利用城市污泥堆肥制作有机无机复混肥的方法

摘要

本发明公开了一种利用城市污泥堆肥制作有机无机复混肥的方法，以城市污泥堆肥为主要原料，辅以风化煤、碳酸氢铵、尿素、磷酸一氢铵、硫酸钾和改性玉米面粉粘结剂，采用氨化造粒工艺制作有机无机复混肥。养分利用率高、肥效持久，而且返料少、成粒率高、产品耐储运，适合规模化处理污泥堆肥，且制得的有机无机复混肥施用方便、养分均衡、肥效持久。

说明书

技术领域

本发明涉及一种废物资源化利用和肥料制造方法，尤其涉及一种利用城市污泥堆肥 制作有机无机复混肥的方法。

背景技术

在农业生产中，化肥消费量巨大，但由于化学肥料施用于土壤后产生固定、分解、 挥发等一系列反应，造成肥料的养分利用率仅占总养分的30％左右。这不仅造成养分资 源的严重浪费，同时还造成土壤板结、次生盐渍化、地下水污染等一系列环境问题。

目前，有机肥、有机无机复混肥等含腐植酸肥料逐渐被农资市场接受和认可，并在 生产上得到广泛应用。事实证明，有机肥、有机无机复混肥等含腐植酸肥料对于改良土 壤、培肥地力、节省养分资源具有显著效果。有机无机复混肥中含有约20％有机质，其 中约5％为腐植酸类物质。腐植酸能够与氮磷钾等矿质养分形成螯合、络合或氢键吸附等 化学键合关系，从而能够在土壤中缓慢释放养分，表现出良好的肥效。此外，经过造粒 的有机无机复混肥能够进一步延缓养分的释放速度，不仅使用方便，而且肥效更持久。

随着有机肥和有机无机复混肥市场的快速发展，寻找价格便宜、质量可靠的有机肥 制造原料成为有机肥料生产经营企业生存的关键。其中，大型养殖场产生的畜禽粪便、 生活垃圾处理厂生产的城市垃圾堆肥、污水处理厂处理生活污泥产生的污泥及污泥堆肥 等材料，由于含有大量有机质和植物营养成分而成为有机肥和有机无机复混肥制作的原 料。

现有技术中，不同来源的有机肥效果差异较大，主要原因是原料中的养分含量和腐 植酸含量差异较大，而且有的原料没有经过腐熟处理就被制成有机肥和有机无机复混 肥，从而造成产品的质量参差不齐。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用城市污泥堆肥制作有机无机复混肥的方法，该方法以 城市污泥堆肥为原料氨化造粒制作有机无机复混肥，返料少、成粒率高，适合规模化处 理污泥堆肥，且制得的有机无机复混肥施用方便、养分均衡、肥效持久。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的利用城市污泥堆肥制作有机无机复混肥的方法，包括步骤：

a、粉碎：将城市污泥堆肥和风化煤分别用粉碎机粉碎，过60目筛；

b、混料：将20～25质量份碳酸氢铵、100～140质量份尿素、55～140质量份磷酸 一氢铵、135～175质量份硫酸钾与步骤a过筛后的55～80质量份风化煤、500～550质量 份污泥堆肥掺混均匀，制成混合物料；

c、氨化：将步骤b制成的混合物料的含水率调整到35～38％，然后用塑料薄膜将混 合物料覆盖密封，在20～40℃环境温度下反应24小时；

d、造粒：将步骤c氨化后的混合物料送入转鼓造粒机或圆盘造粒机，以质量浓度为 0.2～0.4％的粘结剂喷雾造粒；

e、烘干：将造粒后的物料送入烘干机，烘干至含水率小于10％；

f、筛分：采用转鼓筛或振动筛筛分，粒径介于3.35～5.6毫米之间的部分为制成的有 机无机复混肥成品，不符合粒径范围的筛余物返回粉碎机粉碎后重新造粒。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明提供的利用城市污泥堆肥制作有机 无机复混肥的方法，以城市污泥堆肥为原料氨化造粒制作有机无机复混肥，返料少、成 粒率高，适合规模化处理污泥堆肥，且制得的有机无机复混肥施用方便、养分均衡、肥 效持久。

