一种促进园林废弃物低温快速发酵方法

技术领域

本发明属于园林废弃物资源化利用领域，涉及一种促进园林废弃物低温快速发酵方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展，城市绿地面积在大幅度增加、以及人们对城市生态环境要求的提高，园林废弃物的产生量骤增且逐年上升。园林废弃物不出小区和公园，就近处理、就地利用成为城市园林废弃物无害化处理及资源化利用最主要、最有效的方式之一，此种处理方式环保、经济、高效，在城市中容易进行推广。大多数园林废弃物中含有丰富的植物生长所需有机质和微量元素，通过堆肥发酵可使园林废弃形成有基质和有机覆盖物，重新应用于园林和城市绿化，既减少对环境的污染，也节约资源，是一种适合可持续发展的处置方式。

园林废弃物是指绿化植物经人工养护或自然凋落所产生的草屑、落叶、枯枝、花败、剪枝及其他植物残体，其主要组成成分有纤维素、半纤维素、木质素和多糖，相较于农业废弃物含有更高的木质素。木质素是一种不规则、随机交联的酚类聚合物，存在于木质组织中，为次生壁主要成分，由于具有复杂的芳香性结构和高度支化的聚合物网络，且具有疏水性，故其降解难度大。目前，现有技术中关于有机固废处理所使用的有机物腐熟剂大多不适用于结构复杂的园林废弃物。因此，研发出适用于园林废弃物的复合降解菌剂，对于城市园林废弃物无害化处理及资源化利用和保护生态环境具有重要意义。

目前，关于处理有机固废的复合菌剂研究很多，但是大多集中于农业废弃物的处理研究，如CN114752521A、CN105385637A、CN114752521A。这些专利仅是对木质素含量少，且木质素结构相对简单的农林废弃物的处理，面对木质素含量高，结构复杂多样的园林废弃物不能做的有效处理，同时也不能在冬天环境温度低于-10℃以下发酵处理和除去发酵过程中产生的臭味。专利CN114752521A和专利CN 108486017A，虽然也对园林废弃物的发酵处理有一定的作用，但是不能在低温环境中实现有效处理，同时也不能有效除去发酵过程中产生的臭味，在人口众多的城市中不便于推广应用。

发明内容

本发明的目的在于解决园林废弃物难以在低温环境中(＜-10℃)高效降解的问题，且能除去发酵过程中产生的异味，并可以广泛应用于城市园林废弃物的就近处理、就地利用。

为实现以上园林废弃物无害化处理及资源化利用的技术问题，本发明的技术方案为：

一方面，本发明涉及一种促进园林废弃物低温快速发酵方法，其采用复合菌剂对园林废弃物进行发酵腐熟，以质量百分比计，所述复合菌剂由枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)10％、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)15％、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)10％、酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)10％、黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)25％、绿色木霉(Trichoderma viride)15％、霉链菌属(Streptomyces sp.)15％组成。

进一步地，本发明提供的促进园林废弃物低温快速发酵方法中，所述复合菌剂中任一菌种的有效菌数不低于10

进一步地，本发明提供的促进园林废弃物低温快速发酵方法中，以质量百分比计，所述复合菌剂加入量为所述园林废弃物的0.1％～0.3％。

进一步地，本发明提供的促进园林废弃物低温快速发酵方法中，所述园林废弃物粉碎至小于5cm。

进一步地，本发明提供的促进园林废弃物低温快速发酵方法中，所述发酵腐熟前，将所述园林废弃物进行堆体，并将所述堆体初始含水率调至50～60w％。

进一步地，本发明提供的促进园林废弃物低温快速发酵方法中，所述发酵腐熟前环境温度低于-10℃，向所述堆体覆盖防止腐熟物被风吹散的隔离件。

进一步地，本发明提供的促进园林废弃物低温快速发酵方法中，所述发酵腐熟前向所述园林废弃物中加入1～2kg/t尿素调整碳氮比，加入1kg/t生物质活性炭除臭。本发明在试验中发现在发酵腐熟过程中，加入生物质活性炭能有效除去发酵腐熟过程中产生的臭味，通过结合本发明的复合菌剂，实现发酵腐熟过程中无臭味无蚊虫。

进一步地，本发明提供的促进园林废弃物低温快速发酵方法中，所述发酵腐熟前，将所述园林废弃物进行堆体，所述堆体宽度为3～5m，长度不小于3m，高度为1.5～1.8m；

所述发酵腐熟进行时，当所述堆体的温度升至55℃以上后的5～7d进行翻堆1次，然后再间隔5～7d进行翻堆。

进一步地，本发明提供的促进园林废弃物低温快速发酵方法中，露天堆放所述堆体进行发酵腐熟，所述发酵腐熟过程中出现雨天在所述堆体表面覆盖塑料。

进一步地，本发明提供的促进园林废弃物低温快速发酵方法中，环境气温低于10℃，所述发酵腐熟的时间不低于50d；

环境气温高于22℃，所述发酵腐熟的时间不低于30d。

在本发明中所述的复合菌剂中：枯草芽孢杆菌能产生半纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶，分解园林废弃物堆料中的半纤维素，促进腐熟，产生细菌素类物质，拮抗抑制有害菌。地衣芽孢杆菌能产生纤维素酶、蛋白酶、α淀粉酶等，分解园林废弃物堆料中的纤维素，木质素。植物乳酸杆菌和酿酒酵母菌可促进园林废弃物堆料的前期温度，产生有机酸，降低氨的挥发，能有效除去发酵过程中产生的臭味，促进园林废弃物快速降解腐熟。黄孢原毛平革菌能产生木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶和漆酶等降解木质素等关键酶，在酶的作用下，促进园林废弃物堆料中的木质素的分解。绿色木霉能产生纤维素霉，能促进园林废弃物的分解和腐熟。链霉菌属能产生纤维素霉，在较高温度时强烈分解园林废弃物中纤维素，促进期快速腐熟，并消除园林废弃物堆料中的病菌、虫卵等有害物质，并除去发酵过程中产生的臭味。

