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    探索餐厨废弃物有机肥中盐分降低与应用

    发布时间:2020/4/24   发布人:bxadmin   来源:  点击:945

    探索餐厨废弃物有机肥中盐分降低与应用

    作者:   杨解定   李红芳   谢元博

    厨余垃圾是居民日常生活中产生的主要

    垃圾经处理将厨余垃圾转变为有机肥料是厨余垃圾再生利用的主要思路。但是,餐厨垃圾中盐分含量较高,长期大量使用会造成土壤盐分的积累,导致土壤盐渍化,容重增加,适耕性变差。一种低盐分的餐厨废弃物有机肥组合物,包括:餐厨废弃物有机肥料20-45份;牛粪有机肥料7-15份;羊粪有机肥料8-17份;鸡粪有机肥料16-28份;蚯蚓粪13-30份;黑水虻粪5-15份。本发明通过稀释或合理的配比使餐厨废弃物的盐分含量达到土壤适用的标准后,可用于土壤改良。通过探索降低餐厨废弃物有机肥料中的盐分,变废为宝。进一步加工,形成产业链,可用于生产专、特、新、高价值产品。

     

     

     


     

    1、一种低盐分的餐厨废弃物有机肥组合物,其特征在于,由包括以下质量份数的原料得到:

    餐厨废弃物有机肥料20-45份;

    牛粪有机肥料7-15份;

    羊粪有机肥料8-17份;

    鸡粪有机肥料16-28份;

    蚯蚓粪13-30份;

    黑水虻粪5-15份。

    2、所述的有机肥组合物,其特征在于,所述餐厨废弃物有机肥料是将餐厨废弃物经好氧工艺处理得到的有机肥料。

    3、所述的有机肥组合物,其特征在于,所述好氧工艺处理餐厨废弃物时,所用菌剂中包含至少一种芽孢杆菌。

    4、所述的有机肥组合物,其特征在于,所述好氧工艺处理餐厨废弃物时,所用菌剂中包含至少一种好氧嗜盐菌。

    5、所述的有机肥组合物,其特征在于,由包括以下质量份数的原料得到:餐厨废弃物有机肥料30份;牛粪有机肥料10份;羊粪有机肥料10份;鸡粪有机肥料20份;蚯蚓粪20份;黑水虻粪10份。

    6、所述的有机肥组合物,其特征在于,所述蚯蚓粪为利用蚯蚓对餐厨废弃物进行无害化处理得到的残余粪肥。

    7、所述的有机肥组合物,其特征在于,利用蚯蚓对餐厨废弃物进行无害化处理时,先通过脱油、脱水、洗盐对餐厨废弃物进行预处理,然后添加适当辅料使之成为适合蚯蚓生长的饲料,再经过蚯蚓处理后变成绿色无污染的有机肥料。

    8所述的有机肥组合物,其特征在于,所述黑水虻粪为利用养殖黑水虻对餐厨废弃物进行无害化处理得到的残余粪肥。

    9、所述的有机肥组合物,其特征在于,利用养殖黑水虻对餐厨废弃物进行无害化处理时,选用黑水虻虫卵孵化后的幼虫,投喂餐厨废弃物进行养殖,通过7-8天的处理,收集虫粪,得到黑水虻粪。

    10、含牛粪有机肥料、羊粪有机肥料、鸡粪有机肥料、蚯蚓粪及黑水虻粪的组合物用于降低餐厨废弃物有机肥中盐分的应用。

     


     

     

     

    涉及餐厨废弃物处理技术领域,具体涉及一种降低餐厨废弃物有机肥中的盐分配方及应用。

     

    厨余垃圾是居民日常生活中产生的主要垃圾之一,易腐败污染环境,甚至存在滋生、传播传染病的风险。因此厨余垃圾的有效处理一直是环境保护的重点课题之一。经处理将厨余垃圾转变为有机肥料是厨余垃圾再生利用的主要思路之一。

