CN114532168A - 一种利用厨余垃圾生产西甜瓜育苗基质的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用厨余垃圾生产西瓜或甜瓜育苗基质的方法，该方法包括如下步骤：将厨余垃圾进行预处理后与作物秸秆和微生物菌剂进行混合得到混合物；将所述的混合物进行好氧发酵得到有机肥类物料；将有机肥类物料与珍珠岩和蛭石进行复配，通过调整EC值，获得适合西瓜或甜瓜育苗生产的育苗基质。本发明操作较为简便、易行，不仅可以有效处理厨余垃圾，变废为宝，而且可以为西瓜或甜瓜育苗提供理化性状优良的新型育苗基质，带来可观的经济效益。最重要的是，本发明可以帮助垃圾分类行动的有效实施，减少垃圾清运，降低不可再生资源‑泥碳的使用量，对生态环境、节能减排等方面均有重大的实践意义和价值。

Description

一种利用厨余垃圾生产西甜瓜育苗基质的方法
技术领域
本发明涉及一种利用厨余垃圾生产西甜瓜育苗基质的方法。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高以及垃圾分类行动的实施，城市厨余垃圾的数量急剧上升，如不能正确的利用这一资源，其所带来的环境污染问题也不容小觑，如何正确有效的利用厨余垃圾已经成为目前科研领域的一大重点任务。过去人们处理厨余垃圾的常用方法主要包括：(1)混合堆放；垃圾分类行动实施以前，人们只是简单的将厨余垃圾与其它垃圾一起混合，由于厨余垃圾含有较高的水分和盐分，其渗滤液对地下水和地下生物均有较强的污染和腐蚀作用，严重危害地下生态平衡和地下水安全；(2)焚烧发电；由于厨余垃圾含有较多的植物残体等，其热量较高，通过将其焚烧，可以作为垃圾发电的一种原料，但同时也对环境造成一定的污染；(3)发酵做肥；通过发酵处理将厨余垃圾制作成肥料用于农业生产是实现厨余垃圾资源再利用的一项新技术，但目前研究较多的是通过厌氧发酵，不仅发酵时间长，而且发酵效果较有氧发酵要差，因此，通过好氧发酵生产肥料是目前的研究重点。
目前，西瓜、甜瓜作为消费者青睐的农产品之一，其育苗基质主要采用泥炭作为主要材料之一，因近年来，泥碳价格逐年偏高，导致育苗基质价格也不断上升。因此，利用厨余垃圾好氧发酵制得的有机物料复配育苗基质，既为厨余垃圾资源化提供新的利用途径，也为西甜瓜育苗基质开拓新的来源，降低泥碳的施用量，保护环境的同时，提升厨余垃圾经济效益。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用厨余垃圾生产西甜瓜育苗基质的方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种利用厨余垃圾生产西瓜或甜瓜育苗基质的方法，该方法包括如下步骤：将厨余垃圾进行预处理后与作物秸秆和微生物菌剂进行混合得到混合物；将所述的混合物进行好氧发酵得到有机肥类物料；将有机肥类物料与珍珠岩和蛭石进行复配，通过调整EC值，获得适合西瓜或甜瓜育苗生产的育苗基质。
作为一种优选技术方案，预处理前所述厨余垃圾的碳氮比为10/1-20/1，含水量为60％-75％；所述厨余垃圾和作物秸秆的体积比为1:1-3.5:1，所述混合物的初始碳氮比控制在15/1-25/1。
作为一种优选技术方案，所述的好氧发酵采用通风设备从发酵堆体底部进行通风，采用通风一小时间歇一小时的形式，通风量为0.02～0.1m3·min-1·m-3。
作为一种优选技术方案，所述的育苗基质中不同物料的体积比为：有机肥类物料：蛭石：珍珠岩＝3:1:1。
作为一种优选技术方案，所述育苗基质的EC值为0-2mS·cm-1。
作为一种优选技术方案，所述微生物菌剂的添加量为108-109CFU·g-1。
作为一种优选技术方案，所述混合物的初始温度为10-20℃。
作为一种优选技术方案，所述发酵的时间为25-35天(夏天外界温度高，所需发酵时间短，冬天则需稍长时间)；所述的作物秸秆为玉米或小麦秸秆，并用粉碎机将其粉碎成2-4cm的碎屑。
作为一种优选技术方案，所述有机肥类物料的含水量为20-35％，珍珠岩和蛭石均为市售常规商品。
