一种城市生活污泥堆肥的制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种城市生活污泥堆肥的制备方法及应用，该制备方法包括以下步骤：步骤1、将污泥、木屑和秸秆混匀，调节堆肥物料C/N至20，含水率至60％；步骤2、开展45d高温好氧堆肥试验；每个好氧堆肥反应器均加入13kg堆肥原料，堆肥表面覆盖秸秆，起保温、除臭作用；堆肥期间，每4～5天翻堆一次；在升温阶段，每天定时以0.5m3/h的鼓风速度运作鼓风机30min，保证堆体通风，获取城市生活污泥堆肥。本发明专利技术对城市生活污泥进行堆肥处理，促使城市污泥堆肥以不同比例替代化肥氮，进行小麦

【技术实现步骤摘要】
一种城市生活污泥堆肥的制备方法及应用


[0001]本专利技术属于污泥处理
，具体涉及一种城市生活污泥堆肥的制备方法及应用。

技术介绍

[0002]污泥是指城市污水处理厂在污水处理过程中的副产物，是一种具有生物活性的混合物。城市污泥中含有丰富的有机质、N、P、K等营养元素，同时存在着黏度大、水分含量高、含有病原菌和重金属等问题。不经过妥善的处理和处置，污泥将会对土壤和人类环境造成严重污染。污泥的减量化、无害化、稳定化和资源化成为污泥处理和处置的主流方向。许多研究表明，堆肥是稳定污泥中有机物质，降解有毒有害物质，降低重金属风险的有效方法。堆肥能利用微生物活动将堆体中不稳定的有机质降解和转化成较为稳定的腐殖质，明显改善其理化性质和肥力性质，杀死病原菌和有害虫卵等。因此污泥堆肥已成为污泥安全处置的重要绿色途径和研究方向。
[0003]我国麦稻轮作生产体系对化肥的依赖度极高，化肥用量持续增长，肥料利用率却始终不高。化肥过量施用造成土壤普遍存在有机质含量下降、土壤结构退化、土壤微生物多样性和活性降低等问题，这为农业和环境的可持续发展带来了严重挑战。充分科学地利用有机和无机养分资源是改善土壤肥力水平和提高肥料利用效率的关键。
[0004]现在技术存在资源利用率不高、营养成份流失浪费﹑废物排放量大、容易造成二次污染等问题，在土地利用方面，没有明确的污泥堆肥比例，不能有效提高生长作物的养分积累量，难以达到污泥资源化利用的效果。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种城市生活污泥堆肥的制备方法及应用，该方法解决了资源利用率不高、营养成份流失浪费﹑废物排放量大、容易造成二次污染的问题。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种城市生活污泥堆肥的制备方法及应用。
[0007]本专利技术采用以下技术方案：一种城市生活污泥堆肥的制备方法，包括以下步骤：
[0008]步骤1、将污泥、木屑和秸秆混匀，调节堆肥物料C/N至20，含水率至60％。
[0009]步骤2、开展45d高温好氧堆肥试验：每个好氧堆肥反应器均加入13kg堆肥原料，堆肥表面覆盖秸秆，起保温、除臭作用；堆肥期间，每4～5天翻堆一次；在升温阶段，每天定时以0.5m3/h的鼓风速度运作鼓风机30min，保证堆体通风，获取城市生活污泥堆肥。
[0010]进一步地，污泥、木屑和秸秆按照10:1:1湿基质量比混匀。
[0011]进一步地，污泥的pH为7.60，有机质含量为470.65g/kg，全氮含量为16.01g/kg，全磷含量为12.80g/kg，全钾含量为12.10g/kg。
[0012]本专利技术采用的另一技术方案如下：一种城市生活污泥堆肥的应用，该应用为：
[0013](1)在小麦
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水稻轮作中，施用城市污泥堆肥与化肥氮，用于提高土壤中氮、磷和钾的含量；和/或
[0014](2)在小麦
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水稻轮作中，施用城市污泥堆肥与化肥氮，用于提高小麦在成熟期时生殖器官中干物质积累量增加；和/或
[0015](3)在小麦
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水稻轮作中，施用城市污泥堆肥与化肥氮，用于提高水稻在成熟期时生殖器官中干物质积累量增加；和/或
[0016](4)在小麦
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水稻轮作中，施用城市污泥堆肥与化肥氮，用于提高小麦中氮和磷的积累量；和/或
[0017](5)在小麦
‑
水稻轮作中，施用城市污泥堆肥与化肥氮，用于提高水稻中氮、磷和钾的积累量；和/或
