一种酿酒污泥免发酵制作土壤改良剂的方法

本发明涉及一种酿酒污泥免发酵制作土壤改良剂的方法，属于污泥资源化利用。

背景技术：

1、酿酒污泥资源化技术主要有包括土地利用、填埋、焚烧和制造建筑材料，其中污泥填埋由于其处理成本低廉且操作简单，成为了污泥处理的主要方式，然而污泥含水率高、易腐解，其填埋后产生的大量恶臭气体及渗滤液将造成环境污染。传统的利用酿酒污泥进行农用方法，往往需要耗费大量时间及进行繁琐的翻堆等措施对污泥提前进行好氧堆肥及厌氧发酵，以避免污泥直接用于植物种植时污泥中有机质快速腐熟产热导致的烧根烧苗问题，同时在施用时对污泥的施用量也得小心控制以避免污泥中大量养分物质快速释放而导致植物根际养分浓度过高产生的“肥害”问题。特别是，在传统利用方法在环境影响方面具有诸多负面影响：一方面在进行长时间污泥好氧或厌氧堆肥过程中易产生大量恶臭气体及渗滤液等而易对堆肥的生产环境产生较大污染；另一方面，传统利用方法中，由于污泥中养分释放过快形成的过多养分，易被雨水淋失进入环境而产生地表水或地下水等环境污染问题；同时，传统污泥在使用过程中由于污泥内含有的大量有机质、絮凝剂等，在施用后也容易造成严重的土壤板结问题。此外，由于污泥中含有大量未降解且易腐解的有机质、有害微生物和病原菌，直接进行土地利用会对土壤造成二次污染。而高含水率导致污泥在焚烧前需经过脱水处理，增加其焚烧成本的同时还让污泥中的营养物质如氮挥发掉，使污泥中的资源未得到充分利用。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明提供了一种周期短、工艺简单、操作方便、运行成本低、处理效果好、适用于酿造污泥资源化的酿酒污泥免发酵制作土壤改良剂的方法，该方法利用酿酒污泥富含n、p、k、微量元素和有机物质的特性，并运用造粒包膜技术控制其有机质的氧化发酵速度、控制营养元素的释放速率、隔绝有害微生物生长所需氧气以及防止污泥和周边土壤板结，制成一种植物养分齐全、直接施用后不烧根烧苗、不产生肥害及淋失造成环境污染的高质量有机土壤改良剂。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种酿酒污泥免发酵制作土壤改良剂的方法，包括以下步骤：

3、步骤一，将酿酒污泥进行初步处理：采用栅格或筛滤器去除影响造粒工序和造粒质量的大尺寸杂质，然后使用脱水设备对酿酒污泥进行脱水处理，脱水后的酿酒污泥含水率为30～45％，以免污泥含水量过高降低其结构稳定性，导致污泥无法成团，进而无法造粒成型；

4、步骤二，将初步处理后的酿酒污泥放入湿法造粒机中造粒，使其形成一定大小的球形颗粒或短棒状颗粒，并在造粒过程中加入em菌剂和粘合剂，以提高污泥中有益微生物的种类、数量以及颗粒结构的稳定性；

5、步骤三，将湿法造粒机制成的颗粒与具有控氧控水控释效果的包膜材料一同放入包膜机中进行包膜处理，使颗粒表面形成一层均匀且致密的包膜，达到保护颗粒内的营养成分并从而提高土壤改良剂的使用效果；

6、步骤四，将包膜后的颗粒进行干燥处理，使包膜后的颗粒含水率<15％，得到最终的土壤改良剂。

7、上述方法中，所述脱水设备为板框压滤机、带式压滤机或叠螺压滤机，用于去除影响造粒工序和质量的粒径较大的硬块(如废弃包装物、损坏的酒瓶等)，以免对造粒机造成伤害并降低产品生成效率和质量。

8、上述方法中，所述粘合剂为糊化淀粉、明胶、羟丙基纤维素或麦芽糊精，其添加量为按重量份在100～120份风干后酿酒污泥中加入3～10份粘合剂。添加粘合剂的目的是增加污泥结构稳定性，使其形成致密的内部结构，减少颗粒中空隙的存在，并减少空气中氧气及环境中水分的进入及污泥中养分的释放，以达到降低污泥中有机质快速腐化产热及控制矿质营养释放的效果。

9、上述方法中，所述em菌剂的添加量按重量份在100～120份风干后酿酒污泥中加入1～3份em菌剂。em菌剂可以增加污泥与土壤中有益微生物的多样性和数量，有效控制有机质的分解速率，并改善植物根际的植生环境。

