貴陽污泥基生物炭摻和豬糞堆肥料制備方法

本發(fā)明涉及一種污泥基生物炭摻和豬糞堆肥料制備方法。該方法首先將市政污泥經濃縮，調質，脫水，加入超高溫堆肥復合菌種混摻，制成堆肥半成品;另取市政污泥經自然風干、烘干、破碎后放入熱解爐中熱解，得到污泥熱解粉末，再經鹽酸浸泡去離子水浸泡清洗20min，過濾后烘干制成污泥基生物炭;將曬干粉碎后的豬糞、堆肥半成品及污泥基生物炭按照4:10?16:1的重量份配比摻混，調節(jié)含水率在45?60%之間進行二次堆肥，獲得抗生素含量有效削減的污泥基生物炭摻和豬糞堆肥料。本發(fā)明所述的方法，有效削減了豬糞中抗生素含量，豬糞中抗生素總量為近700mg/kg,有效削減至25mg/kg以下，實現“以廢治廢”的理念。

　　權利要求書

　　1.一種污泥基生物炭摻和豬糞堆肥料制備方法，其特征在于：

　　1)堆肥半成品制備

　　市政污泥經濃縮，調質，再由高壓板框壓濾脫水至含水率≤60%的半干污泥;加入超高溫堆肥復合菌種混摻，制成堆肥半成品;

　　2)污泥基生物炭制備

　　另取市政污泥經自然風干、烘干、破碎后放入熱解爐中熱解，得到污泥熱解粉末;

　　污泥熱解粉末先經1mol/L 鹽酸浸泡5min后再用去離子水浸泡、攪拌清洗20min，過濾，105℃烘箱烘干后制成污泥基生物炭;

　　3)豬糞堆肥料制備

　　另取豬糞曬干并粉碎;

　　將曬干粉碎后的豬糞、堆肥半成品及污泥基生物炭按照4:10-16:1的重量份配比摻混，調節(jié)含水率在45-60%之間進行二次堆肥，經20天-25天，獲得抗生素含量有效削減的污泥基生物炭摻和豬糞堆肥料。

　　2.根據權利要求1所述的一種污泥基生物炭摻和豬糞堆肥料制備方法，其特征在于步驟1)中所述的加入其重量20-30%的超高溫堆肥菌種，加入量為半干污泥重量的20-30%，堆肥時間為30天–35天。

　　3.根據權利要求1所述的一種污泥基生物炭摻和豬糞堆肥料制備方法，其特征在于步驟2)中所述的烘干與破碎，烘箱烘干溫度為105℃，破碎后要過200目篩。

　　4.根據權利要求1所述的一種污泥基生物炭摻和豬糞堆肥料制備方法，其特征在于步驟2)中所述的熱解，條件是：氮氣環(huán)境;熱解溫度在400-600℃之間，熱解時間為2-3h。

　　5.根據權利要求1所述的一種污泥基生物炭摻和豬糞堆肥料制備方法，其特征在于步驟1)中所述的超高溫堆肥菌種是指古菌火葉菌屬、熱網菌屬、火棒菌屬、施鐵特菌屬、甲烷火菌屬和火球菌屬等量復合物。

　　說明書

　　一種污泥基生物炭摻和豬糞堆肥料制備方法

　　技術領域

　　本發(fā)明涉及一種豬糞的堆肥技術領域，具體涉及利用市政污泥堆肥后半成品作為輔助骨料，摻入污泥基生物炭的一種污泥基生物炭摻和豬糞堆肥料制備方法。該方法對以集約化養(yǎng)豬場豬糞為主料的聯(lián)合堆肥中，有效地消減堆肥料的抗生素的方法。

　　技術背景

　　在集約化養(yǎng)豬場中，為了預防和治療動物疾病而大量使用抗生素，其大多屬于水溶性，在動物腸道中吸附利用率低，導致80%左右的抗生素最終隨著豬糞被排出體外。豬糞的處理不當以及抗生素的大量殘留會對環(huán)境造成復合污染，因此，充分有效的削減豬糞中的抗生素顯得十分重要而迫切。目前豬糞中抗生素的降解方法主要有好氧堆肥及厭氧發(fā)酵，但是這兩種豬糞中抗生素的降解體系仍存在一系列問題，如一般抗生素降解率低，持久性抗生素降解效果差，篩選并添加具有強降解能力的微生物菌劑來強化抗生素的降解的方法不夠完善等。