本发明与现有技术相比有以下优点：

本发明提供的方法经程序的优化，大大提升了发酵效果，同时发酵周期短，简单易学，占地少，成本低，易于推广；解决了城市园林废弃物不能低温环境(-10℃以下)快速发酵腐熟的问题和除去发酵过程中产生的异味，为城市中小区、公园等中小型绿化区域的园林废弃物资源化利用提供了有效途径，发酵产物可就地应用于城市绿地，提高土壤肥力和改善土壤结构。

附图说明

图1为低温(＜-10℃)条件下发酵50d鲜样处理后的种子发芽指数变化。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

本实施例提供了一种促进园林废弃物低温快速发酵的复合菌剂在低温环境(＜-10℃)下实现对园林废弃物降解的应用试验。

将园林废弃物粉碎至小于5cm的粒径。将园林废弃物物料堆成宽3m，长4m，高1.8m的条形跺5跺在室外，分别用有机腐熟剂(A)、有机腐熟剂(B)、有机腐熟剂(C)和本发明的复合菌剂(D)进行发酵，以不添加菌剂(E)为对照。以质量百分比计，本发明的复合菌剂由枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)10％、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)15％、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)10％、酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)10％、黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)25％、绿色木霉(Trichoderma viride)15％、霉链菌属(Streptomyces sp.)15％组成，所述复合菌剂中任一菌种的有效菌数不低于10

各菌剂的使用量为园林废弃物粉碎物质量的0.3％，每种处理设置3次重复。发酵采用室外高温好氧发酵的方式，当温度升至55℃以上5-7d天后，翻堆1次，连续翻堆2次，上面覆盖绿网或彩条布，发酵持续50d，保持含水量在50％～60％之间，室外平均温度为-5.5℃。发酵50d后，分别测用A、B、C、D、E发酵的园林废弃物中半纤维素、纤维素、木质素的降解率。

表1：不同复合菌剂和对照对园林废弃物发酵腐熟中半纤维素、纤维素、木质素的降解率

由表1的统计结果可知，发酵50d后，复合菌剂D对园林废弃物的半纤维素、纤维素、木质素降解率最高。这说明本发明方案中的复合菌剂的菌种配比更加合理，在平均温度低于0℃环境中可以发酵处理园林废弃物。

实施例2

本实施例提供了一种促进园林废弃物快速发酵方法在夏天环境下实现对园林废弃物发酵过程中除臭的应用试验。

将园林废弃物粉碎至小于5cm的粒径。将园林废弃物物料堆成宽3m，长4m，高1.8m的条形跺2跺在室外，分别用本发明的复合菌剂加生物质活性炭进行发酵，以不添加菌剂和生物质活性炭为对照。菌剂添加量为园林废弃物粉碎物质量的0.3％，每种处理设置3次重复。发酵采用室外高温好氧发酵的方式，当温度升至55℃以上5-7d天后，翻堆1次，连续翻堆2次，下雨天上面覆盖塑料，发酵持续30d，保持含水量在50％～60％之间，室外平均温度为28℃。发酵30d后，分别观察发酵过程中除臭指标的变化。

表2：处理和对照发酵过程中除臭表观指标对比

本实施例通过表2表明，在园林废弃物发酵过程中不产生异味，无蚊虫，充分说明本发明方案中的发酵方法对园林废弃物发酵有除臭的效果。

试验1将实施例1中取各处理组A、B、C、D和对照组E发酵50天后的堆料鲜样进行发芽试验，每7d测定种子发芽率(GI)取堆料鲜样和蒸馏水用1g:10mL的比例混合，置于振荡器中于200r/min振荡30min，振荡后浸提、过滤取上清液待用。发芽试验材料选用鸡毛菜种子，采用培养皿内纸上发芽的方式，每皿内均匀点播30粒种子，加5mL浸提液置于恒温25℃育苗箱内进行发芽试验，每个处理3次重复，以蒸馏水为空白对照。取样后将生菜种子置于浸提液中72h，之后测定种子发芽率及发芽种子根长，计算种子发芽指数，如图4所示。

如图1所示，经本发明所示的复合菌剂在低温(-0℃以下)环境中发酵园林废弃物所得的堆料鲜样，相较于其他复合菌剂发酵园林废弃物所得的堆料鲜样，种子发芽指数更高，且高达95％，说明本发明提供的复合菌剂在在低温(-0℃以下)环境中能快速有效发酵园林废弃物。

以上所述的实施例是是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。在依据本发明构思的条件下本领域普通技术人员进行的相关推演和替换，在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。