一种秸秆/锯木屑/城市污泥协同资源化利用的方法及其应用与流程

1.本发明涉及农林废弃物资源化与生物肥料，尤其涉及一种秸秆/锯木屑/城市污泥协同资源化利用的方法及其应用。


背景技术：

2.目前，我国绝大部分城市污泥被直接丢弃在农田、河流等公共环境中，变成新的污染源，大量挤占土地，污染城乡环境，损害群众健康，也消解了污水处理环保效果。加强城市污泥治理，不仅能够解决污泥危害,还能够使污泥变废为宝。污泥是放错位置的资源，以一座20万吨级的污水处理厂为例，每年产生的污泥中，含有硫酸铵46-232吨、过磷酸钙30-150吨、硫酸钾4.8-24吨，有机质含量40-60%，相当于100-400多吨标准肥和大量有机肥，具备了植物所需肥用的可能性。
3.我国是农业大国，而农作物秸秆作为农业生产过程中的主要副产品之一，数量十分庞大，而之前最多的处理方式就是焚烧。随着污染的加重，环保意识越来越强的今天，秸秆焚烧早已被列为严厉打击对象。
4.伐木业、家具业产生大量的锯木屑，大部分是两种处理方式：1、家具行业再利用，做成压合产品系列；2、焚烧，同样是环保要求的不允许，而被禁止。
5.大宗固体废弃物量大面广、环境影响突出、利用前景广阔，是资源综合利用的核心领域。推进大宗固废综合利用对提高资源利用效率、改善环境质量、促进经济社会发展全面绿色转型具有重要意义。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种秸秆/锯木屑/城市污泥协同资源化利用的方法，解决秸秆、锯木屑与城市污泥资源化综合利用，可以减少环境污染，降低环境污染负荷，保护和改善环境，同时能够为高效利用城市污泥创造了一条新的途径，将其用于植物花卉、蔬菜的种植栽培、环境绿化，有望形成一种新的绿色化模式。
7.本发明的技术方案是这样实现的：一种秸秆/锯木屑/城市污泥协同资源化利用的方法，包括如下步骤：（1）将碾压粉碎后的城市污泥、固态粪便混合均匀后，调节含水率至55-65%，得到混合配料，城市污泥：固态粪便的质量比为1-1.5：1；（2）在步骤（1）所得物料中分别喷洒入复合发酵菌种，包括解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、哈茨木霉菌、复合酵母除臭菌，解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、哈茨木霉菌体积比为1.8-2.2: 1.8-2.2:0.8-1.1: 0.8-1.1；（3）在步骤（2）物料混合均匀后，好氧发酵1-3天，温度达到42-46℃，气温低时，必要时进行物料热通风，使其温度达到42-46℃，此时微生物发酵能量释放热量；（4）发酵温度达到70-75℃，对堆料进行翻动，并通风降温，当温度降至42-46℃，停止通风降温；
（5）如此重复（3）至（4），保持8-10天，控制腐熟料c/n比为10～20:1，即得城市污泥生物发酵腐熟料，这种c/n比的腐熟发酵，农业利用肥效较好。发酵完成的腐熟程度，直观定性判断标准是发酵不再进行激烈的分解，成品温度较低（低于40℃），外观呈茶褐色或黑色，结构疏松，没有恶臭。
8.进一步地，复合发酵菌种中，解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、哈茨木霉菌的喷入量为堆肥质量的5-7%，复合酵母除臭菌喷入量为堆肥质量的2-4%。
9.上述制备方法得到的城市污泥生物发酵腐熟料应用于绿植材料的制备中，包括如下步骤：（a）按如下质量份配置原料：城市污泥生物发酵腐熟料450-550份，煤矸石粉80-120份，海泡石100-200份，秸秆100-150份，锯木屑100-150份，再分散性乳胶粉8-15份，甲基纤维素2-6份；（b）将上述原料分为a、b、c三组，a组：城市污泥生物发酵腐熟料、煤矸石粉、海泡石；b组：秸秆、锯木屑；c组：再分散性乳胶粉，甲基纤维素；（c）将a组物质混合均匀；（d）将c组物质混合均匀，并完全溶解于水中；再将c组水溶液加入混合好的a组物质中，再次搅拌均匀；（e）将b组物质加入步骤（d）所得混合物中，充分混合均匀；（f）将步骤（e）所得混合物装填成型模，压制成型后脱模、烘干，即得资源化产品。
