CN114195576B - 河湖疏浚底泥制备绿化土用的复合辅料及利用其制备绿化土的方法 - Google Patents
河湖疏浚底泥制备绿化土用的复合辅料及利用其制备绿化土的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114195576B CN114195576B CN202111389128.8A CN202111389128A CN114195576B CN 114195576 B CN114195576 B CN 114195576B CN 202111389128 A CN202111389128 A CN 202111389128A CN 114195576 B CN114195576 B CN 114195576B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- auxiliary material
- sediment
- mixing
- water content
- fermentation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 102
- 239000013049 sediment Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 50
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims abstract description 38
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 37
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 34
- 241000084370 Catalpa bungei Species 0.000 claims abstract description 19
- 238000010564 aerobic fermentation Methods 0.000 claims abstract description 19
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 claims abstract description 18
- TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N Xylitol Natural products OCCC(O)C(O)C(O)CCO TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 15
- HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N meso ribitol Natural products OCC(O)C(O)C(O)CO HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 15
- 229960002675 xylitol Drugs 0.000 claims abstract description 15
- HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N xylitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000000811 xylitol Substances 0.000 claims abstract description 15
- 235000010447 xylitol Nutrition 0.000 claims abstract description 15
- 150000003904 phospholipids Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 235000017060 Arachis glabrata Nutrition 0.000 claims abstract description 12
- 244000105624 Arachis hypogaea Species 0.000 claims abstract description 12
- 235000010777 Arachis hypogaea Nutrition 0.000 claims abstract description 12
- 235000018262 Arachis monticola Nutrition 0.000 claims abstract description 12
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims abstract description 12
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims abstract description 12
