CN106478197A - 一种利用园林绿化废弃物制取有机肥的方法 - Google Patents

Abstract

一种利用园林绿化废弃物制取有机肥的方法，属于生物质资源开发与利用领域，用于提高堆肥进程微生物对废弃枝叶的降解效率，提高肥效。其核心步骤为：对废弃枝叶粉碎后使用氨水或尿素水溶液淋喷，封闭环境放置一段时间后施以温度110‑160℃、压力2.07‑8.27 mPa、时间60‑600 s的水热蒸汽处理，处理后的物料冷却至50℃‑70℃后使用磷酸溶液淋喷，再将一定量的枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、放线菌和米曲霉按照2:2:1:1组合比例与物料混合，翻料处理，使其含水率降至55%‑65%后开始堆制，表层下1 m或中心处温度高于65℃时翻堆一次，持续15‑20天，通风堆放彻底腐熟后灭菌获得有机肥料。

Description

一种利用园林绿化废弃物制取有机肥的方法

技术领域

本发明属于生物质资源开发与利用领域，涉及以生物质固体废弃物为原料制取有机肥的方法，尤其是一种利用园林绿化废弃物制取有机肥的方法。

背景技术

园林绿化废弃物指城市公园、住宅小区中植物自然凋落或人工修剪产生的植物残体，主要包括树木枝叶、草屑、残花和果实等。园林绿化废弃物的处理方式主要包括填埋、燃烧、堆肥以及制沼气，其中堆制肥料是最国内外普遍采取的资源化方式。

堆肥是在可控条件下利用微生物的生长、代谢活动降解原料中木质纤维素成分等有机物质的过程。因此，微生物对于原料的利用水平是影响有机肥料品质的关键。园林绿化废弃物中，树木枝叶的产生量最大，相比于草屑，树木枝叶的木质化程度较高，具体表现为木质素含量高、纤维素聚合度与结晶度高，导致微生物与所分泌的酶不易充分接触被降解底物表面，从而导致降解水平较低，影响堆肥效果。目前，利用绿化废弃物堆肥通常是粉碎原料后直接沤制（或添加降解菌剂进行沤制），并辅以其他简单处理。传统方法没有充分考虑木质成分的难降解性，微生物发酵进程往往较慢，肥效不高。

针对上述情况，本发明在利用园林绿化废弃物制取有机肥中引入了生物质加工与预处理相关技术，所涉及技术容易实现、能源消耗低，有机肥产品质量好。

发明内容

针对堆肥发酵微生物对园林绿化废弃物中树木枝叶降解程度低的问题，本发明提供一种利用园林绿化废弃物制取有机肥的方法，缩短堆肥周期，提高成品有机肥品质。

本发明的技术方案：

一种利用园林绿化废弃物制取有机肥的方法，包括以下步骤：

a）原料破碎：粉碎原料至粒径0.5-5.0 cm；

b）碱液淋喷：氨水或尿素水溶液淋喷粉碎后的枝叶，于封闭环境放置24 h，得到物料1；

c）水热处理：水热蒸汽处理物料1，温度110-160℃，压力2.07-8.27 mPa，目标温度保留60-600 s，得到物料2；

d）酸液淋喷：物料2冷却至50℃-70℃后使用磷酸溶液淋喷，至pH 7.2-8.2，得到物料3；

e）菌剂添加：将枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、放线菌和米曲霉按照2:2:1:1组合比例与物料3混合，总添加量为1×106-1×108 cfu/g，得到物料4；

f）肥料堆制：对物料4进行翻料处理，含水率降至55%-65%后开始堆制，表层下1 m或中心处温度高于65℃时翻堆一次，持续15-20天，通风堆放彻底腐熟后灭菌获得有机肥料。

所述原料粉碎设备为木材或树枝专用粉碎机。

所述碱液中，氨水或尿素添加量分别为所粉碎枝叶干重的0.5%-1.5%和0.5%-2%。

所述水热处理步骤中，使用氨水淋喷时的处理温度为120-160℃，压力范围2.07-4.83 mPa，保留时间60-480 s。

所述水热处理步骤中，使用尿素溶液淋喷时的处理温度为110-120℃，压力范围4.14-8.27 mPa，保留时间300-600 s。

本发明中，淋喷碱性溶液能够去除原料细胞壁中蜡质成分，使纤维素、半纤维素成分充分湿润、膨胀。水热处理破坏了原料木质纤维结构，碱液所造成的碱性环境促进了木质素溶解，从而使后续堆肥过程中微生物及其分泌漆酶、纤维素酶和半纤维素酶与底物充分接触，提高微生物对于底物的利用率。