　　一般來說，污泥或豬糞等物料在進行堆肥時通常會摻雜秸稈、稻草等輔料來調節(jié)物料含水率及碳氮比C/N。堆肥過程中起主要作用的功能菌為某類好氧微生物，這些好氧微生物在新陳代謝過程中對堆體溫度、氧氣及底物等因素具有一定的要求。在堆肥過程中，一般通過人工翻堆或者曝氣充氧等方式來提高堆體內的含氧量，但是這些充氧方式又會破壞細菌生長所需要的堆體溫度，從某種程度上來說，會破壞堆體供氧與溫度保持的關系。物料堆肥腐熟后，能有效削減含水率，實現減量化，還能殺滅物料中的有害病原體微生物、寄生蟲、蟲卵等，同時降解物料中的有機物，如抗生素等，使其礦質化、無害化、腐殖化等。與此同時，腐熟后的物料在達到無害化標準的同時還能作為肥料，用于農林業(yè)。

　　發(fā)明內容

　　本發(fā)明目的在于提供一種高效、經濟的豬糞堆肥方法，該方法采用市政污泥經超高溫堆肥工藝堆成的半成品作為輔助骨料與菌種來源，輔于摻入污泥基生物炭，豬糞為主料進行聯(lián)合堆肥，以期進一步降低豬糞中抗生素含量，從而解決豬糞出路問題，實現“以廢治廢”。

　　本處理方法的步驟如下：

　　1)堆肥半成品制備

　　市政污泥經濃縮，調質，再由高壓板框壓濾脫水至含水率≤60%的半干污泥;半干污泥中加入其重量20-30%的超高溫堆肥復合菌種混摻，經30天–35天后制成堆肥半成品。

　　2)污泥基生物炭制備

　　另取市政污泥經自然風干，105℃烘箱烘干，破碎后過200目篩，得到的污泥粉末放入氮氣環(huán)境的熱解爐中，在400-600℃范圍內熱解2-3h，得到污泥熱解粉末。

　　污泥熱解粉末先經1mol/L 鹽酸浸泡5min后再用去離子水浸泡、攪拌清洗20min，過濾，105℃烘箱烘干后制成污泥基生物炭。

　　3)豬糞堆肥料制備

　　另取豬糞曬干并粉碎。

　　將曬干粉碎后的豬糞、堆肥半成品及污泥基生物炭按照4:10-16:1的重量份配比摻混，調節(jié)含水率在45-60%之間進行二次堆肥，經20天-25天，獲得抗生素含量有效削減的污泥基生物炭摻和豬糞堆肥料。

　　所述的調質是指常規(guī)市政污泥脫水前的投加聚丙烯酰胺(PAM)絮凝反應。

　　所述的超高溫堆肥復合菌種是指古菌火葉菌屬、熱網菌屬、火棒菌屬、施鐵特菌屬、甲烷火菌屬和火球菌屬等量復合，上述購菌屬菌種均購自市售合格產品。

　　本發(fā)明有益效果在于：

　　利用本發(fā)明所使用的豬糞與污泥堆肥半成品及污泥基生物炭聯(lián)合堆肥的方法，有效削減了豬糞中抗生素含量，豬糞中抗生素總量為近700mg/kg, 有效削減至25mg/kg以下，降低了其土地利用的環(huán)境風險，利于污泥、豬糞處理與處置，同時也節(jié)省了輔料的購置成本，實現“以廢治廢”的理念;

　　由市政污泥堆肥后半成品帶入的超高溫菌群，能在90℃～120℃的條件下工作，不僅能維持堆肥過程更高的溫度，提高堆肥品質，同時更高溫度的堆肥環(huán)境，超高溫菌群可更高效降解豬糞中的抗生素;豬糞共測到含有11種經本實例方法聯(lián)合堆肥后，其抗生素殘留量為，共去除了661.2mg/kg，去除率為97.04%。

　　摻入污泥基生物炭不僅作為超高溫菌群的載體，且所具有的很大比表面積，能吸附并富集抗生素，更好地實現了超高溫菌群對抗生素的降解，獲得更高的降解效率。