- 235000020232 peanut Nutrition 0.000 claims abstract description 12
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 235000001715 Lentinula edodes Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 240000000599 Lentinula edodes Species 0.000 claims abstract description 7
- 241000218998 Salicaceae Species 0.000 claims abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 239000002068 microbial inoculum Substances 0.000 claims description 32
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 claims description 18
- 239000008247 solid mixture Substances 0.000 claims description 14
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 13
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 12
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 11
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 claims description 11
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 10
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 10
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims description 9
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 9
- 208000005156 Dehydration Diseases 0.000 claims description 8
- 241000124033 Salix Species 0.000 claims description 8
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 7
- 241000186361 Actinobacteria <class> Species 0.000 claims description 6
- 241000194020 Streptococcus thermophilus Species 0.000 claims description 6
- 238000007865 diluting Methods 0.000 claims description 5
- 229940079919 digestives enzyme preparation Drugs 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 14
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 6
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract description 4
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000008121 plant development Effects 0.000 abstract description 2
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 abstract description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 abstract description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 13
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 10
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 10
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 5
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 4
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 4
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 4
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 4
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 4
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008093 supporting effect Effects 0.000 description 4
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 3
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 3
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229940067631 phospholipid Drugs 0.000 description 2
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000228212 Aspergillus Species 0.000 description 1
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 1
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 1
- 102100037486 Reverse transcriptase/ribonuclease H Human genes 0.000 description 1
- 241000235342 Saccharomycetes Species 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 241001148470 aerobic bacillus Species 0.000 description 1
- 230000003625 amylolytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000005515 coenzyme Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 230000003311 flocculating effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000010806 kitchen waste Substances 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000008239 natural water Substances 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 244000144977 poultry Species 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000007226 seed germination Effects 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F5/00—Fertilisers from distillery wastes, molasses, vinasses, sugar plant or similar wastes or residues, e.g. from waste originating from industrial processing of raw material of agricultural origin or derived products thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
- C05F17/20—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation using specific microorganisms or substances, e.g. enzymes, for activating or stimulating the treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
- C05F17/80—Separation, elimination or disposal of harmful substances during the treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
