黑炭肥土及其生產(chǎn)方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及黑炭肥土，還涉及一種用活性污泥、園林綠化廢棄物生產(chǎn)黑炭肥土的 方法，屬于黑炭肥土的生產(chǎn)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 活性污泥是微生物群體及它們所依附的有機(jī)物質(zhì)和無機(jī)物質(zhì)的總稱。微生物群體 主要包括細(xì)菌、原生動(dòng)物和藻類等。目前的污水處理廠是先對(duì)污水進(jìn)行各種物理、化學(xué)或生 物的方法把污染物從水中分離出來，分離水變成"清潔水"排入水體，然后再集中處理濃縮 了污染"精華"的分離"固體"污泥。顯然，不徹底解決污泥的處理問題，污泥中的污染物就會(huì) 再通過各種途徑回到大自然，將污染物從污泥中徹底去除是解決水污染問題的關(guān)鍵步驟。 如何處理大量的濕污泥，成為當(dāng)前環(huán)保產(chǎn)業(yè)的重要課題。
[0003] 污泥的處理主要采用農(nóng)用、堆肥、填埋和焚燒四種方式。這四種方式都有其局限 性，使其推廣受到限制。污泥直接農(nóng)用會(huì)造成土地板結(jié)、作物減產(chǎn)。污泥堆肥后的肥料肥效 低、生產(chǎn)成本高，導(dǎo)致銷售成本高。污泥填埋是中國(guó)目前最主要的污泥處理方式，隨著城市 化進(jìn)程的加快，填埋場(chǎng)地的問題越來越突出。污泥焚燒對(duì)污泥減量化非常明顯，體積減小為 原來的1/20,但是也存在著處理成本過高，造成大量碳排放的問題，限制了其推廣范圍。 [0004]園林綠化廢棄物主要是指園林植物自然凋落或人工修剪所產(chǎn)生的植物殘?bào)w，主要 包括城市綠化美化和郊區(qū)林業(yè)撫育、果樹修剪作業(yè)過程中產(chǎn)生的樹木枝干、落葉、草肩、花 敗、灌木剪枝及其他修剪物。隨著生態(tài)建設(shè)和城鄉(xiāng)綠化的不斷加強(qiáng)，園林綠化產(chǎn)生的落葉、 枝干等廢棄物急劇增多。
[0005] 如何解決污泥、園林綠化廢棄物已經(jīng)成為當(dāng)前環(huán)保產(chǎn)業(yè)的兩大難題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種黑炭肥土，該黑炭肥土是以活性污泥、園 林綠化廢棄物為原料生產(chǎn)的，不僅使活性污泥、園林綠化廢棄物得到資源化利用，且所生產(chǎn) 的黑炭肥土能夠提高作物產(chǎn)量和土壤肥力。
[0007] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：
[0008] 本發(fā)明首先公開了一種黑炭肥土，由以下原料制備而成:菌劑、木酢液、木炭粉、干 草葉粉和活性污泥。
[0009] 按照質(zhì)量kg/體積L計(jì)，由活性污泥、干草葉粉和木炭粉組成的混合物1與木酢液和 菌劑組成的混合物2的比例為1000:2-5;優(yōu)選為1000:3;
[0010]其中，混合物1中，按照質(zhì)量比計(jì)，活性污泥:干草葉粉:木炭粉= 60-70:10-30:10-20;優(yōu)選的，活性污泥:干草葉粉:木炭粉=65:25:10;
[0011]混合物2中，按照體積比計(jì)，木酢液:菌劑=1.5-3:0.5-2;優(yōu)選的，木酢液:菌劑= 2：1；
[0012]更優(yōu)選的，所述木酢液為稀釋2000倍的木酢液。
[0013] 其中，所述菌劑為HM菌劑，由淀粉酶D6(Bacillus (：〇1111，1872)、脂肪酶24 (Bacillus Cohn, 1872)、纖維素酶X4(Brevibacillus shida, 1996)按照質(zhì)量比例1:1:1調(diào) 制，具有極強(qiáng)的好氧發(fā)酵、降解、分解能力。優(yōu)選的，所述HM菌劑為質(zhì)量百分比為0.5%HM菌 劑；
[0014]所述活性污泥是指50%以上物質(zhì)是有機(jī)物的污泥，只要含有50%以上有機(jī)物質(zhì)的 任何一種污泥都可作為本發(fā)明的活性污泥;優(yōu)選的，其中含有60%~70%的粗蛋白質(zhì)、25% 的碳水化合物，5 %無機(jī)灰分。
[0015] 所述干草葉粉的制備包括:將干草肩、干落葉或花敗中的任意一種或多種按照任 意比例混合，粉碎，即得;所述干草葉粉的直徑5-10_;所述花敗為干枯花瓣；
