[发明专利]易腐有机物氧化剂及处理系统和制备含腐植酸肥料的方法

说明书

技术领域

本发明属于采用化学-生物方法处理易腐臭有机废弃物和农用肥料领域，具体涉及易腐有机物氧化剂及处理系统和制备含腐植酸肥料的方法。

背景技术

有机矿物源腐植酸(humic acid from organic minerals)是由矿物质原料包括风化煤、褐煤、泥炭等加工制备的腐植酸，简称煤炭腐植酸或泥炭腐植酸

非矿物源生物质腐植酸(humic acid from nom-mineral biomass)是以农林业生产的副产品，工业生产的有机残渣、废液等为原料，采用生物技术和物理化学技术制备的腐植酸。简称生物腐植酸或生化腐植酸。

我国城市生活污水处理厂主要采用的生物处理方法是活性污泥法，在活性污泥处理法处理过程中，一部分污泥作为接触体而循环使用，称为回流污泥(return sludge)；剩余下来的需要去处理的称为剩余污泥(excrss sludge)。剩余污泥中固体物以有机物为主，包括脂肪、蛋白质以及碳水化合物等，约占固体污泥含量的55％～70％，剩余污泥的固体物质有5部分构成，分别是：有活性的微生物群体、难于降解的微生物自身氧化残留物、难被微生物所分解的隋性有机物、无机物、易被降解的有机物。污泥中主要有害物质是重金属、病原体微生物和有机毒物。其中污泥大规模土地利用被限制的最主要原因就是重金属。剩余污泥含水量97％～99％，经过浓缩处理，去除污泥中的空隙水，可使污泥含水率降低到94％～96％，污泥的体积缩小到原来的1/4左右，仍为流动液体，易腐败发臭，不利于运输和处理。目前国内大部分污水厂采用有机聚合物和离心机或压滤机对污泥进一步脱水，至含水率80％左右。脱水污泥，体积缩小到浓缩污泥的1/4，容积大大减少，污泥的可利用物质的含量增加，且减少了外运的费用和填埋量。但由于处置目标不明确、大部分脱水污泥未经稳定化处理，因为含有重金属、易降解有机物、恶臭物质、病原体等，使污染物从污水转移到陆地，导致污染物进一步扩散。脱水污泥仍然存在易腐败、发臭的问题，各地由于污泥造成的环境恶臭事件频发，污泥随意堆放及所造成的污染与再污染问题日渐凸显出来，并且引起了社会的关注，使得已经建成投运的大批污水处理设施的环境效益大打折扣，进行污泥深度处理是污泥处理发展的必然选择。

目前我国污水厂的脱水污泥，填埋占60％～65％、污泥好氧发酵+农用约占10％～15％、污泥自然干化综合利用占4％～6％、污泥焚烧占2％～3％、污泥露天堆放和外运占15％～20％。事实上，土地填埋、露天堆放和外运的污泥在我国绝大部分属于随意处置，真正实现安全处置的比例不超过20％。

据中科院南京土壤研究所的一项研究发现，在其试验的土地上连续施用污泥达10年后，土壤中镉、锌、铜含量均很高，种植的水稻、蔬菜受到严重的污染。施用污泥的农田，虽然土壤有机质明显增加，土壤酸度基本无变化，但土壤中的汞、镉污染严重，能引起小麦、玉米的污染。

污泥稳定技术主要有高温好氧湿式发酵、厌氧发酵及好氧堆肥等，其中高温好氧湿式发酵、厌氧发酵，核心技术装备主要依靠国外发达国家，投资大，约占污水厂总投资额的1/3～1/2，在我国难以推广；好氧堆肥投资小，技术和设备也都实现国产化，但由于堆肥占地面积大，生物发酵除臭周期长，对环境造成一定不良影响。其中含有的重金属，在堆肥过程中难以去除，也限制了其资源化应用，特别是土地利用。

抗生素是以低微浓度就能抑制或影响它种生物机能的化学物质。我国是抗生素的生产和使用大国，2012年年产抗生素原料大约21万吨，产菌渣约500万吨(含水率80％)。2002年中华人民共和国农业部第176号公告，《禁止在饲料和动物饮用水中使用的药物品种目录》中将各种抗生素滤渣列入其中。生产抗生素类药物产生的菌丝废渣作为“危险废物”列入《国家危险废物名录》。

2013年2月19日，美国《纽约时报》转载了澳大利亚联合大学创办的《对话》杂志文章，该文指出中国养猪场中“不受限制”地使用抗生素所带来的危险，“可能会通过粪肥和化肥残留物向全世界扩散”。

文章引用了八名中国和美国科学家的一项研究报告。这一研究报告指出，中国养猪场大量使用抗生素导致抗生素耐药基因的出现，给“全世界人类带来潜在健康危险”。

来自中国科学院的中国科学家以及他们在密歇根州立大学的同事一起分析了三家中国商业养猪场中的粪肥——他们将这些粪肥与来自中国的那些没有喂过抗生素的猪粪肥、以及与来自“未受污染森林”里的土壤，进行了比较。最终的结果是：他们在商业养猪场的猪粪肥里发现了149种“独特”的抗生素耐药基因。