- C05G3/00—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Botany (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种河湖疏浚底泥制备绿化土用的复合辅料，所述复合辅料包括辅料A和辅料B，所述辅料A由50‑70wt％的楸树木、10‑30wt％的花生壳、10‑30wt％的玉米芯和5‑10wt％的柳枝经破碎均匀混合而成，辅料A中各组分的百分含量之和为100wt％；所述辅料B由15‑20wt％的木质素纤维、5‑15wt％的棉籽壳、40‑60wt％的香菇菌棒、7‑13wt％的木糖醇、3‑5wt％的磷脂、2‑4wt％的酶制剂和5‑10wt％的酒糟经破碎均匀混合而成，辅料B中各组分的百分含量之和为100wt％。复合辅料所提供的微生物有效的降解了PAM，加快了发酵速度，在环境温度为6‑12℃时，发酵1天便可升温至30℃以上，升温明显，好氧发酵产生的高温可杀灭虫卵与病菌，省去了前期对原料的灭菌过程，降低了生产成本，有效将河湖脱水底泥中的有机物降解为供植物生长发育的小分子物质，解决了河湖脱水底泥资源化利用的难题。
Description
技术领域
本发明属于河湖底泥资源化利用技术领域，尤其是涉及一种河湖疏浚底泥制备绿化土用的复合辅料及利用该复合辅料制备绿化土的方法。
背景技术
河湖底泥通常是黏土、泥沙、有机质及各种矿物的混合物，经过长时间物理、化学及生物等作用及水体传输而沉积于水体底部而形成。在对河湖库塘等自然水体的清淤工程中，会产生大量的清淤底泥，对清淤底泥的处理方法通常是脱水后运输至堆场处理，该处理方法不仅需要占用大量土地，还存在巨大的环境隐患，增加了企业负担。
河湖底泥的清淤工作大多采用土工管袋脱水方式处理，其处理成本低，脱水效果好，处理量大，具有较大的优势。清淤底泥在脱水时为保证脱水效果会添加有大量的PAM(聚丙烯酰胺)，PAM是一种高分子有机物，难以自然降解，化学性质稳定，可长期存在于清淤底泥中，妨碍了清淤底泥的资源化利用。
底泥中富含动植物遗体、大量有机质和矿物质，具有制备绿化种植土(绿化土)的潜在条件。目前，对于底泥发酵通常采用的是协同处置，将河湖底泥、市政污泥等与餐厨垃圾、畜禽粪便混合发酵处置，在其中底泥所混合的比例较低。清淤底泥因含有一定PAM，底泥粘度高、易板结，阻碍好氧微生物吸收水分，导致传统的发酵工艺无法实现底泥的快速发酵，不易对底泥进行发酵改良。因此，目前尚无高比例(底泥含量在70％以上)底泥好氧发酵工程实例。对于疏浚工程来说，通过减量化的方式处置底泥是核心思路之一.但是，协同处置河湖底泥，会导致底泥的土方量增加，在一定程度上制约了疏浚行业的发展。
底泥中的有机质主要来自于动植物遗体和以PAM为代表的有机污染物，其C/N比低(通常低于2:1)，而好氧发酵所需的C/N比应达到20:1及以上，才能保证好氧发酵的进行，仅使用传统的农林废弃物难以符合要求。
为了解决上述技术问题，需要一种能够适用于河湖底泥的、能够有益于底泥资源化利用的、能够规模化制备绿化土的复合辅料。
发明内容
本发明的目的是提供一种操作简单、适用于河湖底泥、满足绿化土制备要求、实现底泥的资源化利用的河湖疏浚底泥制备绿化土用的复合辅料。
本发明的另一个目的是提供一种利用上述河湖疏浚底泥制备绿化土用的复合辅料制备绿化土的方法。
本发明的技术方案如下：
一种河湖疏浚底泥制备绿化土用的复合辅料，所述复合辅料包括辅料A和辅料B，所述辅料A由50-70wt％的楸树木、10-30wt％的花生壳、10-30wt％的玉米芯和5-10wt％的柳枝经破碎均匀混合而成，辅料A中各组分的百分含量之和为100wt％；所述辅料B由15-20wt％的木质素纤维、5-15wt％的棉籽壳、40-60wt％的香菇菌棒、7-13wt％的木糖醇、3-5wt％的磷脂、2-4wt％的酶制剂和5-10wt％的酒糟经破碎均匀混合而成，辅料B中各组分的百分含量之和为100wt％。
在上述技术方案中，所述楸树木的含水率为3-5％，花生壳的含水率为3-5％，玉米芯的含水率为3-5％，柳枝的含水率为7-10％。
在上述技术方案中，破碎后的楸树木长度为3-6mm，呈现片状或碎屑状，破碎后的花生壳长度为3-6mm，破碎后的玉米芯的粒度为40目-20目，破碎后的柳枝长度为8-10mm。
在上述技术方案中，木质素纤维的含水率为1-3％，棉籽壳的含水率为3-8％，香菇菌棒的含水率为8-10％，木糖醇的含水率为1-3％，磷脂的含水率为1-2％，酶制剂的含水率为3-5％，酒糟的含水率为50-60％。
在上述技术方案中，木质素纤维长度为1mm-1.5mm，破碎后的棉籽壳的粒度为1-3mm，破碎后的香菇菌棒长度为3-5mm，木糖醇的粒度为10目-25目，磷脂的粒度为60目-80目，酶制剂的粒度为100目-200目，破碎后的酒糟的粒度为4-7mm。
本发明的另一个目的是提供一种利用上述复合辅料制备绿化土的方法，包括以下步骤：
S1.辅料B的预发酵：将辅料B堆放静置6h-12h，且温度≥20℃；
S2.制备复合菌剂溶液：将嗜热链球菌和嗜热放线菌按质量比1:1混合，得到复合菌剂浓缩液，并按复合菌剂浓缩液：水＝1：5的质量比进行稀释，得到复合菌剂溶液；
