CN104402546A - 一种园林植物废弃物堆肥方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种园林植物废弃物堆肥方法，包括以下步骤：1）收集园林植物废弃物，进行分拣；2）将树枝裁剪处理后削成碎片；3）将碎片置于发酵槽中，加入调理剂和EM菌剂，调整有机质含量、水分和碳氮比等，进行一次堆肥发酵；4）将一次堆肥料粉碎成堆肥粉末；5）将上述粉碎的堆肥粉末再次置入发酵槽中，加入堆肥腐熟剂和堆肥辅料，混合均匀，控制堆肥水分、温度、通气量、碳氮比、碳磷比、pH等进行二次堆肥发酵；6）将二次堆肥料堆积在陈化仓中，通气鼓风，促进热量和水分挥发，最后经检测腐熟堆肥入库。本发明方法操作简单、发酵快速，生产成本低，采用本发明方法的堆肥产品品质高，适用于工厂化大规模生产。

Description

一种园林植物废弃物堆肥方法

技术领域

本发明属于农业技术领域，尤其是涉及一种园林植物废弃物堆肥方法。

背景技术

绿地作为城市景观的一个重要元素，是城市生态系统的重要组成部分，随着城市化进程加快城市绿地面积不断增大，随之而产生的园林植物废弃物也不断增多。园林植物废弃物(pruning waste)主要是指园林植物自然凋落或人工修剪所产生的植物残体，主要包括树枝、树叶、草屑等，也有研究者称之为园林绿化废弃物、绿化废弃物、园林废弃物、绿化植物废弃物、园林有机废弃物、园林垃圾、绿化垃圾等，其主要成分为木质纤维素。据中国统计年鉴数据显示，2008年至2012年几年中，我国城市园林绿地面积基本呈上升趋势，2012年末，全国城市绿化覆盖面积达274.79万公顷，是2008年的1.57倍。按照每平方米绿地每年产生绿化垃圾0.0015t来计算，2012年全国产生的园林植物废弃物为4121.85万吨。

园林植物废弃物作为城市固体废弃物(MSW)之一，与生活垃圾一起进入填埋场，这是园林植物废弃物当前最主要的处理方式之一。填埋方式不仅浪费了有限的土地资源；同时给大气、土壤及地下水带来污染；对环境产生长久的危害。主要表现在如下方面：一是园林植物废弃物被填埋后，有机物发生生物和化学降解反应使体积减少，导致填埋场出现不同程度的沉降，从而破坏最终覆盖层的结构，使填埋场气体泄露、渗滤液溢出，造成二次污染，同时给填埋场的植被重建、生态恢复以及重新开发利用造成极大的负面影响；二是微生物厌氧降解过程中产生甲烷和二氧化碳，导致温室效应加剧。焚烧也是园林植物废弃物当前最为常见的处理方式之一。它与填埋处理相比，具有占地小、处理时间短、减量化显著及余热利用价值高等优点，但是焚烧过程中产生的烟气等对环境造成二次污染，其中产生的二恶英等物质严重危害人体健康。

堆肥发酵技术将园林植物废弃物转化为生物有机肥，不仅解决了园林植物废弃物的处置难题，同时生物有机肥施入土壤能够改善土壤的物理结构、改良土壤板结、保水保肥、提高土壤肥力从而促使植物根系生长发达；此外还能增加土壤有益微生物数量、敌杀土壤有害杂菌等。可见，将园林植物废弃物进行堆肥化处理，使其变废为宝是解决园林植物废弃物处理处置难题的有效途径。

目前对有机废弃物好氧堆肥的研究已有了一定的成果，传统堆肥生产一般采用好氧堆肥工艺，在有氧条件下，利用自然界广泛存在的微生物有控制地促进可被生物降解的有机物向稳定的腐殖质转化，实现资源的循环利用。但是在堆肥生产过程中存在发酵周期长，成本高，产品肥效低等问题。如中国专利CN99111417.5公开了一种有机废弃物好氧堆肥工艺，它是一种添加粉煤灰作为高温好氧促进剂的工艺，通过好氧微生物的生物代谢作用，使有机废弃物中的有机物转化为有机肥料，使废物得到利用，净化了环境、同时由于添加了粉煤灰，克服了物料发粘、通气性差的缺点，但是此发明工艺生产的堆肥产品品质低；如中国专利CN102617196公开了一种草屑快速堆肥的方法，首先再粉碎后的草屑中加入EM复合菌剂，经充分混匀后，进行高温好氧发酵，发酵装置为堆垛式，并进行人工翻堆；当发酵温度达到50-80℃，此温度维持至少8天，且C/N降至20以下后，堆肥结束。本发明虽解决了草坪生长旺盛期草屑垃圾存储过多，占用空间大的问题，但是此发明只是针对的草屑，且堆肥产品品质并没有得到很大的改善。

