本發(fā)明涉及城市生活污泥以及燃煤產物的資源化利用，具體為一種利用煤灰、煤渣和生物污泥制備有機營養(yǎng)土的方法。

背景技術：

1、煤炭是世界上儲量最大、分布范圍最廣的一種化石能源，在工業(yè)用煤、民用用煤等領域有著廣泛的應用，其中粉煤灰、燃煤爐渣、氣化粗渣和氣化細渣作為燃煤產物，難以處理，堆積嚴重，現(xiàn)有利用煤渣應用于建工建材、環(huán)保、生態(tài)、化工等領域，但其綜合利用率較低、難度大、處理成本高、大多停留在實驗室階段，尚未大規(guī)模應用，現(xiàn)有燃煤產物的處理方式主要是堆積和填埋，這不僅會產生大量粉塵、刺激性氣體，還會造成土壤、空氣、土地、水體資源的污染，甚至會嚴重危害人的身體健康和動植物生存。

2、其中粉煤灰是在燃煤過程中，從煙氣中捕獲的細小的固體顆粒，呈灰白色或黑色的粉狀球形顆粒，顏色越深，粒度越細，含碳量越大，呈現(xiàn)多孔球形結構，具有較好的滲透性，作為大宗工業(yè)固廢單一污染源之一，對環(huán)境的污染較為嚴重，粉煤灰是在燃煤過程中，從煙氣中捕獲的細小的固體顆粒，粒徑在1μm-50μm之間，呈灰白色或黑色的粉狀球形顆粒，顏色越深，粒度越細，含碳量越大，比表面積為1500-3600cm2/g，平均比重為2.1g/cm3[4-8]，呈現(xiàn)多孔球形結構，具有較好的滲透性。就目前及今后相當長的一段時期內，煤粉燃燒發(fā)電仍是電力供應的主體，因此積極推動粉煤灰的高效綜合利用，開拓其高附加值利用新途徑，可以有效解決粉煤灰?guī)淼沫h(huán)境污染。

3、其中，燃煤爐渣是煤炭燃燒后從爐底排出的一種固體廢棄物，呈黑灰色的不規(guī)則顆粒狀態(tài)或者不均勻塊狀，含碳量一般在15％左右，具有較大的吸水性、床層孔隙率，由于其比表面積較大、表面孔隙結構較為發(fā)達，導致煤基灰/渣在資源化或深加工高附加值利用中存在脫水困難這一問題，影響后續(xù)資源化利用效率。

4、城市生活污泥表面呈黑色或黑褐色，黏滯狀，顆粒粒徑為100μm左右，比重約為0.8g/cm3，污泥含水率為60％—70％時為黏膠狀，小于50％時為黏土狀，干化后呈比較堅硬的固體，不易破碎，分散困難，是一種塑性很強的囊狀物，目前城市生活污泥處理技術主要包括：

5、污泥填埋：操作簡單，適應性強，但是占地面積大、投資費用高，滲濾液對土壤及地下水造成了嚴重的二次污染；

6、污泥焚燒：污泥中含有一定量的有機組分，脫水干燥后的污泥可通過焚燒處理，從而實現(xiàn)有機物碳化、能量回收，殺死病原菌，最大限度降低污泥體積的目的，污泥焚燒主要分為兩大類：一是將脫水污泥直接焚燒，直接焚燒需要摻入大量的煤或油等輔助燃料，運行成本高，燃燒效率和熱效率均較低；二是先將脫水污泥低溫干化后再焚燒，無需添加輔助燃料，但污泥焚燒的處理設施投資大，處理費用高，焚燒過程容易產生二噁英等有毒物質，對生態(tài)環(huán)境造成二次污染；

7、污泥投海：作為最簡單的污泥處置方式，且投資費用相對較低，但是會造成嚴重的海洋污染；

8、污泥制肥：污泥作為肥料有兩種使用方式，一種是直接使用：污泥直接使用時一般施用與園林綠地，但是污泥直接使用會造成衛(wèi)生條件變差，容易引起大面積的蚊蠅，影響園林美觀，如過量使用還會造成地下水的污染以及對樹木造成損傷；另一種是間接使用：由于污泥體積大，往往運輸成本高，污泥一般是處理后再施用，目前堆肥技術較為普遍，經過處理后，可以增加肥效，同時也可大量減少有害物質。

9、又如申請?zhí)枮閏n115784561a所述的生活污泥一分鐘制有機營養(yǎng)土，通過添加吸附劑、生石灰、還原性鐵粉、磁鐵礦等物質，將污泥制備成有機營養(yǎng)土，其中需要將生石灰、還原性鐵粉、磁鐵礦進行加熱還原，其溫度為250-300℃。

