CN112028679B - 一种基于树枝废弃物发酵制备有机肥的方法 - Google Patents

一种基于树枝废弃物发酵制备有机肥的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于绿植废弃物的再利用技术领域，特别涉及一种基于树枝废弃物发酵制备有机肥的方法。将收集到的枯枝粉碎后，与添加剂、发酵菌剂混合充分，将所得的混合料铺于坡面上进行发酵，其中，坡面为倾斜的平面，坡面相对于水平面的倾斜角度为30°～40°，坡面的底边向着远离坡面的方向延伸出水平的支撑面，混合料铺于坡面上所形成的混合料层的厚度为0.1～0.3m。

Description

一种基于树枝废弃物发酵制备有机肥的方法
技术领域
本发明属于绿植废弃物的再利用技术领域，特别涉及一种基于树枝废弃物发酵制备有机肥的方法。
背景技术
绿植养护中存在一个由来已久的问题，就是绿植上掉落下来的枯枝落叶，这些枯枝落叶大大影响了绿植的景观，影响绿化环境，因此需要定期进行清扫、收集。对于收集到的这些大量枯枝落叶如果采用传统填埋方式进行处理的话，不仅占地面积大，无法带来经济效益，并且还存在二次污染的风险；如果对其进行焚烧处理，会存在烟气污染，还存在火灾的安全隐患。
将这些枯枝落叶发酵可制备成农作物用的有机肥料，是枯枝落叶的一种比较理想的回用方法。在发酵过程中，当建堆基质内部的温度过高时，需要进行人工翻堆操作，发酵时环境温度本身比较高，再加之发酵基质本身以及发酵过程中难免散发出的较难闻气味，导致人工翻堆时工作环境恶劣，并且发酵时温度升高是在基质内部发生的，何时升温到需要进行翻堆，这一点并不好掌握，往往只能根据经验来推定，而如果要对基质内部的温度进行监测的话，也需要引入额外的措施。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于树枝废弃物发酵制备有机肥的方法，将收集到的枯枝粉碎后，与添加剂、发酵菌剂混合充分，将所得的混合料铺于坡面上进行发酵，
其中，坡面为倾斜的平面，坡面相对于水平面的倾斜角度为30°～40°，坡面的底边向着远离坡面的方向延伸出水平的支撑面，
混合料铺于坡面上所形成的混合料层的厚度为0.1～0.3m，
发酵时控制环境温度为35～55℃，
枯枝可以是果树上掉落的枯枝，也可以是景观树上掉落的枯枝，粉碎后的枯枝碎屑粒径尺寸为0.1～0.5cm，
添加剂包括尿素、磷酸二氢钾、稻壳粉、干燥的动物粪便、干燥的果壳、甘蔗渣、水等，
其中，水与粉碎后的枯枝的质量用量比为60～75：100，
粉碎后的枯枝与水混合后，与添加剂中除了水以外的组分的用量比为1m3：5～15kg，
发酵菌剂为EM菌液，粉碎后的枯枝与水混合后，与EM菌液的用量比为1m3：0.1～1kg。
附图说明
图1是本发明实施例1中，将混合料铺于坡面上进行发酵时的起始状态的示意图，
图2是附图1的俯视图，其中，混合料层各边界距离坡面的边沿均留有一定间距，
图3是本发明实施例1中，铺于坡面上的混合料发酵至规定时间后的状态示意图，
图4是本发明对比实施例1中，铺于坡面上的混合料开始发酵时，以及发酵至规定时间后的状态示意图，
其中，1─坡面，2─水平的支撑面，4─混合料。
具体实施方式
先将桃树上自然掉落的枯枝用高速粉碎机粉碎成碎屑状，将所得碎屑与水按重量比100： 65混合充分得到原始基质，密封保存(有利于保留住其中的水分)。
实施例1
取上述原始基质与尿素、稻壳粉、EM菌液按照1m3：5kg：5kg：0.7kg的用量比搅拌混合充分(搅拌过程中控制物料温度不超过30℃)，将所得的混合料厚度均匀地铺在倾斜平面(下称“坡面”)上，混合料铺于坡面上所形成的混合料层的厚度为0.2m，沿坡面方向的铺设宽度为1.5m，混合料层最低的边沿沿坡面方向距离坡面底边具有0.3m的距离(坡面为水泥材质，湿润的混合料之间、混合料与坡面之间起初时均存在一定的粘附力)，
该坡面建造于大型发酵房内(发酵房内的空气/氧气相对于发酵料的量而言，是足够过量的，下同)，该坡面相对于发酵房内水平地面的倾斜角度为35°，坡面顶部距离水平地面的垂直高度为1.2m，坡面的底边向着远离坡面的方向1.5m的范围内均为水平地面且无障碍物，该段地面即为水平的支撑面，如附图1、2，
将混合料于坡面上铺好后，将发酵房内的温度升高至45℃后持续发酵40天，发酵过程中无需进行人工翻堆。发酵至规定时间后，发现原本较整齐地铺在坡面上的混合料中部分料沿着坡面下滑到了水平支撑面上(如附图3)，自然冷却至常温(25℃，下同)。
实施例2
取上述原始基质与尿素、稻壳粉、EM菌液按照1m3：5kg：6kg：0.5kg的用量比搅拌混合充分(搅拌过程中控制物料温度不超过30℃)，将所得的混合料厚度均匀地铺在坡面上，混合料铺于坡面上所形成的混合料层的厚度为0.12m，沿坡面方向的铺设宽度为1.5m，混合料层最低的边沿沿坡面方向距离坡面底边具有0.25m的距离，
该坡面建造于大型发酵房内，该坡面相对于发酵房内水平地面的倾斜角度为40°，坡面顶部距离水平地面的垂直高度为1.2m，坡面的底边向着远离坡面的方向1.5m的范围内均为水平地面且无障碍物，该段地面即为水平的支撑面，
将混合料于坡面上铺好后，将发酵房内的温度升高至45℃后持续发酵40天，发酵过程中无需进行人工翻堆。发酵至规定时间后，发现原本较整齐地铺在坡面上的混合料中部分料沿着坡面下滑到了水平支撑面上，自然冷却至常温。
实施例3
取上述原始基质与尿素、稻壳粉、EM菌液按照1m3：5kg：6kg：0.5kg的用量比搅拌混合充分(搅拌过程中控制物料温度不超过30℃)，将所得的混合料厚度均匀地铺在坡面上，混合料铺于坡面上所形成的混合料层的厚度为0.12m，沿坡面方向的铺设宽度为1.5m，混合料层最低的边沿沿坡面方向距离坡面底边具有0.25m的距离，
该坡面建造于大型发酵房内，该坡面相对于发酵房内水平地面的倾斜角度为30°，坡面顶部距离水平地面的垂直高度为1.2m，坡面的底边向着远离坡面的方向1.5m的范围内均为水平地面且无障碍物，该段地面即为水平的支撑面，
将混合料于坡面上铺好后，将发酵房内的温度升高至45℃后持续发酵40天，发酵过程中无需进行人工翻堆。发酵至规定时间后，发现原本较整齐地铺在坡面上的混合料中部分料沿着坡面下滑到了水平支撑面上，自然冷却至常温。
对比实施例1
与实施例1相比，仅将发酵料所铺设的地方换成水平地面，其余组分、操作均同实施例 1：
将实施例1中搅拌得到的混合料厚度均匀地铺在大型发酵房内的水平地面上，铺设后所得的混合料层的厚度为0.2m(如附图4)，将混合料铺好后，将发酵房内的温度升高至45℃后持续发酵40天，发酵过程中未进行人工翻堆。发酵至规定时间后，发现混合料层的外观形状基本没变化，依然铺设较整齐，自然冷却至常温。
对照例1
将实施例1中的桃树枯枝用干燥的鸡粪来替代，其余操作参照实施例1：
将干燥的鸡粪用高速粉碎机粉碎成碎屑状，将所得碎屑与水按重量比100：65混合充分得到原始基质，密封保存。
取对照例1中得到的原始基质与稻壳粉、EM菌液按照1m3：5kg：0.7kg的用量比搅拌混合充分(搅拌过程中控制物料温度不超过30℃)，将所得的混合料厚度均匀地铺在坡面上，混合料铺于坡面上所形成的混合料层的厚度为0.2m，沿坡面方向的铺设宽度为1.5m，混合料层最低的边沿沿坡面方向距离坡面底边具有0.3m的距离，
该坡面建造于大型发酵房内，该坡面相对于发酵房内水平地面的倾斜角度为35°，坡面顶部距离水平地面的垂直高度为1.2m，坡面的底边向着远离坡面的方向1.5m的范围内均为水平地面且无障碍物，该段地面即为水平的支撑面，可参照附图1、2，
将混合料于坡面上铺好后，将发酵房内的温度升高至45℃后持续发酵40天，发酵过程中未进行人工翻堆。发酵至规定时间后，发现混合料层的外观形状基本没变化，依然铺设较整齐，自然冷却至常温。
对照例2
与对照例1相比，仅将发酵料所铺设的地方换成水平地面，其余组分、操作均同对照例 1：
将对照例1中搅拌得到的混合料厚度均匀地铺在大型发酵房内的水平地面上，铺设后所得的混合料层的厚度为0.2m(可参照附图4)，将混合料铺好后，将发酵房内的温度升高至 45℃后持续发酵40天，发酵过程中未进行人工翻堆。发酵至规定时间后，发现混合料层的外观形状基本没变化，依然铺设较整齐，自然冷却至常温。
分别将上述各实施例、对比实施例、对照例发酵制备得到的有机肥与黄心土、蛭石、秸秆按照30：30：20：20的质量比混合充分作为培养基质，对香樟树进行培育实验，比较不同有机肥基质的培育效果：
将培养基质填充到长1.5m×宽1.5m×深1m的长方体容器中，基质于容器中的填充深度为 0.75m，各项有机肥所对应的培养基质的容器数均为20个，选择同一批次、长势都差不多的香樟播种苗(播种苗株高约为150cm、地径(地面或基质上表面以上20cm，下同)约1.5cm)，每柱苗栽种到一个容器中，栽种深度为0.35m，并且每株苗按照同样的生长环境、养护措施进行培育，具体培育包括为：将容器置于同一大棚中进行栽种，大棚顶设遮阳网，栽种完成后立即浇透水，浇完水24小时后喷施1000倍液的多菌灵，每隔6天浇1次水。
栽种后150天时对各株苗木的生长情况进行检查，计算同一项有机肥对应的培养基质所培育出的苗木的生长数据的平均值，如下表所示：
株高(cm) 地径(cm)
实施例1 187 1.90
实施例2 193 1.95
实施例3 184 1.91
对比实施例1 169 1.73
对照例1 182 1.81
对照例2 184 1.77
实施例1至3中将发酵混合料铺于坡面上进行发酵，发酵过程中产生热量，根据热胀冷缩原理，发热在物料内部产生一定的鼓胀效应，加之混合料层本身铺在倾斜的坡面上，且铺设厚度也不是很大，枯枝颗粒又较轻，因此在上述鼓胀效应下，部分枯枝颗粒被鼓动而顺势沿坡面自由下滑，同时也将物料层进一步带开，这就相当于对混合料进行了翻开操作。因此，有了坡面作为发酵料的铺设场地后，可以在发酵期间不进行人工翻堆；也不需要在发酵开始时，将料层铺设得面积过大、厚度过薄(有利于节省劳力)，因为在发酵过程中，一部分混合料会自动沿坡面下滑铺开散热。
对比实施例1中在水平面上进行发酵，发酵料的铺设位置稳定，因此发酵过程中内部产生的鼓胀未能将物料层明显推开，对混合料层的形状基本没有影响，也就起不到类似于翻堆的效果了。这导致发酵料层内部的热量不能很好地发散出去，影响了发酵效果，从发酵后的有机肥对香樟树苗的实际培育效果的对比来看，也能反映出这一点，
对照例1中使用与实施例1同样的发酵操作对以鸡粪为主体的混合料层进行发酵，但是发酵完成后未出现如实施例1中的“铺开”现象，这是因为鸡粪(遇水后)比重相对比较大，且基质与基质之间粘结更为牢固，因此发酵时内部产生的鼓胀不足以推动料层发生散落、滑移，这与对照例2中在水平面上铺设料层发酵在效果上区别不大，这一点从发酵后的有机肥对香樟树苗的实际培育效果的对比也能看出。
综上，本方案可以看作是发酵的原料种类、发酵操作时的场所一同产生的效果，其中，“发酵操作时的场所”一项中，坡面的角度大小也比较重要，如果角度过于平缓的话，不利于发酵过程中枯枝颗粒的下滑，过于陡峭的话，初期就铺不上去，即便发酵初期混合料潮湿度比较大。

Claims (5)

1.一种基于树枝废弃物发酵制备有机肥的方法，其特征在于：所述方法为，将收集到的枯枝粉碎后，与添加剂、发酵菌剂混合充分，将所得的混合料铺于坡面上进行发酵；所述的坡面为倾斜的平面，坡面相对于水平面的倾斜角度为30°～40°；所述的坡面的底边向着远离坡面的方向延伸出水平的支撑面；所述的混合料铺于坡面上所形成的混合料层的厚度为0.1～0.3m；发酵时控制环境温度为35～55℃；将收集到的枯枝粉碎至粒径尺寸为0.1～0.5cm；所述的添加剂包括水以及尿素、磷酸二氢钾、稻壳粉、干燥的动物粪便、干燥的果壳、甘蔗渣中的一种或几种的组合；所述的水和粉碎后的枯枝的质量用量比为60～75：100；粉碎后的枯枝与水混合后，与所述添加剂中除了水以外的组分的用量比为1m3：5～15kg；所述的发酵菌剂为EM菌液，粉碎后的枯枝与水混合后，与所述EM菌液的用量比为1m3：0.1～1kg。
2.根据权利要求1所述的一种基于树枝废弃物发酵制备有机肥的方法，其特征在于：将枯枝用高速粉碎机粉碎成碎屑状，将所得碎屑与水按重量比100：65混合充分得到原始基质，密封保存。
3.根据权利要求2所述的一种基于树枝废弃物发酵制备有机肥的方法，其特征在于：取上述原始基质与尿素、稻壳粉、EM菌液按照1m3：5kg：5kg：0.7kg的用量比搅拌混合充分，将所得的混合料厚度均匀地铺在倾斜平面上，混合料铺于坡面上所形成的混合料层的厚度为0.2m，沿坡面方向的铺设宽度为1.5m，混合料层最低的边沿沿坡面方向距离坡面底边具有0.3m的距离，
该坡面建造于大型发酵房内，该坡面相对于发酵房内水平地面的倾斜角度为35°，坡面顶部距离水平地面的垂直高度为1.2m，坡面的底边向着远离坡面的方向1.5m的范围内均为水平地面且无障碍物，该段地面即为水平的支撑面，
将混合料于坡面上铺好后，将发酵房内的温度升高至45℃后持续发酵40天，发酵过程中无需进行人工翻堆，发酵至规定时间后，发现原本较整齐地铺在坡面上的混合料中部分料沿着坡面下滑到了水平支撑面上，自然冷却至常温25℃。
4.根据权利要求2所述的一种基于树枝废弃物发酵制备有机肥的方法，其特征在于：取上述原始基质与尿素、稻壳粉、EM菌液按照1m3：5kg：6kg：0.5kg的用量比搅拌混合充分，将所得的混合料厚度均匀地铺在坡面上，混合料铺于坡面上所形成的混合料层的厚度为0.12m，沿坡面方向的铺设宽度为1.5m，混合料层最低的边沿沿坡面方向距离坡面底边具有0.25m的距离，
该坡面建造于大型发酵房内，该坡面相对于发酵房内水平地面的倾斜角度为40°，坡面顶部距离水平地面的垂直高度为1.2m，坡面的底边向着远离坡面的方向1.5m的范围内均为水平地面且无障碍物，该段地面即为水平的支撑面，
将混合料于坡面上铺好后，将发酵房内的温度升高至45℃后持续发酵40天，发酵过程中无需进行人工翻堆，发酵至规定时间后，发现原本较整齐地铺在坡面上的混合料中部分料沿着坡面下滑到了水平支撑面上，自然冷却至常温25℃。
5.根据权利要求2所述的一种基于树枝废弃物发酵制备有机肥的方法，其特征在于：取上述原始基质与尿素、稻壳粉、EM菌液按照1m3：5kg：6kg：0.5kg的用量比搅拌混合充分，将所得的混合料厚度均匀地铺在坡面上，混合料铺于坡面上所形成的混合料层的厚度为0.12m，沿坡面方向的铺设宽度为1.5m，混合料层最低的边沿沿坡面方向距离坡面底边具有0.25m的距离，
该坡面建造于大型发酵房内，该坡面相对于发酵房内水平地面的倾斜角度为30°，坡面顶部距离水平地面的垂直高度为1.2m，坡面的底边向着远离坡面的方向1.5m的范围内均为水平地面且无障碍物，该段地面即为水平的支撑面，
将混合料于坡面上铺好后，将发酵房内的温度升高至45℃后持续发酵40天，发酵过程中无需进行人工翻堆，发酵至规定时间后，发现原本较整齐地铺在坡面上的混合料中部分料沿着坡面下滑到了水平支撑面上，自然冷却至常温。
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