发明内容

本发明的目的在于提供一种园林植物废弃物堆肥方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种园林植物废弃物堆肥方法，包括以下步骤：

1）预处理：将收集的园林植物废弃物进行分拣、树枝裁剪处理，严禁混入有毒有害废弃物；

2）削片：将上述园林植物废弃物削成碎片，其碎片的粒径长度为4～9cm，宽度2～5cm，厚度0.5～2cm；

3）一次堆肥发酵：将上述削片后的园林植物废弃物置于发酵槽中，加入调理剂和EM菌剂，混合均匀后进行一次堆肥发酵，堆肥水分质量分数为45～60%、堆层氧浓度≥10%、C/N比为30～35:1、发酵温度为55～65℃、发酵时间≥10d，得一次堆肥料；其中，所述的调理剂为堆肥返料或碳化物中的任意一种；

4）粉碎：将一次堆肥料经立式干湿料综合粉碎机粉碎成粒径≤25mm的堆肥粉末；

5）二次堆肥发酵：将上述粉碎的堆肥粉末再次置入发酵槽中，加入堆肥腐熟剂和堆肥辅料，混合均匀后进行二次堆肥发酵，堆肥水分质量分数为35～45%、C/N比为15～20:1、发酵温度为≤40℃、发酵时间≥15d；其中，所述堆肥辅料为尿素或过磷酸钙中的任意一种或两种的混合物。

进一步地，步骤3）中所述EM菌剂和堆肥返料的重量比为1：3～5，EM菌剂和碳化物的重量比为1：8～12。

进一步地，步骤3）中所述堆肥返料为上次堆肥腐熟料。堆肥返料含有丰富的好氧发酵菌，能加速堆肥有益菌繁殖，加快堆肥腐熟。

进一步地，步骤3）中所述碳化物为有机物质在限氧或者隔绝氧的条件下，通过高温裂解的产物。炭化物多孔，比表面积大，带负电荷多，且具有较强的吸附能力。

进一步地，步骤5）中所述堆肥腐熟剂和堆肥辅料的重量比为1:1.5～2.5。

进一步地，所述堆肥腐熟剂为大华酵素菌速腐剂或金葵子腐秆剂中的任意一种。

进一步地，步骤3）、5）中所述堆肥发酵时堆体的长度为1.2～2m、宽度为1～1.8m、高度为0.8～1.5m。

所述园林植物废弃物为枯枝落叶、草坪修剪物、行道树修剪物、杂草种子、植物残花中的任意一种或几种的混合。

本发明的有益效果是：

1. 本发明充分利用了园林植物废弃物，由于园林植物废弃物来源广泛，加工便捷，在堆肥的处理过程中产生的高温即可将原料中的各种病原菌、虫卵和草籽等，实现了原料的无害化处理，减少了堆肥栽培过程中对农药的使用；

2.本发明采用两次粉碎和两次堆肥发酵工艺，严格控制工艺参数，使园林废弃物中的有机物在微生物作用下快速、稳定的降解，因此，提高了降解速率和最终堆肥产品的品质；

3. 本发明方法操作简单、发酵快速，生产成本低，采用本发明方法的堆肥产品品质高，适用于工厂化大规模生产。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不局限于此。

实施例1

一种园林植物废弃物堆肥方法，包括以下步骤：

1、收集：收集园林植物废弃物枯枝落叶、草坪修剪物、行道树修剪物、杂草种子、植物残花，将废弃物进行分拣、树枝裁剪处理；

2、 削片：将上述园林植物废弃物削成碎片，其碎片的粒径长度为4～9cm，宽度2～5cm，厚度0.5～2cm；

3、一次堆肥发酵：将上述削片后的园林植物废弃物置于发酵槽中，加入堆肥返料和EM菌剂，混合均匀后进行一次堆肥发酵，堆肥水分质量分数为45%、堆层氧浓度为10%、C/N比为30:1、发酵温度为55℃、发酵时间为10d，得一次堆肥料；所述EM菌剂和堆肥返料的重量比为1：5，发酵时堆体的长度为1.2m、宽度为1m、高度为0.8m；