10、上述方法中，所述球形颗粒或短棒状颗粒的粒径为0.1～15mm。颗粒的粒径可根据所改良目标土壤的性质进行粒径调整，如目标土壤为贫瘠土壤时，造粒粒径范围在3～6mm；目标土壤为黏土土壤时，造粒粒径范围在8～12mm，使其在增加土壤养分的同时还具有改善土壤板结的作用，增加土壤的孔隙度。

11、上述方法中，所述包膜材料为松香甘油酯、聚乙烯醇和海藻酸钙水凝胶。包膜材料可显著减少空气中氧气及环境中水分渗入污泥颗粒、有效增加土壤改良剂物理和化学稳定性、为改良剂提供控氧控水控释的物理屏障并减缓改良剂营养释放速率，同时不会对改良剂和土壤的肥力、植物的生长、微生物群落的多样性造成负面效果。

12、上述方法中，所述干燥处理为自然风干或机械风干的方式，且风干温度为25～35℃，避免改良剂中挥发性植物营养元素及具有高生物活性的微生物菌剂失活，当颗粒不会相互粘连并形成较为坚硬的质地后，即得到最终的土壤改良剂。

13、与现有技术相比，本发明的优点在于：与传统污泥处理方法相比，本发明的方法免去了好氧堆肥及厌氧发酵的过程的同时，控氧控水控释配方及工艺可有效避免污泥直接用于植物种植时污泥中有机质容易快速腐熟放热产生的烧根烧苗问题，并能显著减少污泥中养分物质的快速释放导致植物根际养分浓度过高产生的“肥害”问题及过多养分被雨水淋失进入环境产生污染的问题，有效解决了传统污泥直接农用造成的严重的土壤板结问题。本发明全过程操作过程简单，无需复杂的设备和技术，能充分利用酿酒污泥中的有机物质和各种矿质营养，有些减少了能源消耗和资源的浪费。本发明所得土壤改良剂可广泛应用于农业生产、土壤修复、园林绿化或生态修复领域，对于解决酿酒污泥处置困难、提高土壤环境质量、促进农作物生产及污泥资源化利用等均具有重要价值。因此，本发明将酿酒污泥制作成土壤改良剂的方法较传统方法流程简单，省去了发酵工艺，无需建造发酵塔或发酵池，成本低、投资少，且节省了发酵时间，相比于传统发酵法需发酵30～180天，该方法只需7～10小时，处理速度大大增加，且不会因长时间堆放污泥导致臭味散发、蚊蝇滋生，不会对周围环境造成太大影响。

技术特征：

1.一种酿酒污泥免发酵制作土壤改良剂的方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的酿酒污泥免发酵制作土壤改良剂的方法，其特征在于：所述脱水设备为板框压滤机、带式压滤机或叠螺压滤机。

3.根据权利要求1所述的酿酒污泥免发酵制作土壤改良剂的方法，其特征在于：所述所述粘合剂为糊化淀粉、明胶、羟丙基纤维素或麦芽糊精，其添加量为按重量份在100～120份风干后酿酒污泥中加入3～10份粘合剂。

4.根据权利要求1所述的酿酒污泥免发酵制作土壤改良剂的方法，其特征在于：所述em菌剂的添加量按重量份在100～120份风干后酿酒污泥中加入1～3份em菌剂。

5.根据权利要求1所述的酿酒污泥免发酵制作土壤改良剂的方法，其特征在于：所述球形颗粒或短棒状颗粒的粒径为0.1～15mm。

6.根据权利要求1所述的酿酒污泥免发酵制作土壤改良剂的方法，其特征在于：所述包膜材料为松香甘油酯、聚乙烯醇和海藻酸钙水凝胶。

7.根据权利要求1所述的酿酒污泥免发酵制作土壤改良剂的方法，其特征在于：所述干燥处理为自然风干或机械风干的方式，且风干温度为25～35℃。

技术总结本发明属于环保技术领域，公开了一种酿酒污泥免发酵制作土壤改良剂的方法，该方法免去了好氧堆肥及厌氧发酵的过程的同时，并控氧控水控释配方及工艺有效避免污泥直接用于植物种植时污泥中有机质容易快速腐熟放热产生的烧根烧苗问题，并能显著减少污泥中养分物质的快速释放导致植物根际养分浓度过高产生的“肥害”问题及过多养分被雨水淋失进入环境产生污染的问题并有效解决了传统污泥直接农用造成的严重的土壤板结问题。本发明全过程操作过程简单，无需复杂的设备和技术，能充分利用酿酒污泥中的有机物质和各种矿质营养，有些减少了能源消耗和资源的浪费。技术研发人员：吴永贵,王梓琪,鲁鸿霈,彭小裕,李夏琳,薛蓉杰,梁婉,马幸受保护的技术使用者：贵州大学技术研发日：技术公布日：2024/6/13