[发明专利]利用木材加工余料及其生物炭促使砂石骨料脱水污泥土壤化的方法

权利要求书

1.利用木材加工余料及其生物炭促使砂石骨料脱水污泥土壤化的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，木材加工余料预处理：

1）剔除余料中的非木质素杂质，并将其干燥至含水率≤10%；

2）将部分余料粉碎至粒径1-2cm，得到生物炭原料；部分粉碎至粒径≤2mm，并用浓度为1.3~1.6%的尿素溶液调节碳氮比至25~30：1，得到腐熟质原料；

步骤二，生物炭制备：

1）将生物炭原料送至炭化炉内进行控温限氧热解，得到固体物生物炭，产生的气体经冷凝、静置后，取上层木醋液备用，下层焦油用于制作化工产品；

2）将固体物生物炭先后在HCL溶液和NaOH溶液中浸泡、振荡1-2h，而后冲洗、烘干、粉碎、筛分，得到改性生物炭颗粒；

步骤三，固化剂制备：

取改性生物炭颗粒，并加入固化辅料沸石颗粒与阳离子聚丙烯酰胺，三者按干质量比9~11：0.9~1.1：1.8~2.2混合均匀，得到固化剂；

步骤四，砂石骨料脱水污泥预处理：

1）加入完全干化污泥质量1~1.5%的固化剂，并充分混合，通过固化剂的固化稳定作用降低污泥中重金属对植物生长的危害性，得到泥状污泥；

2）对泥状污泥脱水，含水率降低至8%~10%时粉碎，得到粉状污泥；

步骤五，腐熟质制备：

1）取腐熟质原料、发酵菌剂及发酵辅料按干质量比495~505：9.9~10.1：0.99~1.01混合均匀，并投入发酵池，调节初始温度25~30℃、湿度55~60%，进行好氧发酵30~40d；

2）发酵期内，每3~5d翻动一次，发酵结束得到含水率为30%~35%的腐熟质；

步骤六，种植土配制：

1）取粉状污泥、腐熟质，按干质量比95~105：45~55混合均匀，配制种植土；

2）取木醋液稀释30~50倍，得到木醋肥，并将其喷洒至种植土，得到终端产品优良种植土。

2.根据权利要求1所述利用木材加工余料及其生物炭促使砂石骨料脱水污泥土壤化的方法，其特征在于：步骤二中所述控温限氧热解处理以8~10℃/min的升温速度加热到300~400℃，并保持1~2h，热解期间充填氮气作为保护气；

步骤二中所述HCL溶液和NaOH溶液浓度均为0.8~1.2mol/L。

3.根据权利要求1所述利用木材加工余料及其生物炭促使砂石骨料脱水污泥土壤化的方法，其特征在于：步骤二中所述改性生物炭颗粒粒径≤1.0mm，比表面积为50m²/g～85 m²/g。

4.根据权利要求1所述利用木材加工余料及其生物炭促使砂石骨料脱水污泥土壤化的方法，其特征在于：步骤三中所述沸石颗粒为pH值7.0~7.5、粒径1.0~1.2mm的多孔性硅酸盐。

5.根据权利要求1所述利用木材加工余料及其生物炭促使砂石骨料脱水污泥土壤化的方法，其特征在于：步骤三中所述阳离子聚丙烯酰胺为分子量600~1200万的水溶性高分子聚合物。

6.根据权利要求1所述利用木材加工余料及其生物炭促使砂石骨料脱水污泥土壤化的方法，其特征在于：步骤四中所述砂石骨料脱水污泥为砂石骨料生产系统产生的废弃物，主要成分为二氧化硅，粒径＜0.075mm颗粒，体积占比≥85%。

7.根据权利要求1所述利用木材加工余料及其生物炭促使砂石骨料脱水污泥土壤化的方法，其特征在于：步骤五中所述发酵菌剂由光合菌、酵母菌、乳酸菌所构成的有益微生物及其胞外酶复合而成，含水率20~30%，有效活菌数≥0.30亿/g。

8.根据权利要求1所述利用木材加工余料及其生物炭促使砂石骨料脱水污泥土壤化的方法，其特征在于：步骤五中所述发酵辅料为磷矿粉、硫酸钾、吸水性高分子树脂按干质量比0.9~1.1：0.9~1.1：4.5~5.5混配均匀而成；磷矿粉主要成分为氟磷灰石，粒径0.05～0.07mm；硫酸钾为水溶性钾肥，钾含量≥50%；吸水性高分子树脂pH值6.8~8.0，粒径0.45~0.85mm。