4、粉碎：将一次堆肥料经立式干湿料综合粉碎机粉碎成粒径为25 mm的堆肥粉末；

5、二次堆肥发酵：将上述粉碎的堆肥粉末再次置入发酵槽中，加入堆肥腐熟剂和堆肥辅料，混合均匀后进行二次堆肥发酵，堆肥水分质量分数为35%、C/N比为15:1、发酵温度为40℃、发酵时间为15d；其中，所述堆肥腐熟剂为大华酵素菌速腐剂；所述堆肥辅料为尿素；堆肥腐熟剂和堆肥辅料的重量比为1:1.5 ，发酵时堆体的长度为1.2m、宽度为1m、高度为0.8m。

实施例2

一种园林植物废弃物堆肥方法，包括以下步骤：

1、收集：收集园林植物废弃物草坪修剪物，将废弃物进行分拣、树枝裁剪处理；

2、削片：将上述园林植物废弃物削成碎片，其碎片的粒径长度为4～9cm，宽度2～5cm，厚度0.5～2cm；

3、一次堆肥发酵：将上述削片后的园林植物废弃物置于发酵槽中，加入碳化物和EM菌剂，混合均匀后进行一次堆肥发酵，堆肥水分质量分数为60%、堆层氧浓度为13%、C/N比为35:1、发酵温度为65℃、发酵时间为13d，得一次堆肥料；其中，EM菌剂和碳化物的重量比为1:8；发酵时堆体的长度为2m、宽度为1.8m、高度为1.5m；

4、粉碎：将一次堆肥料经立式干湿料综合粉碎机粉碎成粒径为20mm的堆肥粉末；

5、二次堆肥发酵：将上述粉碎的堆肥粉末再次置入发酵槽中，加入堆肥腐熟剂和堆肥辅料，混合均匀后进行二次堆肥发酵，堆肥水分质量分数为45%、C/N比为20:1、发酵温度为35℃、发酵时间为20d；其中，所述堆肥腐熟剂为金葵子腐秆剂；所述堆肥辅料为过磷酸钙，堆肥腐熟剂和堆肥辅料的重量比为1: 2.5；发酵时堆体的长度为2m、宽度为1.8m、高度为1.5m。

实施例3

一种园林植物废弃物堆肥方法，它包括以下步骤：

1、收集：收集园林植物废弃物行道树修剪物、杂草种子、植物残花，将废弃物进行分拣、树枝裁剪处理；

2、 削片：将上述园林植物废弃物削成碎片，其碎片的粒径长度为4～9cm，宽度2～5cm，厚度0.5～2cm；

3、一次堆肥发酵：将上述削片后的园林植物废弃物置于发酵槽中，加入堆肥返料和EM菌剂，混合均匀后进行一次堆肥发酵，堆肥水分质量分数为50%、堆层氧浓度为15%、C/N比为32:1、发酵温度为58℃、发酵时间为15d，得一次堆肥料；其中，所述EM菌剂和堆肥返料的重量比为1：3，发酵时堆体的长度为1.5m、宽度为1.3m、高度为1m；

4、粉碎：将一次堆肥料经立式干湿料综合粉碎机粉碎成粒径为18mm的堆肥粉末；

5、二次堆肥发酵：将上述粉碎的堆肥粉末再次置入发酵槽中，加入堆肥腐熟剂和堆肥辅料，混合均匀后进行二次堆肥发酵，堆肥水分质量分数为38%、C/N比为16:1、发酵温度为35℃，发酵时间为24d；其中，所述堆肥腐熟剂为大华酵素菌速腐剂；所述堆肥辅料为尿素和过磷酸钙的混合物，重量比为1:2；堆肥腐熟剂和堆肥辅料的重量比为1: 2.5；发酵时堆体的长度为1.5m、宽度为1.3m、高度为1m。

实施例4

一种园林植物废弃物堆肥方法，它包括以下步骤：

1、收集：收集园林植物废弃物枯枝落叶、草坪修剪物，将废弃物进行分拣、树枝裁剪处理；

2、削片：将上述园林植物废弃物削成碎片，其碎片的粒径长度为4～9cm，宽度2～5cm，厚度0.5～2cm；

3、一次堆肥发酵：将上述削片后的园林植物废弃物置于发酵槽中，加入碳化物和EM菌剂，混合均匀后进行一次堆肥发酵，堆肥水分质量分数为56%、堆层氧浓度为20%、C/N比为32:1、发酵温度为60℃、发酵时间为20d，得一次堆肥料；EM菌剂和碳化物的重量比为1: 12；发酵时堆体的长度为1.8m、宽度为1.5m、高度为1.2m；

4、粉碎：将一次堆肥料经立式干湿料综合粉碎机粉碎成粒径为15mm的堆肥粉末；

5、二次堆肥发酵：将上述粉碎的堆肥粉末再次置入发酵槽中，加入堆肥腐熟剂和堆肥辅料，混合均匀后进行二次堆肥发酵，堆肥水分质量分数为42%、C/N比为18:1、发酵温度为32℃、发酵时间为30d；其中，所述堆肥腐熟剂为金葵子腐秆剂；所述堆肥辅料为过磷酸钙，堆肥腐熟剂和堆肥辅料的重量比为1:2；发酵时堆体的长度为1.8m、宽度为1.5m、高度为1.2m。

以下通过实验说明本发明的有益效果：

一、腐熟堆肥指标测定

1.测定对象：实施例1-4的堆肥；

2.测试项目：水分（鲜样）的质量分数、C/N比、粒径；

3.试验结果：如表1所示：

表1：腐熟堆肥指标测定结果

二、园林植物废弃物基本理化性质

采用常规测定方法对园林植物废弃物的全氮、有机碳、水分、C/N、pH做了测定，实验结果如表2所示。

表2：堆肥原料的基本理化性质

由表2可知：园林植物废弃物水分含量低，富含木质素和纤维素，分解所需时间长，在较长时间保持原有形态，通风性好，能确保好氧分解正常进行；作为堆肥化原料，与其它的堆肥原料，如污泥、动物粪便、城市生活垃圾相比具有有机质含量高，杂质含量小，原料污染少，不含重金属等有毒物质，堆肥后产品安全性高。

三、调理剂

1、试验设计：堆体长1.5 m、宽1.5 m、高1 m，起堆时，调节堆体C/N为25，控制含水量在60%左右，然后按照表3所示添加量添加各添加物。试验设4个处理，每个处理做3次重复。

表3：调理剂实验的添加量

2、测定方法：温度测定采用1.2 m长的接触式温度计，测量点选择在堆体内部距堆体表面50 cm处，测定时间为每天上午10:00 左右。每个堆体选8 个不同位置测定，最后计算平均值。样品的全氮、全碳参考《土壤农化分析》（第三版）测定。

3、实验结果：

（1）温度：处理A与处理B在堆腐第3 天都达到50℃以上，维持时间较长。在堆腐过程中堆体最高堆温达50-55℃，持续5-7天，是杀灭物料中所含的致病微生物、保证堆腐的卫生学指标合格和堆料腐熟的重要条件。

（2）C/N比：结果如表4所示：

表4：堆体C/N变化

由表4可知：在堆腐第20 天，处理A、B的C/N 已降至20 以下，而处理CK 在第27 天才降至19.34，表明3 种添加剂均可迅速降低堆体的C/N 比。因此，添加炭化物和堆肥返料能较快降低堆体的C/N比，且堆腐产物腐熟完全。

四、堆肥工艺

1. 工艺1：同实施例3，但第二次堆肥发酵时间为75d；

工艺2：调整步骤为收集───削片───粉碎───堆肥发酵，堆肥发酵采用实施例3中的一次堆肥发酵，堆肥发酵时间为75d，无第二次堆肥发酵，其余同实施例3；

2．堆肥参数分析：堆肥发酵期间，采用探针式温度计测定堆体温度，每个堆体 3 个监测点，每个监测点测量堆体下15cm及30cm的温度。堆肥结束时（75d）测定堆肥产品的含水率、pH值、电导率、有机质、全氮、全磷、全钾。

3.试验结果：

（1）温度：《粪便无害化卫生标准》规定：最高堆温达50-55℃以上，持续5-7天，工艺一第2 d达到最高温度74.2℃，60℃以上的高温连续持续时间为10d；工艺二第2d达到最高温度69.8℃，60℃以上的高温连续持续时间为15 d；工艺一比工艺二升温快，工艺一出现了两次明显的升温过程，更有利于杀灭大肠杆菌和蛔虫卵。

（2）堆肥颜色气味手感：

颜色感官：工艺一堆肥颜色为褐色，呈粉状和细小的粒状；工艺二堆肥呈褐色，细小的粒状和纤维状；

气味：均无任何异味；

手感：工艺一堆肥无扎手纤维，手感细腻；工艺二堆肥有扎手纤维，手感粗糙；

综上：工艺一的腐熟程度显著高于工艺二。

（3）堆肥物理性质：如表5所示。

表5：堆肥75天时物理性质

由表5可知：工艺一粒径＜2mm的比例占57.32%，其中粒径＜1mm的质量占46.35%。工艺二粒径＜2mm的比例占30.68%，其中粒径＜1mm的质量占19.04%。工艺一的腐熟程度高于工艺二。

（4）堆肥化学性质：如表6所示。

表6：堆肥75天时化学性质

由表6可知：工艺一和工艺二呈微酸性，工艺一的有机质含量高于工艺二的有机质含量。

以上实验表明：本发明方法操作简单、发酵快速，无害化程度高，环保，生产成本低，采用本发明方法的堆肥产品品质高，适用于工厂化大规模生产。

Claims (8)

1.一种园林植物废弃物堆肥方法，包括以下步骤：

1）预处理：将收集的园林植物废弃物进行分拣、树枝裁剪处理，严禁混入有毒有害废弃物；

2）削片：将上述园林植物废弃物削成碎片，其碎片的粒径长度为4～9cm，宽度2～5cm，厚度0.5～2cm；

3）一次堆肥发酵：将上述削片后的园林植物废弃物置于发酵槽中，加入调理剂和EM菌剂，混合均匀后进行一次堆肥发酵，堆肥水分质量分数为45～60%、堆层氧浓度≥10%、C/N比为30～35:1、发酵温度为55～65℃、发酵时间≥10d，得一次堆肥料；其中，所述的调理剂为堆肥返料或碳化物中的任意一种；

4）粉碎：将一次堆肥料经立式干湿料综合粉碎机粉碎成粒径≤25mm的堆肥粉末；

5）二次堆肥发酵：将上述粉碎的堆肥粉末再次置入发酵槽中，加入堆肥腐熟剂和堆肥辅料，混合均匀后进行二次堆肥发酵，堆肥水分质量分数为35～45%、C/N比为15～20:1、发酵温度为≤40℃、发酵时间≥15d；其中，所述堆肥辅料为尿素或过磷酸钙中的任意一种或两种的混合物。

2.根据权利要求1所述的一种园林植物废弃物堆肥方法，其特征在于，步骤3）中所述EM菌剂和堆肥返料的重量比为1：3～5，EM菌剂和碳化物的重量比为1：8～12。

3.根据权利要求1或2所述的一种园林植物废弃物堆肥方法，其特征在于，步骤3）中所述堆肥返料为上次堆肥腐熟料。

4.根据权利要求1或2所述的一种园林植物废弃物堆肥方法，其特征在于，步骤3）中所述碳化物为有机物质在限氧或者隔绝氧的条件下，通过高温裂解的产物。

5.根据权利要求1所述的一种园林植物废弃物堆肥方法，其特征在于，步骤5）中所述堆肥腐熟剂和堆肥辅料的重量比为1:1.5～2.5。

6.根据权利要求1或5所述的一种园林植物废弃物堆肥方法，其特征在于，所述堆肥腐熟剂为大华酵素菌速腐剂或金葵子腐秆剂中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的一种园林植物废弃物堆肥方法，其特征在于，步骤3）、5）中所述堆肥发酵时堆体的长度为1.2～2m、宽度为1～1.8m、高度为0.8～1.5m。

8.如权利要求1所述的一种园林植物废弃物堆肥方法，其特征在于，所述园林植物废弃物为枯枝落叶、草坪修剪物、行道树修剪物、杂草种子、植物残花中的任意一种或几种的混合。