    餐厨有机肥有机质含量高,养分齐全、营养全面,肥效稳而长、有后劲,肥田养地,有利于保护生态环境。有机质在土壤中分解产生二氧化碳,可作为作物光合作用的原料,有利于果树提质提量。提供养分是有机肥料主要的作用;有机肥养分全面,不仅含有果树生长必需的营养元素,还含有其他有益于果树生长的物质,能全面促进生长;有机肥料所含的养分多以有机态形式存在,通过微生物分解转变成植物可利用的形态,可缓慢释放,长久供应作物养分;有机肥料能改良土壤有机肥料能提高土壤有机质含量,更新土壤腐殖质成分,改善土壤物理性状,增加土壤保肥、保水能力,增肥土壤。

    但是,餐厨垃圾有机肥中盐分含量较高,长期大量使用会造成土壤盐分的积累,导致土壤盐渍化,容重增加,适耕性变差。土壤盐分积累过多,会影响根系对养分、水分的吸收,引起僵苗死苗。因此,需要采用新型配方将环保有机肥料的含盐量控制到土壤适用范围。

    一般而言,当土壤中的有机质含量在20g/kg以上时,不容易出现板结以及盐渍化的情况。但大多数的大棚土壤普遍达不到20g/kg这个标准,持续大量施用化学肥料、含盐量较高的餐厨垃圾衍生肥料就有土壤盐渍化的风险。

     

    为了解决现有的餐厨垃圾衍生肥料含盐量较高、容易引发土壤盐渍化风险的问题,在于提供一种可以有效降低餐厨废弃物中所含盐分的有机肥配方及应用。

    为实现上述目的,采用的技术方案是:

    一种低盐分的餐厨废弃物有机肥组合物,由包括以下质量份的原料得到:

    餐厨废弃物有机肥料20-45份;

    牛粪有机肥料7-15份;

    羊粪有机肥料8-17份;

    鸡粪有机肥料16-28份;

    蚯蚓粪13-30份;

    黑水虻粪5-15份。

    所述餐厨废弃物有机肥料优选将餐厨废弃物经好氧工艺处理得到的有机肥料。

    所述蚯蚓粪优选利用蚯蚓对餐厨垃圾进行无害化处理得到的残余粪肥。进一步的,对餐厨垃圾进行脱油、脱水、洗盐后加以辅料,再经过蚯蚓处理后变成绿色无污染的有机肥料,经过一定配比后加工制成的蚯蚓粪肥效果更佳。

    黑水虻粪优选利用养殖黑水虻对餐厨垃圾进行无害化处理得到的残余粪肥。优选工艺中,黑水虻虫卵孵化为幼虫后,放进经过加工过后的餐厨垃圾里,通过7-8天的处理,剩下的是虫子和虫粪。虫子经过深加工处理后,衍生出的副产品数不胜数;而虫粪就是有机肥料,必须综合利用各种有机肥料。

    优选配方中,所述餐厨废弃物有机肥组合物的原料包括(按质量计):

    餐厨废弃物有机肥料30份;

    牛粪有机肥料10份;

    羊粪有机肥料10份;

    鸡粪有机肥料20份;

    蚯蚓粪20份;

    黑水虻粪10份。

    有益效果为:

    低盐分的餐厨废弃物有机肥组合物中的有机肥料有机质可达到90%,而对应的有机肥有机质标准为45%,含量高出有机质标准一倍。该有机肥组合物可以另行添加30%的辅助基础料,基础料成本约300400/吨。再用专业配方生产高价值的各种作物专用的有机肥料,吨价可达1000元以上。

    通过稀释或合理的配比使餐厨废弃物的盐分含量达到土壤适用的标准后,可用于土壤改良。通过探索降低餐厨废弃物有机肥料中的盐分,变废为宝。进一步加工,形成产业链,可用于生产专、特、新、高价值产品。

