一种园林绿化废弃物的堆肥化处理方法

技术领域

本发明涉及一种园林绿化废弃物的堆肥化处理方法，属于生物堆肥技术领域。

背景技术

园林绿化废弃物指城市绿地或郊区林地中绿化植物自然或养护过程中所产生的乔灌木修剪物(间伐物)、草坪修剪物、落叶、枝条、花园和花坛内废弃草花以及杂草等植物性材料。

园林绿化废弃物过多会阻碍氧气进入排水不畅或板结的土壤，，从而使植物根部受损，另外在灌溉或降雨后，由于枯枝落叶覆盖，树坑内水分的垂直渗漏易受阻而造成坑内积水，可能导致树木烂根死亡。高密度的枯枝落叶覆盖层也可能引起土壤表层水分饱和或不饱和，造成土壤缺氧或干旱胁迫。

近年来，园林绿化废弃物不断增多，处理工作日益严峻，研究高效的园林绿化废弃物处理对策，才能让园林绿化工作服务于当地环境的改善，目前北京、上海、广州和深圳等大中型城市已开始将绿化植物废弃物分类统一搜集、粉碎、堆肥化处理。

在园林绿化废弃物中，有很多不易降解的纤维素与木质素等成分，这些成分需要大量的时间去堆腐，导致堆肥时间长，处理园林绿化废弃物效率低。

CN102295478A公开了一种利用化学腐熟剂加快园林废弃物堆肥腐熟的方法，通过添加木质素磺酸钠或氢氧化钠配合EM菌或木质素降解菌提高了堆肥效率，缩短了腐熟时间，但是其菌剂使用量大，每1000kg废弃物需要使用10kg的菌剂，成本较高。

CN111406462A公开了一种园林有机覆盖物改良土壤的方法，通过添加含有微生物的腐化处理液对园林绿化废弃物、秸秆、枯枝残叶、糠醛渣的混合物进行堆肥腐熟处理，微生物用量不大，腐熟时间也较短，但是其堆肥完成后有机质含量较低，腐熟度T值较高，腐熟效果差。

综上所述，现有技术存在以下缺点：

（1）堆肥的腐熟度高、腐熟时间短的处理方法，菌剂的使用量大；

（2）菌剂用量少、腐熟时间短的处理方法，堆肥完成后有机质含量较低，腐熟度T值较高，腐熟效果差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，通过添加改性木质素酶和腐熟调节剂以及其他处理方式，提供一种堆肥方法，实现以下发明目的：

（1）堆肥方法腐熟度高，腐熟时间短，菌剂的使用量小；

（2）堆肥方法菌剂用量少、腐熟时间短，堆肥完成后有机质含量高，腐熟度T值低，腐熟效果好。

为解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：

一种园林绿化废弃物的堆肥化处理方法，所述处理方法包括收集粉碎、调节碳氮比、添加改性木质素酶、接种并堆肥、翻堆。

以下是对上述技术方案的进一步改进：

所述收集粉碎，收集园林绿化废弃物并控制含水量为45-55%，将废弃物混合生石灰进行研磨粉碎，粉碎至85-93%以上质量的废弃物粒径小于2mm，95-100%以上质量的废弃物粒径小于3mm ；

所述生石灰细度为800-1200目，比表面积为17-20m

所述生石灰与园林绿化废弃物质量比为1:95-105。

所述调节碳氮比，将壳聚糖分散于水中，再加入醋酸得到分散液，将分散液升温至92-97℃保温2.5-3.5h，然后过滤将滤液加入硼酸，升温至45-55℃在600-1000r/min下搅拌15-30min得到混合液A；

将混合液A、尿素颗粒混合后添加到废弃物中，再加入生活污泥并混合均匀得到堆肥料，每1000kg废弃物混合2.5-3.5kg混合液A、4.5-5.5kg尿素颗粒、190-210kg生活污泥；