[0016] 所述木酢液、木炭粉的制備包括:將樹木枝干加工成木片，進(jìn)行熱解，得到黑木炭 和粗木酢液;將粗木酢液提純，得到精制的木酢液;將黑木炭粉碎，過篩，得到木炭粉。其中， 所述熱解的溫度控制在390-420°C ;優(yōu)選的，樹木枝干為植物自然凋落或人工修剪得到的樹 木枝干;所述木片的長(zhǎng)或?qū)?-8厘米、厚度1 -2厘米;所述木炭粉的直徑在1mm以下。所述粗木 酢液提純的方法包括:沉淀法和蒸餾法;其中，沉淀法就是將粗木酢液在容器里靜置一段時(shí) 間，木酢液中木焦油、木醋酸會(huì)因?yàn)楸戎氐牟煌a(chǎn)生分層，抽取中間的木醋液即可，沉淀 法需要的時(shí)間比較長(zhǎng)，一般需要三個(gè)月以上;蒸餾法是把粗木酢液導(dǎo)入蒸餾器中進(jìn)行蒸餾， 蒸餾冷凝的淡黃色液體就是精制木酢液，蒸餾器里殘留的黑色液體就是木焦油。
[0017] 本發(fā)明對(duì)草肩、落葉和花敗來源的植物種類以及樹木枝干來源的樹木的種類沒有 特殊限制。
[0018] 本發(fā)明進(jìn)一步公開了一種所述的黑炭肥土的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：（1)將木酢 液與菌劑、木炭粉混勻，發(fā)酵，制備菌種混合體；（2)將活性污泥、干草葉粉與菌種混合體混 勻，制備堆肥堆體；（3)封堆厭氧發(fā)酵，然后進(jìn)行好氧發(fā)酵；（4)進(jìn)行堆體封閉，然后翻堆，晾 干，即得。
[0019] 其中，步驟（1)所述發(fā)酵的溫度優(yōu)選為20-30Γ，發(fā)酵的時(shí)間優(yōu)選為24小時(shí);木酢液 是復(fù)合菌群的營(yíng)養(yǎng)劑;黑炭粉是復(fù)合菌群的生存、增殖空間，還在原料混合起疏松、隔離作 用。
[0020] 步驟(3)所述好氧發(fā)酵為每2天翻堆1次，翻堆5次;每次翻堆后，在堆體外面再均勻 撒布一層木炭粉;木炭粉吸收肥堆中的水分和營(yíng)養(yǎng)，營(yíng)養(yǎng)成分被吸收到木炭的小孔中，負(fù)責(zé) 分解堆肥的放線菌也隨之大量進(jìn)入炭孔，于是炭孔成了放線菌的住所。木炭在除臭方面的 作用，主要是鮮草葉中的氨氣等臭氣成分被大量吸收到木炭中，因此臭氣強(qiáng)度大大下降。
[0021] 優(yōu)選的，步驟(3)所述好氧發(fā)酵還包括:每次翻堆后，在堆體表面噴灑占堆體總質(zhì) 量1/2000的木酢液，用于除臭;好氧發(fā)酵結(jié)束時(shí)，將余量木酢液均勻噴灑在堆體表面;木酢 液的總用量為堆體總質(zhì)量的1 %。
[0022]步驟(2)所述堆體的底寬3m、頂寬2m、堆體高1.5m;堆體長(zhǎng)度根據(jù)場(chǎng)地情況設(shè)置;堆 體的含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50-70%，優(yōu)選為60%。
[0023]步驟（3)厭氧發(fā)酵進(jìn)行至堆體中心的溫度達(dá)到60°C，就要進(jìn)行翻堆，實(shí)施好氧發(fā) 酵；當(dāng)堆體溫度上升到60°C，并保持3天以上;或者，當(dāng)堆體溫度上升到50°C，以上保持5~7 天，好氧發(fā)酵完成。
[0024]步驟(4)所述堆體封閉的時(shí)間為20天;在這個(gè)階段，在40 °C以下的條件下，中溫菌 會(huì)對(duì)干落葉粉中的纖維素、半纖維素繼續(xù)分解;所述翻堆、晾干的時(shí)間為10天;這一階段，要 用鏟車把堆肥體攤開，進(jìn)行通風(fēng)，用自然風(fēng)將肥堆中的水分散發(fā)出去。晾干時(shí)要經(jīng)常翻堆， 使水汽的釋放加快。
[0025] 本發(fā)明進(jìn)一步公開了所述方法生產(chǎn)的黑炭肥土。本發(fā)明生產(chǎn)的黑炭肥土物理性穩(wěn) 定，外觀呈顆粒狀，顏色為黑褐色，有機(jī)質(zhì)含量高，透氣性好，質(zhì)地疏松柔軟，不粘不重，pH值 呈微堿性。具體指標(biāo)如下：（1)有機(jī)質(zhì)88% ; (2)碳含量40% ; (3)粗灰分小于8% ; (4)通氣孔 隙度大于30%; (5)含水率小于40%; (6)pH值6.5-7.0;⑴氮、磷、鉀和其它微量元素豐富。 [0026]本發(fā)明生產(chǎn)的黑炭肥土可以應(yīng)用于園藝、農(nóng)業(yè)或林業(yè)土壤改良、城市園林、有機(jī)農(nóng)