附图说明

图1为本发明实施例提供的利用城市污泥堆肥制作有机无机复混肥的方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述。

本发明的利用城市污泥堆肥制作有机无机复混肥的方法，其较佳的具体实施方式如 图1所示，包括步骤：

a、粉碎：将城市污泥堆肥和风化煤分别用粉碎机粉碎，过60目筛，筛下物备用；

b、混料：将20～25质量份碳酸氢铵、55～80质量份风化煤、100～140质量份尿 素、55～140质量份磷酸一氢铵(粉状)、135～175质量份硫酸钾(粉状)、500～550质量份 污泥堆肥掺混均匀，制成混合物料；

c、氨化：将混合物料的含水率调整到35～38％，然后用塑料薄膜将混合物料覆盖密 封，20～40℃环境温度下反应24小时；

d、造粒：将氨化后的混合物料送入转鼓造粒机或圆盘造粒机，以质量浓度为0.2～ 0.4％的粘结剂喷雾造粒；

e、烘干：将造粒后的物料送入烘干机，烘干至含水率小于10％；

f、筛分：采用转鼓筛或振动筛筛分，粒径介于3.35～5.6毫米之间的部分为有机无机 复混肥成品，不符合粒径范围的筛余物返回粉碎机破碎后重新造粒。

所述粉碎步骤具体包括：

采用球磨机将含水率低于20％的城市污泥堆肥和风化煤分别研磨，过60目筛备用。

所述混料步骤具体包括：

先将20～25质量份碳酸氢铵与55～80质量份风化煤掺混均匀，再与100～140质量份 尿素、55～140质量份磷酸一氢铵(粉状)、135～175质量份硫酸钾(粉状)、500～550质量 份污泥堆肥掺混，制成混合物料。

所述氨化步骤具体包括：

采用喷雾搅拌的加水方式，将混合物料的含水率调整到35～38％，然后用塑料薄膜 将混合物料覆盖密封，20～40℃环境温度下反应24小时。

所述造粒步骤具体包括：

采用转鼓造粒机或圆盘造粒机，将氨化后的混合物料送入造粒机，以质量浓度为 0.2～0.4％的改性玉米面粉粘结剂喷雾造粒。改性玉米面粉粘结剂制作方法为，将烧碱溶 于50℃的水中制成质量浓度为1.7～2.0％的烧碱溶液，将所述烧碱溶液加入到粒度不小于 100目的玉米面粉中形成质量浓度为18～20％的玉米面粉溶液，充分搅拌使玉米面粉溶液 糊化得到糊化液，向所述糊化液中加入质量浓度为30％的过氧化氢溶液，加入的所述过 氧化氢溶液与所述糊化液体积比为1∶50～1∶60，搅拌均匀，在50℃温度下保温1小时，制 成改性玉米面粉粘结剂。

所述烘干步骤具体包括：

将造粒后的物料送入转鼓烘干机，转速为3～5r/min，进口热风温度为150～250℃、 出口热风温度为60～80℃，出料含水率小于10％。

所述筛分步骤具体包括：

采用2套转鼓筛或振动筛筛分，烘干后的造粒物料先通过3.35毫米筛，再通过5.6毫 米筛，粒径大于5.6毫米和小于3.35毫米的部分返回粉碎机破碎后重新造粒，粒径范围在 3.35～5.6毫米的部分为成品有机无机复混肥。