10、基于對上述資料的檢索，可以看出現(xiàn)有生活污泥處理困難，并且燃煤產物堆積嚴重，難以進行資源化利用，為此，特提出一種利用煤灰、煤渣和生物污泥制備有機營養(yǎng)土的方法，實現(xiàn)對生活污泥高效處理的同時，實現(xiàn)燃煤產物的資源化利用。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種利用煤灰、煤渣和生物污泥制備有機營養(yǎng)土的方法，解決了上述背景技術中提到的問題。

2、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術方案予以實現(xiàn)：一種利用煤灰、煤渣和生物污泥制備有機營養(yǎng)土的方法，具體包括以下步驟：

3、步驟一、污泥處理劑制備：將燃煤產物與含萜類物質按照預設質量比混合均勻后，獲取污泥處理劑；

4、步驟二、有機營養(yǎng)土制備：向生活污泥中加入污泥處理劑，一同倒入臥式螺旋攪拌機中攪拌3min—10min后，獲取有機營養(yǎng)土。

5、本發(fā)明進一步設置為：所述步驟一中的燃煤產物包括燃煤灰和燃煤渣。

6、本發(fā)明進一步設置為：所述步驟一中的含萜類物質為沙地柏和側柏的園林廢棄物，并且園林廢棄物研磨至50目左右即可。

7、本發(fā)明進一步設置為：所述步驟一中燃煤產物和含萜類物質的預設質量比為19:1。

8、本發(fā)明進一步設置為：所述步驟二中生活污泥和污泥處理劑的質量比為：1:1。

9、其中，生活污泥成分復雜，水分子與數(shù)百種物質的理化作用造成了其與油性物質和金屬元素分子混合，相互包裹呈一種塑性很強的囊狀物，常規(guī)條件下很難實現(xiàn)資源化利用，其中難以打破的囊狀物的包裹力主要是由高密度的氫鍵造成的，而含萜類物質是一種典型的含醌型官能團的芳香族化合物，醌型官能團有很強的穿透力，可快速與氫鍵結合，使得生活污泥中的水分形成自由水，有效打破了污泥的囊狀結構。

10、其中，燃煤灰和燃煤渣中含有氧化鈣，氧化鈣具有很好的還原性，與含萜類物質進行混合，可以迅速打破生活污泥的囊狀結構，可使得污泥中的結合水形成自由水，進而被吸附，形成有機營養(yǎng)土，實現(xiàn)污泥的資源化利用，并且由于砷和汞具備三相性，氧化鈣在與生活污泥反應過程中可以使砷和汞升華，從污泥中溢出。

11、其中，燃煤灰和燃煤渣質地疏松，呈多孔結構，比表面積大，微粒含量高，具有優(yōu)良的吸附性，且燃煤灰和燃煤渣水分含量極低，多以結構水呈現(xiàn)，在與污泥混合處理過程中，可大幅度降低產物中的水分含量，同時燃煤灰和燃煤渣中含有磷、氮、鉀等植物生長所需要的營養(yǎng)元素，以及硼、鋅、錳、鐵等促進農作物產量的微量元素。

12、本發(fā)明提供了一種利用煤灰、煤渣和生物污泥制備有機營養(yǎng)土的方法。具備以下有益效果：

13、本發(fā)的明生活污泥是生活污水經過兩次曝氣處理的產物，是發(fā)酵產物，通過利用燃煤灰和燃煤渣與含萜類物質進行污泥處理劑的制備，并且直接加入生活污泥中進行攪拌就可以直接產出有機營養(yǎng)土，不用進行污泥發(fā)酵過程和污泥的壓濾與烘干過程，即可獲取含水量處于30％以下有機營養(yǎng)土，操作簡單，生產迅速，為燃煤灰、燃煤渣和生活污泥的資源化處理提供高效便捷的支持，同時本發(fā)明具體是取消了污泥資源化利用的兩個過程，一是發(fā)酵過程，節(jié)約了大量的時間和空間(北方地區(qū)冬季由于溫度低不能發(fā)酵，南方地區(qū)由于連續(xù)發(fā)酵，造成了空氣污染)，其機理是生活污泥是生活污水經過兩次曝氣(好氣和厭氣)處理的產物，是發(fā)酵產物，本發(fā)明加入的碳基物質也是發(fā)酵過得物質，不存在二次發(fā)酵。二是取消了污泥的壓濾干化和烘干過程，污泥含水量小于80％，燃煤灰/渣含水量均小于5％(其水分大多以結構水成分呈現(xiàn))，污泥與污泥處理劑1:1混合后，再加上螺旋攪拌過程，水分很快的降低到30％以下，面對大量的污泥以及燃煤灰/渣，這一方法可以快速實現(xiàn)資源化、產業(yè)化。