采用本发明方法制备的育苗基质：西瓜出苗率大于80％，甜瓜出苗率大于80％，基质EC值为1.8mS cm-1，孔隙度为66.8％，容重为0.28g cm-3。
本发明的有益效果：
本发明操作较为简便、易行，不仅可以有效处理厨余垃圾，变废为宝，而且可以为西瓜或甜瓜育苗提供理化性状优良的新型育苗基质，带来可观的经济效益。最重要的是，本发明可以帮助垃圾分类行动的有效实施，减少垃圾清运，降低不可再生资源-泥碳的使用量，对生态环境、节能减排等方面均有重大的实践意义和价值。
附图说明
图1不同堆肥时间堆体温度变化。
图2不同堆肥时间堆体pH和EC变化。
图3不同堆肥时间物料发芽率变化。
具体实施方式
通过下面的实施例，可以进一步清楚的了解本发明，但他们不是对本发明的限定。
实施例1、厨余垃圾堆肥效果研究
1.1堆肥材料
本试验在南京市蔬菜科学研究所横溪基地进行；厨余垃圾来自园区内产生的垃圾，其中含60％蔬菜废弃物，20％果皮废弃物，20％其它废弃物；秸秆来自园区内产生的玉米秸秆，并用粉碎机粉碎成2-3cm。各堆肥原料理化性状如表1所示。
表1不同堆肥原料理化性状参数
堆肥原料 TOC％ TN％ 含水量％ C/N
厨余垃圾 32.17±2.32 2.17±0.40 68.20±3.23 15.22±3.31
玉米秸秆 39.23±1.74 0.76±0.04 9.77±0.67 51.49±3.62
1.2厨余垃圾预处理
将厨余垃圾进行脱盐、脱油脂处理，具体操作过程：首先将厨余垃圾进行油水分离，沉淀以后，去除表面的油渍；然后利用反渗透法将剩余的厨余垃圾进行脱盐操作，处理以后的厨余垃圾含盐量0.08％-0.15％。
1.3堆肥过程
通过调节厨余垃圾和玉米秸秆按照体积比2:1进行混合，将初始原料的C/N控制在20:1左右，将物料与发酵菌剂(江苏沃纳生物科技有限公司生产的EM发酵菌剂)进行充分混匀(含菌量控制在108-109CFU·g-1,具体操作方法：将EM菌剂稀释200倍，堆肥过程中，铺一层物料(1m*1m*0.1m)，喷施一遍EM菌剂稀释液500mL，最终物料的含菌量大约约108-109CFU·g-1)，并堆放在曝气管上方，用发酵膜进行覆盖；堆制过程中，使用气泵通过曝气管对堆体进行通风，通风频率通风一小时间歇一小时，通风量为0.07m3·min-1·m-3左右；堆肥共进行30天左右，期间每周进行一次翻堆。
1.4分析方法
堆体温度通过温度传感器进行监测；含水量通过铝盒烘干法进行测定；pH采用酸碱测定仪进行测定；EC采用电导率仪进行测定；TOC采用重铬酸钾外加热法进行测定；TN采用强酸外加热法进行测定；总孔隙度和容重采用环刀法进行测定。
1.5堆体温度变化情况
图1所示为不同堆肥时间堆体温度变化情况，可以看出，在堆肥1周内，堆体温度急剧上升，并维持1周左右的高温，随着堆肥时间的延长，温度逐渐下降，在23d时降至平稳温度。
1.6堆体pH和EC变化情况
图2所示为不同时间堆体物料的pH和EC值变化情况，可以看出，在发酵初期，堆体pH和EC值都呈现上升趋势，堆置15天时，pH和EC逐渐趋于平稳，堆肥结束后，对体物料pH和EC值分别为7.3和1.2mS·cm-1。
1.7堆肥结束后物料TOC、TN和C/N的变化
表2所示为堆体初始和结束时TOC、TN和C/N的变化，可以看出，经过30天的堆置，物料的TOC含量有所下降，而TN含量则提高了11.82％，碳氮比也有所下降。
表2堆体初始和结束时理化性状
TOC TN C/N
初始 33.90±2.36 2.03±0.21 16.84±2.61
结束 29.43±2.63 2.27±0.06 12.98±1.09
1.8发酵结束后发芽率情况
图3所示为不同时间堆体物料的发芽率变化，可以看出，在堆置15天以后，物料的发芽率均维持在80％以上，证明该堆置的物料基本没有毒素的产生，复合种植要求。
实施例2、不同复配基质对西甜瓜幼苗生长的影响
2.1试验材料
本试验在南京市蔬菜科学研究所横溪基地进行；有机物料来自上述堆肥，珍珠岩和蛭石购自当地农资店，不同处理物料配比及其理化性状如下表所示。
表3不同处理及其理化性状
Figure BDA0003495071910000041
2.2试验方法