[0018](6)在小麦
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水稻轮作中，施用城市污泥堆肥与化肥氮，用于小麦和水稻对氮、磷、钾的利用率。
[0019]其中，所述城市污泥堆肥替代化肥氮的替代率为25％，所述污泥堆肥替代率为污泥N替代量/常规化肥N施用量。
[0020]本专利技术对城市生活污泥进行堆肥处理，促使城市污泥堆肥以不同比例替代化肥氮，通过设置不同比例的污泥堆肥替代量，进行小麦
‑
水稻的盆栽实验，从而选择出最佳替代比例，以明确城市污泥堆肥替代化肥施用产生的农学效益和环境生态风险；本专利技术的有益效果如下：
[0021](1)本专利技术筛选出了适宜的城市污泥堆肥替代化肥比例，与常规纯化肥施用相比，污泥堆肥替代化肥氮施用对土壤氮素、磷素、钾素和有机质的提升效果更优，更有利于培肥土壤地力，提高肥效。
[0022](2)本专利技术利用城市污泥堆肥替代化肥比例，能增加小麦和水稻植株干物质累积量，提高氮磷钾的积累量以及氮磷钾肥利用率，较常规施肥处理利用率分别提高了27.03％、26.17％、12.05％。
[0023](3)本专利技术所用的堆肥材料为木屑、秸秆，成本较低且无任何毒副作用，对于环境清洁也高效，因此，利用本专利技术的方法得到的堆肥成本低且无安全隐患。
具体实施方式
[0024]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]本专利技术提供一种城市生活污泥堆肥的制备方法及应用，选择有代表性的城市生活污泥为原料，开展40天高温好氧堆沤实验制成堆肥：设计不施化肥、常规纯化肥、堆肥以25％、50％、75％、100％和125％比例替代化肥氮等七个处理，开展小麦
‑
水稻盆栽轮作试验。探讨了污泥堆肥替代化肥对土壤
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作物体系养分含量，以期筛选出适宜的污泥堆肥替代化肥氮比例，为成都平原城市生活污泥堆肥安全农用提供理论依据和技术参考。
[0026]1、供试土壤
[0027]供试土壤为冲积物发育形成的渗育型水稻土，土壤质地为粘壤土，pH为7.38，有机质含量为26.48mg/kg,全氮含量为1.97mg/kg，全磷含量为0.48mg/kg,速效钾含量为98.67mg/kg。
[0028]2、供试污泥
[0029]供试污泥pH为7.60，有机质含量为470.65g/kg,全氮含量为16.01g/kg，全磷含量为12.80g/kg,全钾含量为12.10g/kg。
[0030]3、供试肥料
[0031]试验施用的氮肥为尿素，含N46％，磷肥为过磷酸钙，含P2O512％，钾肥为氯化钾，含K2O60％。
[0032]4、具体实验方案：
[0033](1)堆肥处理
[0034]将污泥、木屑和秸秆按照10:1:1湿基质量比充分混匀，调节堆肥物料C/N接近20，含水率至60％左右开展为期45d高温好氧堆肥试验。每个好氧堆肥反应器均加入13kg堆肥原料，堆肥表面覆盖秸秆15mm，起保温、除臭作用，堆肥期间采用人工翻堆，每4～5天翻堆一次。升温阶段，所有处理每天定时连接鼓风机以0.5m3/h的鼓风速度运作30min，保证堆体正常通风。
[0035](2)小麦...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种城市生活污泥堆肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将污泥、木屑和秸秆混匀，调节堆肥物料C/N至20，含水率至60％；步骤2、开展45d高温好氧堆肥试验：每个好氧堆肥反应器均加入13kg堆肥原料，堆肥表面覆盖秸秆，起保温、除臭作用；堆肥期间，每4～5天翻堆一次；在升温阶段，每天定时以0.5m3/h的鼓风速度运作鼓风机30min，保证堆体通风，获取城市生活污泥堆肥。2.如权利要求1所述的城市生活污泥堆肥的制备方法，其特征在于，所述污泥、木屑和秸秆按照10:1:1湿基质量比混匀。3.如权利要求2所述的城市生活污泥堆肥的制备方法，其特征在于，所述污泥的pH为7.60，有机质含量为470.65g/kg，全氮含量为16.01g/kg，全磷含量为12.80g/kg，全钾含量为12.10g/kg。4.一种如权利要求1
‑
3中任意一项所述的城市生活污泥堆肥的应用，其特征在于，该应用为：(1)在小麦

【专利技术属性】
技术研发人员：邓欧平，魏家乐，罗玲，王静，周伟，陈园园，唐祺超，冉江游，黄帅，张怡佳，
申请(专利权)人：四川农业大学，
类型：发明
国别省市：