fā)酵工藝、省時(shí)省力,產(chǎn)品肥效高、可顯著改善作物品質(zhì)、改良土壤和利于環(huán)境保護(hù)等優(yōu)點(diǎn),其工藝廣泛適用于各類(lèi)污泥處理,復(fù)合肥料產(chǎn)品廣泛使用于各類(lèi)農(nóng)作物施用。
文檔編號(hào)C02F11/00GK1308040SQ0110358
公開(kāi)日2001年8月15日 申請(qǐng)日期2001年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月26日
發(fā)明者羅健泉, 劉火成 申請(qǐng)人:羅健泉