S3.河湖脱水底泥的预处理：将脱水处理后的脱水底泥破碎成1-3cm的底泥块；
S4.底泥与辅料混合：将80-150质量份的步骤S3得到的底泥块与35-65质量份的辅料A和15-65质量份的辅料B搅拌混合，在底泥与辅料A、辅料B混合前，喷洒一半的所述复合菌剂溶液，在底泥块、辅料A和辅料B搅拌混合后，再喷洒余下的复合菌剂溶液，得到固体混合物；
S5.将所述固体混合物输送至发酵仓内，覆盖防水透气膜进行好氧发酵，持续通风，通风量为2000-3000m3/h，发酵温度为40-60℃，发酵12-15天后，得到绿化土。
在上述技术方案中，在步骤S2中，复合菌剂中微生物有效活菌数在108-109cfu/g以上。
本发明具有的优点和积极效果是：
1.辅料A用于支撑底泥，使底泥的内部形成局部通气状态，为后续的好氧发酵提供氧气通道，并且可以提供少量有机质，辅料B的香菇菌棒和酒糟为发酵提供额外的菌种，余下的原料为香菇菌棒和酒糟提供营养条件，可以在底泥中进行自发的繁殖，并配合好氧发酵菌的作用，共同完成底泥发酵过程。
2.辅料A和辅料B加快发酵速度，并且好氧发酵产生的高温可杀灭虫卵与病菌，省去了前期对原料的灭菌过程，降低了生产成本，可有效将河湖脱水底泥中的有机物降解为供植物生长发育的小分子物质，解决了河湖脱水底泥资源化利用的难题。
3.辅料A和辅料B的混合，缩短了发酵周期，生产成本可控，且能够大规模的处理底泥。
4.河湖底泥中的PAM得到降解，发酵后形成的绿化种植土(绿化土)的有机质、土壤入渗率、含盐量、pH值、营养成分、种子发芽指数等指标均符合《绿化种植土壤》CJ/T340-2016中的要求。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明，决不限制本发明的保护范围。
实施例1
以某处湖泊为试点工程，因工业污染、人类活动导致底泥出现了轻度污染的情况，需对污染底泥进行清淤作业，其清淤底泥主要为淤泥质黏土，主要污染物为氮磷污染，现有500m3的脱水底泥需进行资源化处理。底泥含水率为42.3％，共650吨，其中水解性氮含量为6.1mg/kg，速效磷含量12.05mg/kg，PAM残余量为4.98g/kg。
本发明中所需的辅料A为270.8吨、辅料B为162.5吨、复合菌剂溶液为108kg。其中，辅料A的楸树木135.4吨、花生壳40.6吨、玉米芯81.2吨、柳枝13.5吨；辅料B的木质素纤维24.4吨、棉籽壳8.1吨、香菇菌棒89.4吨、木糖醇16.3吨、磷脂8.1吨、酶制剂3.3吨、酒糟13.0吨；复合菌剂溶液中复合菌剂浓缩液18kg，水90kg。
本发明的河湖疏浚底泥制备绿化土用的复合辅料制备绿化土的方法，包括以下步骤：
S1.将楸树木、花生壳、玉米芯和柳枝进行破碎加工至所需大小，而后搅拌混合得到辅料A；
S2.将棉籽壳、香菇菌棒和酒糟进行破碎加工至所需大小，而后加入木质素纤维、木糖醇、磷脂和酶制剂搅拌混合得到辅料B；
S3.将S2的辅料B堆放在一处，静置6h，控制温度≥20℃，当环境温度过低时，可在辅料B上覆上篷布以保持温度；
S4.复合菌剂溶液由嗜热链球菌和嗜热放线菌按质量比1:1混合，得到复合菌剂浓缩液，并按复合菌剂浓缩液：水＝1：5的质量比进行稀释，得到复合菌剂溶液；
S5.将脱水后的脱水底泥破碎成1cm的底泥块；
S6.将底泥块、辅料A和辅料B混合搅拌，在混合搅拌前喷洒一半的复合菌剂溶液，混合搅拌完成后喷洒余下的复合菌剂溶液，得到固体混合物；
S7.将固体混合物送入三个长度为27m、宽度为7.5m的发酵仓内，固体混合物堆高1.3m，在固体混合物全部进仓后覆盖防水透气膜进行好氧发酵，发酵15天后，翻仓得到绿化土。
其中，翻仓得到的绿化土的各项指标如表1：
表1：实施例1的绿化土指标
| 序号 | 检测指标 | 单位 | 处理后的绿化土 |
| 1 | pH | 无量纲 | 8.13 |
| 2 | 含盐量 | g/kg | 5.56 |
| 3 | 有机质 | mg/kg | 34 |
| 4 | 土壤入渗率 | mm/h | 7.74 |
| 5 | 水解性氮 | mg/kg | 180 |
| 6 | 有效磷 | mg/kg | 8.5 |
| 7 | 速效钾 | mg/kg | 226.8 |
| 8 | 有效镁 | mg/kg | 193.4 |
| 9 | 有效钙 | mg/kg | 321.76 |
| 10 | 有效铁 | mg/kg | 113.22 |
| 11 | 有效铜 | mg/kg | 1.04 |
| 12 | 有效锌 | mg/kg | 3.29 |
| 13 | PAM残余量 | g/kg | 0 |
采用香菇菌棒的原因，是香菇菌的菌丝可在低温环境下生长发育，并且香菇菌棒中含有特有的可以提供降解河湖底泥中的脱水药剂(即PAM)的微生物菌落。PAM作为有机高分子物质，具有增稠、絮凝的功能，PAM的化学性质稳定，一般微生物难以对其进行分解，PAM的存在还会影响好氧发酵中其他微生物对水分的吸收，阻碍好氧发酵的进行，香菇菌棒中的微生物菌落可产生降解酶，促使PAM发生降解反应，先生成低聚物，再分解为小分子物质，其反应方程式如下：
此外香菇菌的菌丝生长发育对温度要求低，香菇菌属于木腐菌类，可优先分解楸树木等材料，将楸树木中的木质素的大分子有机物分解，提供后续微生物生长繁殖的葡萄糖，其反应原理如下：
