一种市政污泥转化园林用土的处理工艺

技术领域

本申请涉及市政污泥无害化处理的领域，更具体地说，它涉及一种市政污泥转化园林用土的处理工艺。

背景技术

市政污泥是污水处理厂在净化污水过程中分离得到的沉淀物质，一般来说市政污泥中含有较为丰富的有机营养成分和氮、磷、钾等植物生长所需的各种元素。

经污水处理厂分离得到的市政污泥中存在重金属成分，而重金属成分导致市政污泥无法达到园林绿化标准，如果直接进行堆放或填埋，会对周围环境造成污染。

发明内容

为了对市政污泥进行再利用，减少对周围环境的污染，本申请提供一种市政污泥转化园林用土的处理工艺，采用如下的技术方案：

一种市政污泥转化园林用土的处理工艺，包括以下步骤：

S1、将市政污泥与调理剂按照2～4:1的重量比混合均匀制得混合物料；

S2、向混合物料内加入混合菌粉进行12～15d发酵腐熟，混合物料与混合菌粉二者重量之比为400～500:1，从而制得腐熟混合料；

S3、将腐熟混合料与营养助剂以及重金属稳定剂按100～150:2～3:5～10的重量比混合均匀从而制得园林用土。

通过采用上述技术方案，将市政污泥与调理剂混合调整市政污泥内部结构，然后加入混合菌粉进行发酵腐熟，从而对市政污泥和调理剂内的有机物进行分解，形成更有利于植物吸收的小分子物质，腐熟混合料中加入营养助剂补充营养物质，重金属稳定剂减少市政污泥中重金属对植物生长的影响，从而实现对市政污泥的再利用，减少市政污泥对环境的污染和危害。

优选的，所述S1中调理剂包括蘑菇渣、糠醛渣和稻壳糠，所述蘑菇渣、糠醛渣和稻壳糠三者重量之比为1～3:1～3:1。

通过采用上述技术方案，蘑菇渣、糠醛渣和稻壳糠三者混入市政污泥内后，调整市政污泥内部结构，从而使得混合料内部松软，有利于后期的发酵腐熟，同时使得最终形成的园林用土内部松软透气，适合植物生长，从而促进植物生长。

优选的，所述S2中发酵腐熟包括以下步骤：采用间歇式翻堆发酵方式进行翻抛，每隔3d翻抛一次，每1m

通过采用上述技术方案，翻抛使得混合料发酵腐熟更均匀，提高发酵腐熟度，从而有效分解市政污泥内的有机物，有利于植物吸收生长。

优选的，所述S3中营养助剂包括生物配肥素、磷酸二氢铵、硫酸钾和尿素，所述生物配肥素、磷酸二氢铵、硫酸钾和尿素重量之比为10～30:1:1:20～60。

通过采用上述技术方案，向发酵腐熟料中加入多种营养物质，从而补充氮磷钾等元素，使得制成的园林用土更适合植物生长。

优选的，所述S3中重金属稳定剂包括微生物菌粉、重金属吸附剂和木醋液稀释液，所述微生物菌粉、重金属吸附剂和木醋液稀释液三者重量之比为1～5:100～150:30～50。

通过采用上述技术方案，木醋液稀释液对重金属吸附剂起到改性作用，从而使得重金属吸附剂表面变得粗糙，进而提高重金属吸附剂的吸附能力，重金属吸附剂上的微生物菌粉一方面生成促进植物生长的物质，另一方面对重金属吸附剂吸附而来的重金属钝化，进一步减少重金属对植物生长的影响。

优选的，所述重金属吸附剂包括水滑石、椰壳生物炭和腐植酸，所述水滑石、椰壳生物炭和腐植酸三者重量之比为10～20:3～5:1。

通过采用上述技术方案，三者混合作为复合重金属吸附剂，同时在木醋液稀释液的粘接和改性作用下得以成为固体颗粒，对重金属进行有效吸附。

优选的，所述重金属稳定剂由以下步骤制得：将重金属吸附剂通过圆盘造粒，造粒过程中加入木醋液稀释液，筛分保留粒径为3～5mm的颗粒，60～80℃烘干15min，再次筛分保留粒径为3～5mm的颗粒，冷却至室温后加入微生物菌粉混合搅拌均匀制得重金属稳定剂。

通过采用上述技术方案，重金属吸附剂造粒过程中一方面通过木醋液稀释液粘接固化，另一方面被木醋液稀释液改性，从而形成吸附重金属的固体颗粒，掺入腐熟混合料内后对重金属吸附，而颗粒表面粘附的微生物菌粉对重金属吸附剂吸附而来的重金属钝化，进一步减少重金属对植物生长的影响。