所述醋酸质量浓度为94-96%；

所述分散液按质量份计，包括以下组分：壳聚糖4.5-5.5份、水90-110份、醋酸1.8-2.2份；

所述混合液A按质量份计，包括以下组分：滤液18-22份、硼酸0.8-1.2份；

所述生活污泥，含水量72-75%，含碳量35.2-35.6%，含氮量5.65-5.78%，pH 6.2-6.3。

所述添加改性木质素酶，接种前向堆肥料中添加改性木质素酶干粉，每1000kg堆肥料添加量为0.45-0.55kg；

所述木质素酶干粉的制备方法，于柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液中加入木质素酶并溶解，再加入硫酸鱼精蛋白溶解得到混合液B，将硅酸钠溶解于去离子水得到硅酸钠溶液，用8-12%质量浓度的盐酸溶液调节pH至6.6-6.8，然后将混合液B与硅酸钠溶液混合后在250-350r/min下搅拌8-15min，搅拌后静置17-25min，在4500-5500r/min下离心处理17-25min除去上清液，剩余沉淀物质用去离子水清洗，在-20~30℃下冷冻干燥得到改性木质素酶干粉。

所述柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液浓度为0.04-0.06mol/L；

所述硅酸钠溶液浓度为25-35mmol/L；

所述混合液B按质量份计，包括以下组分：柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液9000-11000份、木质素酶0.8-1.2份、硫酸鱼精蛋白135-165份；

所述混合液B与硅酸钠溶液质量比为1:5.5-6.5。

所述接种并堆肥，接种菌为市售EM菌，每1000kg堆肥料接种量为2.4-2.6kg，接种后起堆；

接种后，堆肥料中添加聚硅硫酸铁并混合均匀，每1000kg堆肥料添加量为0.8-1.2kg。

所述聚硅硫酸铁制备方法为：将九水合硅酸钠溶解于水中，再加入浓硫酸混合均匀，然后加入七水合硫酸亚铁混合均匀后得到混合液C投入反应釜，在450-550r/min下加入浓硝酸，加入完成反应2.5-3.5h，再加入聚丙烯酸钠搅拌均匀得到聚硅硫酸铁；

所述浓硫酸质量浓度为95-98%；

所述浓硝酸质量浓度为65-68%；

所述混合液C按质量份计，包括以下组分：九水合硅酸钠1.8-2.2份、水10-14份、浓硫酸1.8-2.2份、七水合硫酸亚铁21-27份；

所述加入浓硝酸与混合液C的质量比为1:10-12，在18-22min内缓慢加入；

所述加入聚丙烯酸钠与混合液C的质量比为1:290-310。

所述翻堆，接种3天后，进行翻堆，翻堆时每1000kg堆肥料追加接种1.5-1.7kg 市售EM菌，并且每1000kg堆肥料追加喷水4.5-5.5kg；

接种10天后，再次进行翻堆，之后每当堆体温度超过68-70℃时，进行翻堆；

接种19-20天后，可达到腐熟， 达到腐熟后堆体pH为6.6-6.7。

与现有技术相比，本发明取得以下有益效果：

本发明的堆肥化处理方法，菌剂的使用量小，每1000kg堆肥料需要4.0-4.2kg菌剂；

本发明的堆肥化处理方法，腐熟时间短，19-20天可完成腐熟；

本发明的堆肥化处理方法，腐熟后有机质含量高，有机质（以干基计）含量为40-42%，总养分（N+P

本发明的堆肥化处理方法，腐熟效果好，腐熟后腐熟度T值低，T值为0.44-0.46（GB∕T 31755-2015）；

实施例2的堆肥化处理方法，发芽指数高，发芽指数为95-96%（GB∕T 31755-2015）。

具体实施方式

实施例1

（1）收集粉碎

收集园林绿化废弃物，去除石块、塑料等非植物的成分，霉变和受虫害的废弃物需要简易杀菌消毒再后进行收集；

收集后的园林绿化废弃物，通过干湿废弃物混合、晾晒烘干、喷水保湿等方法控制废弃物含水量为50%，将废弃物投入研磨粉碎机，再将生石灰投入粉碎机进行研磨粉碎，粉碎至90%以上质量的废弃物粒径小于2mm，100%以上质量的废弃物粒径小于3mm ；