楸树木内含有极为丰富的木质素，可以改善香菇等真菌的菌丝强度，促进真菌的生长繁殖，香菇菌对木质素的分解有利于改善体系中C/N比，有利于嗜热链球菌、嗜热放线菌等微生物的生长繁殖。并且楸树木分布广，原料获取便捷，且质地坚硬，分散在底泥中能起到很好的支撑空隙的作用，有利于增加脱水底泥的透气性，促进好氧发酵。
酒糟采用白酒酒糟，白酒酒糟中含有大量的曲霉和酵母菌，可在发酵前期将淀粉等大分子物质分解成葡萄糖小分子物质，并释放大量的热量，为前期的香菇菌的生长繁殖提供适宜的温度，并为其他微生物提供生长所需要的糖类物质，其反应原理如下：
辅料B的木质素纤维为辅料B的预发酵提供了一定的物理支撑作用，防止辅料B局部出现缺氧情况，影响好氧菌群的繁殖。随着好氧发酵的进行，木质素纤维也可为微生物提供部分养料。
木糖醇作为一种工业有机化合物，成本低廉、来源范围广、易获取，且容易被微生物分解利用。在本发明专利中，木糖醇主要作用是：提升物料的C/N比，为辅料B的预发酵提供营养物质，加快微生物的繁殖。
添加磷脂的作用一方面是为物料提供磷元素，磷脂中的有机磷经过微生物作用后转变成可供植物吸收利用的无机磷；另一方面是为辅料B的预发酵提供营养物质。
酶制剂主要是以淀粉分解酶、蛋白酶、辅酶为主的混合物，其作用是在辅料B的预发酵和好氧发酵前期为微生物分解体系中的大分子物质，促使微生物快速繁殖；发酵后期，酶制剂也可作为营养物质被微生物分解利用。
辅料A的楸树木、花生壳、玉米芯、柳枝，其主要作用是为了在底泥内部起到支撑作用，使得在底泥的内部形成局部通气状态，为氧气的流通创造条件，使得在好氧发酵过程中，在底泥内实现更好的通气效果，并且可以提供少量的有机质。
辅料B的木质素纤维、棉籽壳、香菇菌棒、木糖醇、磷脂、酶制剂和酒糟，由于香菇菌属于木腐菌类，为好氧发酵提供额外的菌种，加快发酵速度，掺加辅料B的疏浚底泥在环境温度为6-12℃时，发酵1天便可升温至30℃以上。同时木质素纤维、棉籽壳、磷脂和木糖醇为香菇菌棒提供营养条件，可以在底泥中进行自发的繁殖，更好的配合复合菌剂进行好氧发酵的作用，从而共同协同完成底泥的发酵。
多种辅料加快发酵速度，在环境温度为6-12℃时，发酵1天便可升温至30℃以上，升温明显，能够有效杀灭原料中的虫卵及有害病菌，与脱水底泥混合处理，将底泥中的有机物降解为生物生长发育所需的营养物质，解决了底泥无法制备绿化土的难题，制备生成的绿化土肥效明显，有机质含量、水解性氮、有效磷、速效钾等指标符合《绿化土壤》CJ/T340-2016中的要求。
实施例2
以某处水库底泥改良工程为例，该水库的底泥由于汇流以及富集作用，底泥沉积了一定量的氮、磷等物质。由于水库局部区域要进行疏浚，消纳底泥，因此将底泥资源化利用，改良成为绿化土。
本工程改良绿化土底泥约现有70000m3，其含水率为73.3％，PAM残余量为5.27g/kg，重量约95000吨。本发明中所需的辅料A为59650吨、辅料B为35350吨、复合菌剂溶液为2吨。其中，辅料A的楸树木30567吨、花生壳8733吨、玉米芯17467吨、柳枝2883吨；辅料B的木质素纤维5312.5吨、棉籽壳1769.5吨、香菇菌棒19683吨、木糖醇3745吨、磷脂1857吨、酶制剂1063吨、酒糟1920吨；复合菌剂溶液中复合菌剂浓缩液333kg，水1667kg。
本发明的一种河湖疏浚底泥制备绿化土用的复合辅料制备绿化土的方法，包括以下步骤：
S1.将楸树木、花生壳、玉米芯和柳枝进行破碎加工至所需的粒度，而后搅拌混合得到辅料A；
S2.将木质素纤维、棉籽壳、香菇菌棒、木糖醇、酶制剂和酒糟进行破碎加工至所需的粒度，而后搅拌混合得到辅料B；
S3.将S2的辅料B堆放在一处，静置12h，进行辅料预发酵，控制温度≥10℃；
S4.复合菌剂溶液由嗜热链球菌和嗜热放线菌按质量比1:1混合，得到复合菌剂浓缩液，并按复合菌剂浓缩液：水＝1：5的质量比进行稀释，得到复合菌剂溶液；
S5.将脱水后的脱水底泥破碎成3cm的底泥块；
S6.在底泥块、辅料A和辅料B混合搅拌前，喷洒一半的复合菌剂溶液，在底泥块、辅料A和辅料B混合搅拌完成后，喷洒余下的复合菌剂溶液，得到固体混合物；
S7.将固体混合物送入发酵仓内，固体混合物堆高1.5m，在固体混合物全部进仓后覆盖防水透气膜进行好氧发酵，发酵10天后，进行翻仓得到绿化土，二次发酵约5天后，翻仓得到绿化土。其中，翻仓得到的绿化土的各项指标如表2：
表2.实施例2的绿化土指标
| 序号 | 检测指标 | 单位 | 处理后的绿化土 |
| 1 | pH | 无量纲 | 7.86 |
| 2 | 含盐量 | g/kg | 3.42 |
| 3 | 有机质 | mg/kg | 28 |
| 4 | 土壤入渗率 | mm/h | 5.49 |
| 5 | 水解性氮 | mg/kg | 153 |
| 6 | 有效磷 | mg/kg | 5.4 |
| 7 | 速效钾 | mg/kg | 249.6 |
| 8 | 有效镁 | mg/kg | 89.8 |
| 9 | 有效钙 | mg/kg | 153.2 |
| 10 | 有效铁 | mg/kg | 16.4 |
| 11 | 有效铜 | mg/kg | 0.8 |