西甜瓜种子用25℃温水浸泡3h后，用纱布包好放置在25℃恒温箱中进行催芽，等大部分种子露白以后，播种在72孔学盘中，每孔一粒种子，播种后用原基质进行覆盖，并浇水。
2.3测定指标
生长指标：播种后西瓜、甜瓜幼苗株高、茎粗、干鲜重等；
2.4试验结果
表4、表5分别表示不同育苗基质对西瓜、甜瓜幼苗生长的影响，可以看出，相比较于市售育苗基质(T4处理)而言，厨余物料：珍珠岩：蛭石＝3:1:1育苗基质可以很好的促进西瓜、甜瓜幼苗的株高、茎粗、鲜重和干重；且T3处理相比较于T1和T2均有很好的促进效果，因此，厨余物料：蛭石：珍珠岩＝3:1:1这个配方的育苗基质完全可以用于西瓜和甜瓜育苗。
表4西瓜苗生长指标情况
基质 株高(cm) 茎粗(mm) 鲜重(g) 干重(g)
T1 7.90±0.36b 1.68±0.03c 0.65±0.04b 0.0603±0.002b
T2 8.13±0.21ab 1.71±0.02bc 0.68±0.04b 0.0637±0.004b
T3 8.37±0.12a 1.75±0.04ab 0.77±0.04a 0.0713±0.003a
T4 7.40±0.17c 1.77±0.02a 0.77±0.01a 0.0643±0.003b
表5甜瓜苗生长指标情况
基质 株高(cm) 茎粗(mm) 鲜重(g) 干重(g)
T1 6.90±0.26a 2.92±0.08a 0.77±0.03a 0.073±0.003bc
T2 7.00±0.26a 2.95±0.08a 0.78±0.04a 0.071±0.007c
T3 7.27±0.06a 3.00±0.09a 0.81±0.03a 0.0847±0.008ab
T4 6.97±0.06a 2.92±0.03a 0.77±0.02a 0.091±0.007a

Claims (9)

1.一种利用厨余垃圾生产西瓜或甜瓜育苗基质的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：将厨余垃圾进行预处理后与作物秸秆和微生物菌剂进行混合得到混合物；将所述的混合物进行好氧发酵得到有机肥类物料；将有机肥类物料与珍珠岩和蛭石进行复配，通过调整EC值，获得适合西瓜或甜瓜育苗生产的育苗基质。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：预处理前所述厨余垃圾的碳氮比为10/1-20/1，含水量为60％-75％；所述厨余垃圾和作物秸秆的体积比为1:1-3.5:1，所述混合物的初始碳氮比控制在15/1-25/1。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的好氧发酵采用通风设备从发酵堆体底部进行通风，采用通风一小时间歇一小时的形式，通风量为0.02～0.1m3·min-1·m-3。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的育苗基质中不同物料的体积比为：有机肥类物料：蛭石：珍珠岩＝3:1:1。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述育苗基质的EC值为0-2mS·cm-1。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述微生物菌剂的添加量为108-109CFU·g-1。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述混合物的初始温度为10-20℃。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述发酵的时间为25-35天；所述的作物秸秆为玉米或小麦秸秆，并用粉碎机将其粉碎成2-4cm的碎屑。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述有机肥类物料的含水量为20-35％。
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