优选的，所述S2中混合菌粉包括枯草芽孢杆菌菌粉、黑曲霉菌菌粉和酵母菌菌粉，所述枯草芽孢杆菌菌粉、黑曲霉菌菌粉和酵母菌菌粉三者重量之比为1～3:1～3:1。

通过采用上述技术方案，三种菌粉混合加入到混合料内，从而在腐熟过程中对市政污泥以及调理剂进行分解，有效增加园林用土中供植物吸收的营养成分，促进植物生长。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、由于本申请先对市政污泥进行发酵腐熟再向其中加入营养助剂和重金属稳定剂，使得市政污泥中大分子有机物分解为小分子有机物利于植物吸收，营养助剂对植物生长提供帮助，重金属稳定剂则是减少重金属对植物生长的影响，实现对市政污泥的回收利用，减少市政污泥对环境的污染和危害。

2、本申请中发酵腐熟一方面对大分子有机物进行分解，变成适合植物吸收的小分子，另一方面可以杀灭市政污泥中的虫卵和有害菌，减少市政污泥对植物生长的危害。

3、本申请中以木醋液稀释液对重金属吸附剂进行粘接的同时对重金属吸附剂表面进行改性，从而提高重金属吸附剂，同时重金属吸附剂造粒后吸附重金属被微生物菌剂的菌种进行钝化，有效减少重金属污染。

具体实施方式

本申请中市政污泥来自于河北省石家庄市污水厂；蘑菇渣采购自市售；糠醛渣水分55％，有机质75％，采购自市售；稻壳糠采购自市售；枯草芽孢杆菌菌粉，cfu200亿/克，采购自市售；黑曲霉菌菌粉，cfu100亿/克，采购自市售；酵母菌菌粉为酿酒酵母菌菌粉，cfu200亿/克，采购自市售；磷酸二氢铵采购自市售；硫酸钾采购自市售；生物配肥素-阿姆斯，采购自市售；尿素采购自市售；木醋液稀释液为木醋液加去离子水稀释而来，稀释倍数为400倍，木醋液采购自市售；水滑石为粉末状，细度为500目，采购自市售；椰壳生物炭细度为200目，采购自市售；腐植酸为腐植酸缘分细度为120目，以干基计腐植酸含量为65％，采购自市售；微生物菌粉采购自北京中农富源集团有限公司富源系列土壤修复菌剂(酸性土壤专用)40kg，10亿。

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

制备例

制备例1

本制备例提供一种重金属稳定剂，其由以下步骤制得：

S1、将水滑石、椰壳生物炭和腐植酸按照10:3:1的重量比搅拌混合均匀作为重金属吸附剂；

S2、取100kgS1中重金属吸附剂进行圆盘造粒，造粒过程中撒入30kg木醋液稀释液，筛分保留粒径为3～5mm的颗粒，60℃烘干15min，再次筛分保留粒径为3～5mm的颗粒；

S3、冷却至室温后加入1kg微生物菌粉混合搅拌均匀制得重金属稳定剂。

制备例2

本制备例提供一种重金属稳定剂，其由以下步骤制得：

S1、将水滑石、椰壳生物炭和腐植酸按照15:4:1的重量比搅拌混合均匀作为重金属吸附剂；

S2、取125kgS1中重金属吸附剂进行圆盘造粒，造粒过程中撒入40kg木醋液稀释液，筛分保留粒径为3～5mm的颗粒，70℃烘干15min，再次筛分保留粒径为3～5mm的颗粒；

S3、冷却至室温后加入3kg微生物菌粉混合搅拌均匀制得重金属稳定剂。

制备例3

本制备例提供一种重金属稳定剂，其由以下步骤制得：

S1、将水滑石、椰壳生物炭和腐植酸按照20:5:1的重量比搅拌混合均匀作为重金属吸附剂；

S2、取150kgS1中重金属吸附剂进行圆盘造粒，造粒过程中撒入50kg木醋液稀释液，筛分保留粒径为3～5mm的颗粒，80℃烘干15min，再次筛分保留粒径为3～5mm的颗粒；

S3、冷却至室温后加入5kg微生物菌粉混合搅拌均匀制得重金属稳定剂。

制备例4

本制备例提供一种重金属稳定剂，其与制备例2不同之处在于：

未添加木醋液稀释液进行圆盘造粒。

制备例5

本制备例提供一种重金属稳定剂，其与制备例2不同之处在于：

未添加微生物菌粉。

制备例6

本制备例提供一种重金属稳定剂，其与制备例2不同之处在于：

未添加木醋液稀释液进行圆盘造粒以及未添加微生物菌粉。

制备例7

本制备例提供一种重金属稳定剂，其与制备例2不同之处在于：

以水滑石代替腐植酸。

制备例8

本制备例提供一种重金属稳定剂，其与制备例2不同之处在于：

以水滑石代替椰壳生物炭。

制备例9

本制备例提供一种重金属稳定剂，其与制备例2不同之处在于：

以水滑石代替腐植酸和椰壳生物炭。

实施例

实施例1

本实施例公开一种市政污泥转化园林用土的处理工艺，包括以下步骤：S1、将蘑菇渣、糠醛渣和稻壳糠按照1:1:1的重量比混合作为调理剂，然后将市政污泥与调理剂按照2:1的重量比混合均匀制得混合物料；