| 12 | 有效锌 | mg/kg | 2.3 |
| 13 | PAM残余量 | g/kg | 0 |
由表2可以看出，制备出的绿化土的各项指标，制备生成的绿化土肥效明显，有机质含量、水解性氮、有效磷、速效钾等指标符合《绿化土壤》CJ/T340-2016中的要求。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种利用复合辅料制备的河湖疏浚底泥绿化土，其特征在于：所述复合辅料包括辅料A和辅料B，所述辅料A由50-70 wt%的楸树木、10-30 wt%的花生壳、10-30 wt%的玉米芯和5-10 wt%的柳枝经破碎均匀混合而成，辅料A中各组分的百分含量之和为100 wt%；所述辅料B由 15-20 wt%的木质素纤维、5-15 wt%的棉籽壳、40-60 wt%的香菇菌棒、7-13 wt%的木糖醇、3-5 wt%的磷脂、2-4 wt%的酶制剂和5-10 wt%的酒糟经破碎均匀混合而成，辅料B中各组分的百分含量之和为100 wt%，其中：
所述楸树木的含水率为3-5%，花生壳的含水率为3-5%，玉米芯的含水率为3-5%，柳枝的含水率为7-10%；
破碎后的楸树木长度为3-6mm，呈片状或碎屑状，破碎后的花生壳长度为3-6mm，破碎后的玉米芯的粒度为40目-20目，破碎后的柳枝长度为8-10mm；
所述绿化土通过以下步骤制备：
S1.辅料B的预发酵：将所述辅料B堆放静置6h-12h，且温度≥20℃；
S2.制备复合菌剂溶液：将嗜热链球菌和嗜热放线菌按质量比1:1混合，得到复合菌剂浓缩液，并按复合菌剂浓缩液：水=1：5的质量比进行稀释，得到复合菌剂溶液；所述复合菌剂中微生物有效活菌数为108-109cfu/g；
S3.河湖脱水底泥的预处理：将脱水处理后的脱水底泥破碎成1-3cm的底泥块；
S4.底泥与辅料混合：将80-150质量份的步骤S3得到的底泥块与35-65质量份的辅料A、15-65质量份的步骤S1得到的预发酵的辅料B搅拌混合，在底泥块与辅料A、预发酵的辅料B混合前，喷洒一半的所述复合菌剂溶液，在底泥块、辅料A和预发酵的辅料B搅拌混合后，再喷洒余下的复合菌剂溶液，得到固体混合物；
S5.将所述固体混合物输送至发酵仓内，覆盖防水透气膜进行好氧发酵，持续通风，通风量为2000-3000 m3/h，发酵温度为40-60℃，发酵12-15天后，得到所述绿化土。
2.根据权利要求1所述的河湖疏浚底泥绿化土，其特征在于：所述木质素纤维的含水率为1-3%，棉籽壳的含水率为3-8%，香菇菌棒的含水率为8-10%，木糖醇的含水率为1-3%，磷脂的含水率为1-2%，酶制剂的含水率为3-5%，酒糟的含水率为50-60%。
3.根据权利要求2所述的河湖疏浚底泥绿化土，其特征在于：木质素纤维长度为1mm-1.5mm，破碎后的棉籽壳粒度为1-3mm，破碎后的香菇菌棒长度为3-5mm，木糖醇的粒度为10目-25目，磷脂的粒度为60目-80目，酶制剂的粒度为100目-200目，破碎后的酒糟粒度为4-7mm。
4.一种权利要求1所述河湖疏浚底泥绿化土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.辅料B的预发酵：将所述辅料B堆放静置6h-12h，且温度≥20℃；
S2.制备复合菌剂溶液：将嗜热链球菌和嗜热放线菌按质量比1:1混合，得到复合菌剂浓缩液，并按复合菌剂浓缩液：水=1：5的质量比进行稀释，得到复合菌剂溶液；所述复合菌剂中微生物有效活菌数为108-109cfu/g；
S3.河湖脱水底泥的预处理：将脱水处理后的脱水底泥破碎成1-3cm的底泥块；
S4.底泥与辅料混合：将80-150质量份的步骤S3得到的底泥块与35-65质量份的辅料A、15-65质量份的步骤S1得到的预发酵的辅料B搅拌混合，在底泥块与辅料A、预发酵的辅料B混合前，喷洒一半的所述复合菌剂溶液，在底泥块、辅料A和预发酵的辅料B搅拌混合后，再喷洒余下的复合菌剂溶液，得到固体混合物；
S5.将所述固体混合物输送至发酵仓内，覆盖防水透气膜进行好氧发酵，持续通风，通风量为2000-3000 m3/h，发酵温度为40-60℃，发酵12-15天后，得到绿化土。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111389128.8A CN114195576B (zh) | 2021-11-22 | 2021-11-22 | 河湖疏浚底泥制备绿化土用的复合辅料及利用其制备绿化土的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111389128.8A CN114195576B (zh) | 2021-11-22 | 2021-11-22 | 河湖疏浚底泥制备绿化土用的复合辅料及利用其制备绿化土的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114195576A CN114195576A (zh) | 2022-03-18 |
| CN114195576B true CN114195576B (zh) | 2024-02-27 |
Family