制成的有机无机复混肥含水率低于10％、养分总量大于15％、有机质含量大于 20％。

本发明以城市污泥堆肥为主要原料，辅以风化煤、碳酸氢铵、尿素、磷酸一氢铵、 硫酸钾和改性玉米面粉粘结剂，采用氨化造粒工艺制作有机无机复混肥。在氨化造粒过 程中，腐植酸及其它大分子有机质在碳酸氢铵形成的碱性环境下从聚合状态向游离状态 转化，此时腐植酸与铵态氮反应生成腐殖酸铵，尿素中的羰基和氨基以及磷酸一氢铵中 的磷酸根与有机质中的羰基、羟基、羧基等功能团反应形成氢键，从而将氮素和磷素吸 持在有机大分子上而起到缓释作用，此外，硫酸钾中的钾素也能与有机质中的羧酸盐发 生交换吸附，使钾素也有一定的缓释效果。因此，通过氨化造粒工艺制作有机无机复混 肥不仅养分利用率高、肥效持久，而且返料少、成粒率高、产品耐储运，适合规模化处 理污泥堆肥，且制得的有机无机复混肥施用方便、养分均衡、肥效持久。

具体实施例，如图1所示，包括：

步骤1、粉碎：将城市污泥堆肥和风化煤分别用粉碎机粉碎，过60目筛，筛下物备 用；

上述步骤1中的粉碎步骤具体包括：

采用球磨机将含水率低于20％的城市污泥堆肥和风化煤分别研磨，过60目筛备用。

步骤2、混料：将21公斤碳酸氢铵、60公斤风化煤、140公斤尿素、55公斤磷酸一氢 铵(粉状)、175公斤硫酸钾(粉状)、550公斤污泥堆肥掺混均匀，制成混合物料；

上述步骤2中的混料步骤具体包括：

先将21公斤碳酸氢铵与60公斤风化煤掺混均匀，再与140公斤尿素、55公斤磷酸一 氢铵(粉状)、175公斤硫酸钾(粉状)、550公斤污泥堆肥掺混，制成混合物料。

步骤3、氨化：将混合物料的含水率调整到38％，然后用塑料薄膜将混合物料覆盖密 封，30℃环境温度下反应24小时；

上述步骤3中的氨化步骤具体包括：

采用喷雾搅拌的加水方式，将混合物料的含水率调整到38％，然后用塑料薄膜将混 合物料覆盖密封，30℃环境温度下反应24小时。

步骤4、造粒：将氨化后的混合物料送入转鼓造粒机或圆盘造粒机，以质量浓度为 0.4％的改性玉米面粉粘结剂喷雾造粒；

上述步骤4中的造粒步骤具体包括：

将氨化后的混合物料送入转鼓造粒机，以质量浓度为0.4％的改性玉米面粉粘结剂喷 雾造粒，喷雾量为混合物料质量的5％。改性玉米面粉粘结剂制作方法为，将烧碱溶于50 ℃的水中制成质量浓度为1.7％的烧碱溶液，将5升所述烧碱溶液加入1公斤粒度不小于 100目的玉米面粉，充分搅拌使玉米面粉糊化得到糊化液，向所述糊化液中加入100毫升 的质量浓度为30％的H2O2溶液，搅拌均匀，50℃保温1小时，制成改性玉米面粉粘结 剂。

步骤5、烘干：将造粒后的物料送入烘干机，烘干至含水率小于10％；

上述步骤5中的烘干步骤具体包括：

采用转鼓烘干机，将造粒后的物料送入烘干机，转速调整为3.5r/min，进口热风温度 为250℃、出口热风温度为60℃，出料含水率为10％。

步骤6、筛分：采用2套转鼓筛筛分，粒径介于3.35～5.6毫米之间的部分为有机无机 复混肥成品，不符合粒径范围的筛余物返回粉碎机破碎后重新造粒。

上述步骤6中的筛分步骤具体包括：

采用2套转鼓筛筛分，烘干后的造粒物料先通过3.35毫米筛，再通过5.6毫米筛，粒 径大于5.6毫米和小于3.35毫米的部分返回粉碎机破碎后重新造粒，粒径范围在3.35～5.6 毫米的部分为成品有机无机复混肥。

制成的有机无机复混肥含水率为10％、有机质含量为20％、总养分含量为20％、N- P2O5-K2O比例为8-3-9。田间实验证实，其肥效持续时间比等养分化肥延长60～80天， 养分利用率提高10～20％，等养分对比试验中玉米与棉花产量高出化肥对照10～15％。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替 换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的 保护范围为准。