所述生石灰细度为1000目，比表面积为19m

所述生石灰与园林绿化废弃物质量比为1:100。

（2）调节碳氮比

将壳聚糖分散于水中，再加入醋酸得到分散液，将分散液升温至95℃保温3h，然后过滤将滤液加入硼酸，升温至50℃在800r/min下搅拌20min得到混合液A；

所述醋酸质量浓度为95%；

所述分散液按质量份计，包括以下组分：壳聚糖5份、水100份、醋酸2份；

所述混合液A按质量份计，包括以下组分：滤液20份、硼酸1份；

将混合液A、尿素颗粒混合后添加到废弃物中，再加入生活污泥并混合均匀得到堆肥料，每1000kg废弃物混合3kg混合液A、5kg尿素颗粒、200kg生活污泥；

所述生活污泥，含水量74%，含碳量35.6%，含氮量5.78%，pH 6.2。

（3）添加改性木质素酶

接种前向堆肥料中添加改性木质素酶干粉，每1000kg堆肥料添加量为0.5kg；

所述木质素酶干粉的制备方法，于柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液中加入木质素酶并溶解，再加入硫酸鱼精蛋白溶解得到混合液B，将硅酸钠溶解于去离子水得到硅酸钠溶液，用10%质量浓度的盐酸溶液调节pH至6.7，然后将混合液B与硅酸钠溶液混合后在300r/min下搅拌10min，搅拌后静置20min，在5000r/min下离心处理20min除去上清液，剩余沉淀物质用去离子水清洗，在-25℃下冷冻干燥得到改性木质素酶干粉；

所述柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液浓度为0.05mol/L；

所述硅酸钠溶液浓度为30mmol/L；

所述混合液B按质量份计，包括以下组分：柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液10000份、木质素酶1份、硫酸鱼精蛋白150份；

所述混合液B与硅酸钠溶液质量比为1:6。

（4）接种并堆肥

接种菌为市售EM菌，每1000kg堆肥料接种量为2.5kg，接种后起堆，堆肥方式为槽式堆肥，堆肥槽规格为长2m，宽2m，高1.5m。

接种后，堆肥料中添加聚硅硫酸铁并混合均匀，每1000kg堆肥料添加量为1kg；

所述聚硅硫酸铁制备方法为：将九水合硅酸钠溶解于水中，再加入浓硫酸混合均匀，然后加入七水合硫酸亚铁混合均匀后得到混合液C投入反应釜，在500r/min下加入浓硝酸，加入完成反应3h，再加入聚丙烯酸钠搅拌均匀得到聚硅硫酸铁；

所述浓硫酸质量浓度为98%；

所述浓硝酸质量浓度为68%；

所述混合液C按质量份计，包括以下组分：九水合硅酸钠2份、水12份、浓硫酸2份、七水合硫酸亚铁25份；

所述加入浓硝酸与混合液C的质量比为1:11，在20min内缓慢加入；

所述加入聚丙烯酸钠与混合液C的质量比为1:300。

（5）翻堆

接种3天后，进行翻堆，翻堆时每1000kg堆肥料追加接种1.5kg 市售EM菌，并且每1000kg堆肥料追加喷水5kg；

接种10天后，再次进行翻堆，之后每当堆体温度超过70℃时，进行翻堆，接种19天后，可达到腐熟；

达到腐熟后堆体pH为6.7。

实施例1的堆肥化处理方法，菌剂的使用量小，每1000kg堆肥料需要4kg菌剂；

实施例1的堆肥化处理方法，腐熟时间短，19天可完成腐熟；

实施例1的堆肥化处理方法，腐熟后有机质含量高，有机质（以干基计）含量为42%，总养分（N+P

实施例1的堆肥化处理方法，腐熟效果好，腐熟后腐熟度T值低，T值为0.44（GB∕T31755-2015）；

实施例1的堆肥化处理方法，发芽指数高，发芽指数为96%（GB∕T 31755-2015）。

实施例2

（1）收集粉碎

收集园林绿化废弃物，去除石块、塑料等非植物的成分，霉变和受虫害的废弃物需要简易杀菌消毒再后进行收集；

收集后的园林绿化废弃物，通过干湿废弃物混合、晾晒烘干、喷水保湿等方法控制废弃物含水量为45%，将废弃物投入研磨粉碎机，再将生石灰投入粉碎机进行研磨粉碎，粉碎至85%以上质量的废弃物粒径小于2mm，95%以上质量的废弃物粒径小于3mm ；