ID=80648349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111389128.8A Active CN114195576B (zh) | 2021-11-22 | 2021-11-22 | 河湖疏浚底泥制备绿化土用的复合辅料及利用其制备绿化土的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114195576B (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106699366A (zh) * | 2016-12-16 | 2017-05-24 | 北京桑德环境工程有限公司 | 一种利用黑臭水体底泥制造有机颗粒肥的方法 |
| CN113142014A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-07-23 | 中建三局绿色产业投资有限公司 | 一种碱性河道淤泥基园林绿植土及其制备方法 |
-
2021
- 2021-11-22 CN CN202111389128.8A patent/CN114195576B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106699366A (zh) * | 2016-12-16 | 2017-05-24 | 北京桑德环境工程有限公司 | 一种利用黑臭水体底泥制造有机颗粒肥的方法 |
| CN113142014A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-07-23 | 中建三局绿色产业投资有限公司 | 一种碱性河道淤泥基园林绿植土及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 山仑 等.中国节水农业.中国农业出版社,2004,(第1版),327. * |
| 董永春.纺织助剂化学.东华大学出版社,2010,(第1版),276. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114195576A (zh) | 2022-03-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105838644B (zh) | 复合微生物菌剂和菌肥及其制备方法和在修复盐碱土壤中的应用 | |
| CN111011159B (zh) | 一种基于煤矸石和污泥的生态改良基质制备方法 | |
| CN101333510B (zh) | 一种处理污泥制备生物有机肥料的方法及其专用发酵剂 | |
| CN106396817B (zh) | 一种基于秸秆和畜禽粪便制备有机肥的方法 | |
| CN1702059A (zh) | 利用养牛场有机废弃物生产肥料的方法 | |
| CN103695317B (zh) | 具有耐受重金属特性的高效解磷草酸青霉菌剂的生产方法 | |
| CN111264472A (zh) | 一体化环保生态循环种植养殖处置污泥系统及其使用方法 | |
| CN103642703B (zh) | 具有耐受重金属特性的高效解磷日本曲霉菌剂的生产方法 | |
| CN102815977A (zh) | 畜禽粪便腐熟生产有机肥工艺 | |
| CN106701628B (zh) | 一种农村生活垃圾发酵菌剂及其使用方法和应用 | |
| CN106587559A (zh) | 一种污泥厌氧消化的方法 | |
| CN107721657A (zh) | 一种固体肥料增效剂及其生产方法 | |
| CN102617200B (zh) | 一种添加矿化垃圾的污泥堆肥方法 | |
| CN114409485A (zh) | 一种有机物腐殖化的方法 | |
| CN105777258A (zh) | 一种污泥厌氧发酵制营养土的方法 | |
| CN108558490A (zh) | 一种农业用竹肥及其制备工艺及其应用方法 | |
| CN111574303A (zh) | 一种盐碱土改良剂及其制备方法和使用方法 | |
| CN114195576B (zh) | 河湖疏浚底泥制备绿化土用的复合辅料及利用其制备绿化土的方法 | |
| CN112110776A (zh) | 一种林果树枝条粉碎堆肥方法 | |
| CN113880669A (zh) | 一种高寒地区露天煤矿土壤改良剂的制备方法与应用 | |
| CN106316663A (zh) | 一种利用污泥制备微生物有机硅肥的方法 | |
| CN104150714A (zh) | 用复合菌剂治理糖厂含硫废弃物并生产复合菌肥的方法 | |
| CN111377761B (zh) | 一种复合调理脱水污泥蚯蚓堆肥减量化的方法 | |
| CN115819151A (zh) | 一种泥炭有机肥的制备方法 | |
| CN114853532A (zh) | 一种基于城镇污泥配制的植生袋及其使用方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |