一種利用城市枯枝落葉廢棄物生產有機肥的方法及應用的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種利用城市枯枝落葉廢棄物生產有機肥的方法及應用，其具體步驟為：將枝干、落葉等城市綠化廢棄物集，將黑曲霉、釀酒酵母、枯草芽孢桿菌及里氏木霉混合成復合微生物菌劑。添加麩皮、谷殼粉或花生殼粉、復合微生物菌劑、尿素與磷酸二氫鉀，充分混合后堆成1.5-2米高的錐形，控制60-70%的含水量。堆肥過程中對堆料進行翻堆，發酵周期為20-30天。枯枝落葉廢棄物經過微生物菌劑的好氧、厭氧發酵，轉化成有機肥料。本發明制作工藝簡單，制作出的有機肥能改善土壤，并減少廢棄物對環境的污染。
【專利說明】一種利用城市枯枝落葉廢棄物生產有機肥的方法及應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種利用城市枯枝落葉廢棄物生產有機肥的方法，該方法對枯枝落葉 堆置發酵處理后，可作為肥料還原到綠地和林下，也可作花木栽培基質、土壤改良劑與立體 空間綠化介質，屬于生物【技術領域】。
【背景技術】
[0002] 綠化廢棄物，包括城市美化綠化和郊區林業撫育、果樹修剪過程中產生的樹木枝 干、落葉、草屑、花敗及其它修剪物。隨著我國城市綠化事業的蓬勃發展，每年產生的綠化廢 棄物總量也在劇增。目前處理這些綠化廢棄物的途徑主要有焚燒和填埋。焚燒會造成嚴重 空氣污染，被城市明令禁止；與生活垃圾一起填埋是目前處理綠化廢棄物的主要途徑，但填 埋會占用寶貴的土地資源，且容易污染地下水，同時產生二氧化碳等溫室氣體和硫化氫等 有害氣體，威脅環境和人體健康。
[0003] 綠化廢棄物的主要成分為有機質，是不可多得的有機資源，可對其進行資源化處 理。將樹枝、樹葉、草屑等廢棄物堆置，經微生物菌劑的發酵處理后，可作為土壤改良劑還原 到林下和綠地中，可為城市綠地甚至農業生產提供適用的腐殖土，也可作植物育苗、花卉栽 培的營養基質。所以將枯枝落葉制作成有機肥，是循環利用資源、變廢為寶的低碳環保舉措 之一。
[0004] 有研究者報道了對城市落葉等廢棄物資源化處理制造有機肥料。王景晴進行了 《落葉廢棄物的利用探討》，將收集的枝落葉、修剪物等綠化廢棄物進行粉碎，加入適量的馬 糞、硫酸亞鐵、和殺菌劑，對綠化廢棄物充分均勻腐熟；于秋良的《人工堆肥與自然落葉中微 生物及環境特征差異》研究，將細草、樹葉、水、石灰、氮肥、淤泥、細土等進行人工堆肥腐熟； 王進丹等《園林綠化廢棄物資源化利用的探討》，將碎土、園林綠化廢棄物和糞便混合，澆上 糞稀，堆制發酵制取有機肥。中國專利《城市樹枝、樹葉綜合回收利用工藝》(102919519A)公 開了一種城市樹枝、樹葉綜合回收利用工藝，將枯枝枯葉、草木灰、樹枝類垃圾碳化產生的 木炭粉，配以畜肥進行混合發酵，制成有機肥；《一種以桉樹皮和葉為原料制作有機肥料的 方法》（102531719A)公開了一種以桉樹皮和葉為70?90%原料制作有機肥料的方法；《有 機肥及其制備方法》（102010239A)公開了以園林廢棄物與油枯、白糖、發酵劑、尿素及沸石 粉混合制有機肥的方法；《一種園林枯枝落葉腐熟發酵為有機肥的方法》（201210275410. 8) 公開了枯枝落葉的混合物中加入生牛糞，混勻，加入發酵菌劑，堆置腐熟發酵的方法；《一種 落葉有機肥料的制備方法》（103771963A)公開了將落葉覆土堆肥，自然發酵，需6-12個月 腐熟得有機肥的方法；《一種生物有機肥及其制備方法》（201110332282. 1)公開了將落葉 與有機肥料、尿素、腐植酸、秸桿灰燼、氯化鉀、納米碳酸鈣粉、微量元素肥料、洋金花植株粗 粉及生物鉀肥按一定重量份混合、發酵制作有機肥；《一種以楊樹枝條及落葉為原料的生 物活性肥料及施用方法》（CN201310380093. 0)公開了以楊樹枝條及落葉為原料的生物活 性肥料制作方法；《一種有機肥及其制備方法》（201110174724.4)公開了由園林廢棄物、發 酵菌劑、酒渣、草炭、廚余廢棄物、尿素制備有機肥；《一種利用垃圾生產生物有機肥的工藝》 (201010255343. 4)公開了由植物殘料、餐桌垃圾、動物糞便與解磷、解鉀復合生物劑發酵制 備有機肥。
[0005] 上述報道和專利表明城市枯枝落葉廢棄物可以在微生物的作用下轉化為有機肥， 但有的腐熟發酵過程中添加了餐桌垃圾、糞便、淤泥、草炭等輔料，不便于規模化生產時輔 料的收集與運輸；有的輔料添加較多，使產品成本偏高；有的發酵菌種為自然，或者兩種菌 齊U，導致發酵周期較長。
【發明內容】
[0006] 本發明的主要目的是提供一種利用城市枯枝落葉廢棄物生產有機肥的方法，通過 多種微生物的發酵處理，對枯枝落葉等綠化有機廢棄物進行堆肥、發酵、分解和轉化，達到 使其成為高效生物發酵活性有機肥料的目的。
[0007] 本發明的另一個目的在于提供一種利用城市枯枝落葉廢棄物生產有機肥的方法 在制備有機肥中的應用。
[0008] 為了達到上述目的，本發明采取以下技術措施：
[0009] 本發明的思路為：以樹木枝干、落葉、草屑、花敗及其他修剪物為原料，加入麩皮或 谷殼粉或花生殼粉，補加少量尿素與磷酸二氫鉀，調整適宜的碳氮比與碳磷比，并接種黑曲 霉、釀酒酵母、枯草芽孢桿菌及里氏木霉復合微生物菌劑，經混合后建堆發酵；堆肥過程中 根據料溫進行翻堆，最后腐熟制成有機肥。
[0010] 一種利用城市枯枝落葉廢棄物生產有機肥的方法，其步驟如下：
[0011] (1)綠化廢棄物經切枝機與粉碎機作用后成3-5厘米大小粒度，測其含水量，算出 干廢棄物重量；
[0012] (2)將用于廢棄物堆肥的復合微生物菌劑、輔料、尿素及磷酸二氫鉀按干廢棄物重 量配比加入到廢棄物中，然后混合均勻；
[0013] 所述的復合微生物菌劑是由黑曲霉、釀酒酵母、枯草芽孢桿菌及里氏木霉按 2:1:2:2比例混合而成，加入量為干廢棄物重量0. 1 %-0. 2% ;
[0014] 所述的輔料為麩皮、谷殼粉或花生殼中的一種或二種或三種的混合物，其添加量 為為干廢棄物重量1% _3% ;
[0015] 添加尿素調節原料的C/N比為20:1?30:1 ;
[0016] 添加磷酸二氫鉀調節原料的C/P比為75:1?150:1 ;
[0017] (3)加水調整含水量至60 %?70% ;
[0018] (4)混勻建堆發酵，將料堆成1. 5-2米高的錐形；
[0019] (5)控制溫度進行翻堆：根據堆肥的料溫進行翻料，補充氧氣與散熱，對枯枝落葉 廢棄物腐熟，轉化成有機肥，具體為：當啟動溫度在10°c以上時，溫度升至60°C開始翻堆， 整個堆肥過程控制溫度不超過70°C，18-22天腐熟為有機肥；當啟動溫度低于10°C時，溫度 升至65°C開始翻堆，整個堆肥過程控制溫度不超過65°C，28-32天腐熟為有機肥。
[0020] 最終測定產品中含有機質52 % -54. 6 %，氮1. 8 % -1. 92 %，五氧化二磷 1.5% -1.7%，氧化鉀1.3-1. 5%，水分30% -35%和pH值7. 0-7. 5,即為合格發酵產品，所 述的百分比均為質量百分比。
[0021] 以上所述的方法，優選的，所述的黑曲霉為：Aspergillusniger，CCAM080002 ;有 效菌濃度為50億cfu/克。釀酒酵母為：Saccharomycescerevisiae，CCAM080005 ;有效菌 濃度為200億cfu/克。枯草芽孢桿菌為：Bacillussubtilis，CCAM080032;有效菌濃度 為200億cfu/克。里氏木霉為：Trichodermareesei，CCAM080014 ;有效菌濃度為50億 cfu/ 克。
[0022] 所述的有機質的含量具體為：烘干基質中有機碳的含量，乘以系數1. 724,即為有 機質含量。
[0023] 與現有技術相比，本發明具有以下優點：
[0024] 本項目主要采用堆肥方式將城市枯枝落葉廢棄物集中處理，通過輔料添加和專用 發酵菌劑（黑曲霉、釀酒酵母、釀酒酵母、枯草芽孢桿菌）的使用，經過多重好氧堆肥發酵完 全腐熟，使廢棄物通過生物轉化為有機肥產品。這種經生態化處理生產的有機肥不含雜草 種子、蟲卵，不添加有害的化學成分，與傳統的化肥和精制有機肥相比，不僅具有提升土壤 肥力和抗旱保水的能力，還能改善植物生長狀況，幫助植物越冬保溫，同時具有成本低、環 保無污染等優勢。
[0025] 1.本方法將樹木枝干、落葉、草屑、花敗及其他修剪物任意組合，較大較長的樹枝 樹葉經切枝粉碎，成3-5厘米大小，添加少量（1% -3% )麩皮或谷殼粉或花生殼粉等輔料；
[0026] 2.本方法利用黑曲霉、釀酒酵母、枯草芽孢桿菌及里氏木霉四種微生物按比例混 合，所用的微生物具有高活性，按適宜比例（2 :1 :2 :2)復合，對混合堆肥的枯枝落葉進行 發酵，分解廢棄物中有機質，生產有機肥；微生物菌劑用量較小（占菌肥量1-2%。），成本較 低；
[0027] 3.枯枝落葉廢棄物經4種微生物好氧、厭氧發酵，自然產生50_65°C的高溫，無需 外加熱源，在高溫條件下充分腐熟，達到有機肥的標準；不需要外部加熱的補充熱源，投資 成本低。
[0028] 4.具有積極的環保效益，使枯枝落葉的等廢棄物得到資源化利用，減少了對環境 的污染。
【具體實施方式】
[0029] 本發明實施例所述方法，如未特別說明，均為本領域的常規技術。本發明實施例使 用的菌株如下：
[0030] 黑曲霉為：Aspergillusniger,來源于華中農業大學農業微生物學國家重點實驗 室，農業微生物種質及遺傳資源保藏和利用中心，編號為CCAM080002 ;有效菌濃度為50億 cfu/ 克。
[0031] 釀酒酵母為：Saccharomycescerevisiae，來源于華中農業大學農業微生物學國 家重點實驗室，農業微生物種質及遺傳資源保藏和利用中心，編號為CCAM080005 ;有效菌 濃度為200億cfu/克。
[0032] 枯草芽孢桿菌為：Bacillussubtilis，來源于華中農業大學農業微生物學國家重 點實驗室，農業微生物種質及遺傳資源保藏和利用中心，編號為CCAM080032 ;有效菌濃度 為200億cfu/克。
[0033] 里氏木霉為：Trichodermareesei，來源于華中農業大學農業微生物學國家重點 實驗室，農業微生物種質及遺傳資源保藏和利用中心，編號為CCAM080014 ;有效菌濃度為 50 億cfu/克。
[0034] 以上菌株可自中國微生物菌株網（http://www.mum800.com/)購得。
[0035] 實施例1 :
[0036] -種利用城市枯枝落葉廢棄物生產有機肥的方法，其步驟如下：
[0037] 1、將集中的1000公斤樟樹枯枝落葉等綠化廢棄物，經切枝機與粉碎機作用后成 3-5厘米大小粒度，測定其含水率為20% ;
[0038]2、將0. 8公斤由黑曲霉、釀酒酵母、枯草芽孢桿菌及里氏木霉按2:1:1:2 (w/w)比 例混合的復合微生物菌劑，用8公斤麩皮進行復配，混合均勻。
[0039] 1000公斤物料中加入4. 0公斤尿素與4. 8公斤磷酸二氫鉀調整C/N比為20:1，C/ P比為75:1與復配的微生物菌劑混合。
[0040] 3、調整枯枝落葉物料的水分含量為60 %。
[0041] 4、物料建堆。混勻后建堆，堆高為1.5米，錐形。
[0042] 5、翻堆供氧。啟動溫度在14°C，當料溫達到60°C，對料進行翻堆，整個發酵溫度控 制在60°C-70°C之間。
[0043] 6、發酵完成。當物料呈黑褐色，溫度開始降至常溫，表明發酵完成。整個發酵周 期為20天。發酵結束后，產品中有機質含量為52%，氮1. 8%，五氧化二磷1. 55%，氧化鉀 1. 35%，水分 30%和pH值 7.0。
[0044] 所述的綠化廢棄物為樹木枝干、落葉、草屑、花敗及其他修剪物。
[0045] 實施例2 :
[0046] -種利用城市枯枝落葉廢棄物生產有機肥的方法在制備有機肥中的應用，其過程 如下：
[0047] 利用實施例1發酵腐熟的有機肥用于綠化草坪的種植
[0048] 0. 5噸上述腐熟的有機肥均勻施于用于種植天堂草草坪的一畝地土壤上，翻耕，整 平，播種草籽，澆水管理。同時做不用有機肥的草坪種植對照。
[0049] 結果：用了枯枝落葉腐熟的有機肥的草坪在種子出芽、草的綠色度、生長速度等方 面明顯優于對照（見表1)，表現在：種子發芽率提高、葉綠素含量高、生長40天高度差別3 厘米左右。
[0050] 表1本發明制的有機肥對天堂草草坪的種植效果（40d)
[0051]
【權利要求】
1. 一種利用城市枯枝落葉廢棄物生產有機肥的方法，其步驟如下： (1) 綠化廢棄物經切枝機與粉碎機作用后成3-5厘米大小粒度，測其含水量，算出干 廢棄物重量； (2) 將復合微生物菌劑、輔料、尿素及磷酸二氫鉀按干廢棄物重量配比加入到廢棄物 中，然后混合均勾； 所述的復合微生物菌劑是由黑曲霉、釀酒酵母、枯草芽孢桿菌及里氏木霉按質量比為 2:1:2:2比例混合而成，加入量為干廢棄物重量0. 1%-0. 2% ; 所述的輔料為麩皮、谷殼粉或花生殼中的一種或二種或三種的混合物，其添加量為為 干廢棄物重量1%_3% ; 添加尿素調節原料的C/N比為20:1?30:1 ; 添加磷酸二氫鉀調節原料的C/P比為75:1?150:1 ; (3) 加水調整含水量至60%?70% ; (4) 混勻建堆發酵，將料堆成1. 5-2米高的錐形； (5) 控制溫度進行翻堆：根據堆肥的料溫進行翻料，補充氧氣與散熱，對枯枝落葉廢棄 物腐熟，轉化成有機肥；具體為：當啟動溫度在l〇°C以上時，溫度升至60°C開始翻堆，整個 堆肥過程控制溫度不超過70°C，18-22天腐熟為有機肥；當啟動溫度低于10°C時，溫度升至 65°C開始翻堆，整個堆肥過程控制溫度不超過65°C，28-32天腐熟為有機肥； 最終測定產品中含有機質52%-54. 6%，氮1. 8%-1. 92%，五氧化二磷1. 5%-1. 7%，氧化鉀 1. 3-1. 5%，水分30%-35%和pH值7. 0-7. 5,即為合格發酵產品。
2. 根據權利要求1的方法，所述的黑曲霉為:/?i職r, CCAM 080002,有效 菌濃度為50億cfu/克；釀酒酵母為cereFisiae1，CCAM 080005,有效菌濃 度為200億cfu/克；枯草芽孢桿菌為:CCAM 080032,有效菌濃度為 200 億 cfu/ 克；里氏木霉為reesei，CCAM 080014,有效菌濃度為 50 億 cfu/ 克。
3. 權利要求1所述的方法在在制備有機肥中的應用。
【文檔編號】C05F17/00GK104387136SQ201410623356
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月6日 優先權日:2014年11月6日
【發明者】梁運祥, 趙述淼, 葛向陽, 王績, 陳仕偉, 彭楠, 陳正軍, 梅余霞 申請人:華中農業大學