所述生石灰细度为800目，比表面积为17m

所述生石灰与园林绿化废弃物质量比为1:95。

（2）调节碳氮比

将壳聚糖分散于水中，再加入醋酸得到分散液，将分散液升温至92℃保温3.5h，然后过滤将滤液加入硼酸，升温至45℃在600r/min下搅拌30min得到混合液A；

所述醋酸质量浓度为94%；

所述分散液按质量份计，包括以下组分：壳聚糖4.5份、水90份、醋酸1.8份；

所述混合液A按质量份计，包括以下组分：滤液18份、硼酸0.8份；

将混合液A、尿素颗粒混合后添加到废弃物中，再加入生活污泥并混合均匀得到堆肥料，每1000kg废弃物混合2.5kg混合液A、4.5kg尿素颗粒、190kg生活污泥；

所述生活污泥，含水量72%，含碳量35.2%，含氮量5.65%，pH 6.3。

（3）添加改性木质素酶

接种前向堆肥料中添加改性木质素酶干粉，每1000kg堆肥料添加量为0.45kg；

所述木质素酶干粉的制备方法，于柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液中加入木质素酶并溶解，再加入硫酸鱼精蛋白溶解得到混合液B，将硅酸钠溶解于去离子水得到硅酸钠溶液，用8%质量浓度的盐酸溶液调节pH至6.8，然后将混合液B与硅酸钠溶液混合后在250r/min下搅拌15min，搅拌后静置25min，在4500r/min下离心处理25min除去上清液，剩余沉淀物质用去离子水清洗，在-20℃下冷冻干燥得到改性木质素酶干粉；

所述柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液浓度为0.04mol/L；

所述硅酸钠溶液浓度为25mmol/L；

所述混合液B按质量份计，包括以下组分：柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液9000份、木质素酶0.8份、硫酸鱼精蛋白135份；

所述混合液B与硅酸钠溶液质量比为1:6.5。

（4）接种并堆肥

接种菌为市售EM菌，每1000kg堆肥料接种量为2.6kg，接种后起堆，堆肥方式为槽式堆肥，堆肥槽规格为长2m，宽2m，高1.5m。

接种后，堆肥料中添加聚硅硫酸铁并混合均匀，每1000kg堆肥料添加量为0.8kg；

所述聚硅硫酸铁制备方法为：将九水合硅酸钠溶解于水中，再加入浓硫酸混合均匀，然后加入七水合硫酸亚铁混合均匀后得到混合液C投入反应釜，在450r/min下加入浓硝酸，加入完成反应3.5h，再加入聚丙烯酸钠搅拌均匀得到聚硅硫酸铁；

所述浓硫酸质量浓度为95%；

所述浓硝酸质量浓度为65%；

所述混合液C按质量份计，包括以下组分：九水合硅酸钠1.8份、水10份、浓硫酸1.8份、七水合硫酸亚铁21份；

所述加入浓硝酸与混合液C的质量比为1:10，在18min内缓慢加入；

所述加入聚丙烯酸钠与混合液C的质量比为1:290。

（5）翻堆

接种3天后，进行翻堆，翻堆时每1000kg堆肥料追加接种1.6kg 市售EM菌，并且每1000kg堆肥料追加喷水5.5kg；

接种10天后，再次进行翻堆，之后每当堆体温度超过68℃时，进行翻堆，接种19天后，可达到腐熟；

达到腐熟后堆体pH为6.6。

实施例2的堆肥化处理方法，菌剂的使用量小，每1000kg堆肥料需要4.2kg菌剂；

实施例2的堆肥化处理方法，腐熟时间短，20天可完成腐熟；

实施例2的堆肥化处理方法，腐熟后有机质含量高，有机质（以干基计）含量为40%，总养分（N+P

实施例2的堆肥化处理方法，腐熟效果好，腐熟后腐熟度T值低，T值为0.46（GB∕T31755-2015）；

实施例2的堆肥化处理方法，发芽指数高，发芽指数为95%（GB∕T 31755-2015）。

实施例3

（1）收集粉碎

收集园林绿化废弃物，去除石块、塑料等非植物的成分，霉变和受虫害的废弃物需要简易杀菌消毒再后进行收集；

收集后的园林绿化废弃物，通过干湿废弃物混合、晾晒烘干、喷水保湿等方法控制废弃物含水量为55%，将废弃物投入研磨粉碎机，再将生石灰投入粉碎机进行研磨粉碎，粉碎至93%以上质量的废弃物粒径小于2mm，100%以上质量的废弃物粒径小于3mm ；