本发明中，水热预处理后物料2具有一定温度，微生物能够快速繁殖生长，使堆肥升温期缩短；物料2冷却过程中部分氨或尿素随水蒸气挥发，可回收重复利用；氨或尿素随水蒸气挥发降低了固体残余物含水率，使堆肥含水率可控。

本发明中，淋喷氨水或尿素对于堆肥发酵过程中固氮菌、梭菌属和氨化细菌的生长和繁殖起促进作用；淋喷磷酸为微生物提供适宜pH和代谢中酶反应的离子环境，有效改善微生物发酵环境，从而促进堆肥进程；所淋喷溶液使成品有机肥P含量增加。

具体实施方式

实施例1

一种利用园林绿化废弃物制取有机肥的方法，该方法包括以下步骤：

a）原料破碎：使用木材粉碎机对园林废弃枝叶进行粉碎处理，至粒径2.0-4.0 cm；

b）碱液淋喷：使用25%浓度的氨水充分淋喷粉碎后的枝叶，氨水添加量为所粉碎枝叶干重的0.5%，之后于封闭环境放置24 h，得到物料1；

c）水热处理：补充因上述放置所挥发的氨水，对物料1施以水热蒸汽处理，处理温度160℃，压力4.14 mPa，目标温度下保留300 s，得到物料2；

d）酸液淋喷：待物料2冷却至60℃，使用0.4%磷酸溶液淋喷，至pH 7.7，得到物料3；

e）菌剂添加：将枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、放线菌和米曲霉按照2:2:1:1组合比例与物料3混合，总添加量为1×10⁷ cfu/g，得到物料4；

f）肥料堆制：对物料4进行翻料处理，使其含水率降至65%，之后开始肥料堆制，当物料4中心温度高于65℃时翻堆一次，持续15天，之后通风堆放彻底腐熟后灭菌获得有机肥料。

实施例2

一种利用园林绿化废弃物制取有机肥的方法，该方法包括以下步骤：

a）原料破碎：使用树枝专用粉碎机对园林废弃枝叶进行粉碎处理，至粒径3.0-5.0 cm；

b）碱液淋喷：使用尿素水溶液充分淋喷粉碎后的枝叶，尿素加量为所粉碎枝叶干重的1%，之后于封闭环境放置24 h，得到物料1；

c）水热处理：补充物料1挥发的尿素水溶液，之后施以水热蒸汽处理，处理温度110℃，压力8.27 mPa，目标温度下保留600 s，得到物料2；

d）酸液淋喷：待物料2冷却至70℃，使用0.2%磷酸溶液淋喷，至pH 7.3，得到物料3；

e）菌剂添加：将枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、放线菌和米曲霉按照2:2:1:1组合比例与物料3混合，总添加量为1×10⁸ cfu/g，得到物料4；

f）肥料堆制：对物料4进行翻料处理，使其含水率降至60%，之后开始肥料堆制，当物料4中心温度高于65℃时翻堆一次，持续20天，之后通风堆放彻底腐熟后灭菌获得有机肥料。

Claims (4)

1.一种利用园林绿化废弃物制取有机肥的方法，包括以下步骤：

a）原料破碎：粉碎原料至粒径0.5-5.0 cm；

b）碱液淋喷：氨水或尿素水溶液淋喷粉碎后的枝叶，于封闭环境放置24 h，得到物料1；

c）水热处理：水热蒸汽处理物料1，温度110-160℃，压力2.07-8.27 mPa，目标温度保留60-600 s，得到物料2；

d）酸液淋喷：物料2冷却至50℃-70℃后使用磷酸溶液淋喷，至pH 7.2-8.2，得到物料3；

e）菌剂添加：将枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、放线菌和米曲霉按照2:2:1:1组合比例与物料3混合，总添加量为1×10⁶-1×10⁸ cfu/g，得到物料4；

f）肥料堆制：对物料4进行翻料处理，含水率降至55%-65%后开始堆制，表层下1 m或中心处温度高于65℃时翻堆一次，持续15-20天，通风堆放彻底腐熟后灭菌获得有机肥料。

2.根据权利要求1所述的一种利用园林绿化废弃物制取有机肥的方法，其特征是：步骤b）中氨水和尿素添加量分别为所粉碎枝叶干重的0.5%-1.5%和0.5%-2%。

3.根据权利要求1所述的一种利用园林绿化废弃物制取有机肥的方法，其特征是：步骤c）中使用氨水淋喷后水热处理温度120-160℃，压力范围2.07-4.83 mPa，保留时间60-480s；使用尿素溶液淋喷后水热处理温度110-120℃，压力范围4.14-8.27 mPa，保留时间300-600 s。

4.根据权利要求1所述的一种利用园林绿化废弃物制取有机肥的方法，其特征是：步骤d）中磷酸溶液浓度为0.1%-1.0%。