S2、向混合物料内加入混合菌粉进行12d发酵腐熟，发酵腐熟步骤为，采用间歇式翻堆发酵方式进行翻抛，每隔3d翻抛一次，每1m

S3、将生物配肥素、磷酸二氢铵、硫酸钾和尿素按照10:1:1:20混合作为营养助剂，将腐熟混合料与营养助剂以及制备例1制得的重金属稳定剂按100:2:5的重量比混合均匀从而制得园林用土。

实施例2

本实施例公开一种市政污泥转化园林用土的处理工艺，包括以下步骤：S1、将蘑菇渣、糠醛渣和稻壳糠按照2:2:1的重量比混合作为调理剂，然后将市政污泥与调理剂按照3:1的重量比混合均匀制得混合物料；

S2、向混合物料内加入混合菌粉进行15d发酵腐熟，发酵腐熟步骤为，采用间歇式翻堆发酵方式进行翻抛，每隔3d翻抛一次，每1m

S3、将生物配肥素、磷酸二氢铵、硫酸钾和尿素按照20:1:1:40混合作为营养助剂，将腐熟混合料与营养助剂以及制备例2制得的重金属稳定剂按125:2.5:7.5的重量比混合均匀从而制得园林用土。

实施例3

本实施例公开一种市政污泥转化园林用土的处理工艺，包括以下步骤：S1、将蘑菇渣、糠醛渣和稻壳糠按照3:3:1的重量比混合作为调理剂，然后将市政污泥与调理剂按照4:1的重量比混合均匀制得混合物料；

S2、向混合物料内加入混合菌粉进行15d发酵腐熟，发酵腐熟步骤为，采用间歇式翻堆发酵方式进行翻抛，每隔3d翻抛一次，每1m

S3、将生物配肥素、磷酸二氢铵、硫酸钾和尿素按照30:1:1:60混合作为营养助剂，将腐熟混合料与营养助剂以及制备例3制得的重金属稳定剂按150:3:10的重量比混合均匀从而制得园林用土。

实施例4

本实施例公开一种市政污泥转化园林用土的处理工艺，其与实施例2不同之处在于：S3中重金属稳定剂为制备例4制得的。

实施例5

本实施例公开一种市政污泥转化园林用土的处理工艺，其与实施例2不同之处在于：S3中重金属稳定剂为制备例5制得的。

实施例6

本实施例公开一种市政污泥转化园林用土的处理工艺，其与实施例2不同之处在于：S3中重金属稳定剂为制备例6制得的。

实施例7

本实施例公开一种市政污泥转化园林用土的处理工艺，其与实施例2不同之处在于：S3中重金属稳定剂为制备例7制得的。

实施例8

本实施例公开一种市政污泥转化园林用土的处理工艺，其与实施例2不同之处在于：S3中重金属稳定剂为制备例8制得的。

实施例9

本实施例公开一种市政污泥转化园林用土的处理工艺，其与实施例2不同之处在于：S3中重金属稳定剂为制备例9制得的。

对比例

对比例1

本对比例公开一种市政污泥转化园林用土的处理工艺，其与实施例2不同之处在于：未添加重金属稳定剂。

对比例2

本对比例公开一种市政污泥转化园林用土的处理工艺，其与实施例2不同之处在于：混合物料未进行发酵腐熟。

对比例3

本对比例公开一种市政污泥转化园林用土的处理工艺，其与实施例2不同之处在于：混合物料未进行发酵腐熟，未添加重金属稳定剂。

性能检测试验

对实施例和对比例制得的园林用土进行试验，具体试验内容如下：

每个实施例或对比例均设置3个平行样，选取大小均匀一致的小麦种子，分别点种于准备好的园林用土中，每个样品点种100颗小麦种子，点种覆土厚度为1cm，恒温25℃，每天喷水保持水分适宜。同时设置仅有市政污泥的对照组。

从种子置于恒温环境开始到第5天终止，统计正常发芽种子粒数占供试种子总数的百分率，每个实施例或对比例取平均值。

表1性能检测数据表

结合实施例2和对比例1～3并结合表1可以看出，先通过发酵腐熟使得市政污泥中的大分子有机物分解，并且杀灭虫卵和病菌，从而适合植物生长，然后通过重金属稳定剂对重金属进行吸附钝化，从而使得重金属对植物生长的影响降低，有效实现市政污泥的再利用，减少市政污泥对环境的污染。

结合实施例2和实施例4～6并结合表1可以看出，以重金属吸附剂与木醋液稀释液制成的颗粒作为载体，木醋液稀释液对在造粒过程中既起到粘接作用又对重金属吸附剂进行改性，从而提高其对重金属的吸附能力，而微生物菌粉则生成植物所需营养物质以及对重金属进行钝化，进一步减少重金属对植物的影响。

结合实施例2和实施例7～9并结合表1可以看出，水滑石、椰壳生物炭和腐植酸三者混合作为重金属吸附剂，从而有效提升重金属稳定剂对重金属的吸附性能，减少重金属对植物生长的影响。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。