10.进一步地，步骤（d）中，水的用量优选750-1000份。
11.进一步地，步骤（e）中，充分混合均匀通过充分的揉和捏来实现。
12.进一步地，步骤（f）中，成型压力为0.6-1.2mpa，压制时间为5-10分钟；烘干温度为110-120℃。
13.上述绿植材料能够直接用于绿植、花卉或蔬菜的种植栽培。
14.本发明的有益效果在于：本发明利用城市污泥建堆发酵，结合秸秆、锯木屑长期持续腐质下保持其肥性，有效地协同了固废资源化的利用。所得城市污泥生物发酵腐熟料能够用于制备绿植材料，所得绿植材料能够直接用于绿植、花卉或蔬菜的种植栽培。相比同类产品，本发明所得绿植材料无需热融成型，且完全符合植物生长需求。
附图说明
15.图1为本发明所得绿植材料的图片。
具体实施方式
16.下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明并不限于此。
17.实施例1一种秸秆/锯木屑/城市污泥协同资源化利用的方法，包括如下步骤：城市污泥生物发酵腐熟料制备（1）将碾压粉碎后的城市污泥、固态粪便混合均匀后，调节含水率至60%左右，得到混合配料，所述城市污泥含水率在75%左右，城市污泥：固态粪便的质量比为1：1；
（2）在（1）所得物料中分别喷洒入复合发酵菌种，包括解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、哈茨木霉菌、复合酵母除臭菌。解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、哈茨木霉菌体积比为2:2:1:1，解淀粉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、哈茨木霉菌的喷入量为堆肥挂质量的6%，复合酵母除臭菌喷入量为堆肥质量的3%。
18.（3）在（2）物料混合均匀后，好氧发酵1-3天，温度达到45℃，气温低时，必要时进行物料热通风，使其温度达到45℃，此时微生物发酵能量释放热量。
19.（4）发酵温度达到75℃，对堆料进行翻动，并通风降温，当温度降至45℃，停止通风降温。
20.（5）如此重复（3）至（4），保持10天左右，c/n比控制在15:1，得到最终的城市污泥生物发酵腐熟料，这种c/n比的腐熟发酵，农业利用肥效较好。发酵完成的腐熟程度，直观定性判断标准是发酵不再进行激烈的分解，成品温度低于40℃，外观呈茶褐色或黑色，结构疏松，没有恶臭。
21.绿植材料制备（a）按如下质量份配置原料：城市污泥生物发酵腐熟料450份，煤矸石粉120份，海泡石100份，秸秆150份，锯木屑150份，再分散性乳胶粉15份，甲基纤维素6份；（b）将上述组分分为a组：城市污泥生物发酵腐熟料，煤矸石粉，海泡石；b组：秸秆、锯木屑；c组：再分散性乳胶粉，甲基纤维素；（c）将a组物质混合均匀；（d）将c组物质混合均匀，完全溶解于750-1000份水中；（e）将c组水溶液加入混合好的a组物质中，再次搅拌均匀；（f）将b组物质加入步骤（e）所得混合物中，充分混合均匀；（g）将步骤（f）所得混合物装填成型模，压制成型后脱模、120℃烘干，即得资源化产品。
22.实施例2其余同实施例1，不同的是：城市污泥生物发酵腐熟料500份，煤矸石粉100份，海泡石120份，秸秆120份，锯木屑120份，再分散性乳胶粉10份，甲基纤维素5份 。
23.上述实施例制作的产品性能参数见下表：
项目ph值干密度，kg/m3吸水率/倍40℃7天保水率/%有机质含量/%莴笋成活率/%油菜5天发芽率/%实施例17.1373.03.1144.5185.7100.099.0实施例27.0381.03.5749.9187.1100.099.0
本发明中将多种材料结合在一起，形成了一种绿植材料，经过当季种子发芽率与菜苗成活率的验证，产品完全符合植物生长需求。