所述生石灰细度为1200目，比表面积为20m

所述生石灰与园林绿化废弃物质量比为1:105。

（2）调节碳氮比

将壳聚糖分散于水中，再加入醋酸得到分散液，将分散液升温至97℃保温2.5h，然后过滤将滤液加入硼酸，升温至55℃在1000r/min下搅拌15min得到混合液A；

所述醋酸质量浓度为96%；

所述分散液按质量份计，包括以下组分：壳聚糖5.5份、水110份、醋酸2.2份；

所述混合液A按质量份计，包括以下组分：滤液22份、硼酸1.2份；

将混合液A、尿素颗粒混合后添加到废弃物中，再加入生活污泥并混合均匀得到堆肥料，每1000kg废弃物混合3.5kg混合液A、5.5kg尿素颗粒、210kg生活污泥；

所述生活污泥，含水量75%，含碳量35.5%，含氮量5.72%，pH 6.3。

（3）添加改性木质素酶

接种前向堆肥料中添加改性木质素酶干粉，每1000kg堆肥料添加量为0.55kg；

所述木质素酶干粉的制备方法，于柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液中加入木质素酶并溶解，再加入硫酸鱼精蛋白溶解得到混合液B，将硅酸钠溶解于去离子水得到硅酸钠溶液，用12%质量浓度的盐酸溶液调节pH至6.6，然后将混合液B与硅酸钠溶液混合后在350r/min下搅拌8min，搅拌后静置17min，在5500r/min下离心处理17min除去上清液，剩余沉淀物质用去离子水清洗，在-30℃下冷冻干燥得到改性木质素酶干粉；

所述柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液浓度为0.06mol/L；

所述硅酸钠溶液浓度为35mmol/L；

所述混合液B按质量份计，包括以下组分：柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液11000份、木质素酶1.2份、硫酸鱼精蛋白165份；

所述混合液B与硅酸钠溶液质量比为1:5.5。

（4）接种并堆肥

接种菌为市售EM菌，每1000kg堆肥料接种量为2.4kg，接种后起堆，堆肥方式为槽式堆肥，堆肥槽规格为长2m，宽2m，高1.5m。

接种后，堆肥料中添加聚硅硫酸铁并混合均匀，每1000kg堆肥料添加量为1.2kg；

所述聚硅硫酸铁制备方法为：将九水合硅酸钠溶解于水中，再加入浓硫酸混合均匀，然后加入七水合硫酸亚铁混合均匀后得到混合液C投入反应釜，在550r/min下加入浓硝酸，加入完成反应2.5h，再加入聚丙烯酸钠搅拌均匀得到聚硅硫酸铁；

所述浓硫酸质量浓度为95%；

所述浓硝酸质量浓度为65%；

所述混合液C按质量份计，包括以下组分：九水合硅酸钠2.2份、水14份、浓硫酸2.2份、七水合硫酸亚铁27份；

所述加入浓硝酸与混合液C的质量比为1:12，在22min内缓慢加入；

所述加入聚丙烯酸钠与混合液C的质量比为1:310。

（5）翻堆

接种3天后，进行翻堆，翻堆时每1000kg堆肥料追加接种1.7kg 市售EM菌，并且每1000kg堆肥料追加喷水4.5kg；

接种10天后，再次进行翻堆，之后每当堆体温度超过69℃时，进行翻堆，接种20天后，可达到腐熟；

达到腐熟后堆体pH为6.6。

实施例3的堆肥化处理方法，菌剂的使用量小，每1000kg堆肥料需要4.1kg菌剂；

实施例3的堆肥化处理方法，腐熟时间短，20天可完成腐熟；

实施例3的堆肥化处理方法，腐熟后有机质含量高，有机质（以干基计）含量为41%，总养分（N+P

实施例3的堆肥化处理方法，腐熟效果好，腐熟后腐熟度T值低，T值为0.45（GB∕T31755-2015）；

实施例3的堆肥化处理方法，发芽指数高，发芽指数为96%（GB∕T 31755-2015）。