     

    结合实施例对本发明作进一步阐述,但是本领域技术人员应当理解,所列实施例仅是为了说明本发明技术方案易于实施的一种方式,并不是对于发明内容所做的限制。

    实施例1-7  配方的选择

    为便于表示,按照表1内容进行配料,表1为实施例1-7生产配料表。

    1  实施例1-7生产配料表

    样品

    餐厨废弃物有机肥料(kg)

    牛粪有机肥料(kg)

    羊粪有机肥料(kg)

    鸡粪有机肥料(kg)

    蚯蚓粪(kg)

    黑水虻粪(kg)

    实施例1

    变宝1号试验肥

    300

    100

    100

    200

    200

    100

    实施例2

    变宝2号试验肥

    450

    70

    80

    200

    130

    70

    实施例3

    变宝3号试验肥

    200

    70

    80

    200

    300

    150

    实施例4

    变宝4号试验肥

    200

    150

    170

    280

    130

    70

    实施例5*

    变宝5号试验肥

    200

    100

    100

    200

    200

    100

    实施例6*

    变宝6号试验肥

    300

    100

    100

    200

    200

    100

    实施例7*

    变宝7号试验肥

    400

    100

    100

    200

    200

    100

    *  实施例5-7与实施例1-4的区别在于,实施例5-7的采用复合微生物好氧菌剂对餐厨废弃物进行好氧工艺预处理,所采用的好氧菌剂优选芽孢杆菌。

    实施例8

    参照实施例6,本例与实施例6的区别在于,采用好氧工艺预处理餐厨废弃物时,复合菌剂中额外添加至少一种嗜盐细菌。

    实施例9

    参照实施例6,本例与实施例6的区别在于,采用脱盐脱油工艺替代好氧工艺对餐厨废弃物进行预处理。

    实施例10

    为进一步探讨餐厨废弃物的处理,采用实施例6样品为基础配方,将其中的蚯蚓粪、黑水虻粪替换为等量的由蚯蚓、黑水虻幼虫处理餐厨废弃物得到的生物粪便,经加工处理后作为蚯蚓粪和黑水虻粪的替代物使用,得到实施例10产品。

    测试

    采用尿素、磷酸二铵、硫酸钾化肥及腐殖土复配得到与实施例6样品氮、磷、钾含量相近的复合肥料,作为对照组1

    以与实施例6样品中餐厨废弃物有机肥料相同质量的未经处理的餐厨废弃物作为对照组2

    采用实施例1、实施例6、实施例8-10、对比例1、对比例2在试验田培育黄瓜,综合黄瓜植株生长情况、产量、肥料成本等评价本发明产品,收获后测定土壤溶液导电率变化以确定盐渍化程度,得到表2果:

    2 不同实施例植株生长情况

    样品

    平均株高/cm

    坐瓜率%

    平均瓜重/g

    肥料成本/ (/)

    土壤盐渍化状况评价

    实施例1

    189.5

    60.6

    214.3

    300

    略有恶化

    实施例6

    196.6

    61.8

    220.1

    330

    土壤良好

    实施例8

    196.2

    62.0

    221.1

    330

    土壤良好

    实施例9

    188.9

    59.2

    212.5

    400

    土壤良好

    实施例10

    194.9

    60.9

    221.6

    300

    土壤良好

    对比例1

    196.8

    62.2

    219.7

    880

    略有恶化

    对比例2

    167.1

    55.9

    201.7

    -

    有所恶化

    结果显示,实施例6810及对比例1组黄瓜植株的生长状况较好,株高、坐瓜率、瓜重等未见显著性差异,说明本品施用后结瓜习性较好,可作为化肥替代品施用,达到同样肥力。进一步比较肥料成本及土壤变化可知,本发明产品成本明显低于施用化肥,且施用本发明产品的田地收获后未见土壤盐渍化程度恶化,而对照组1土壤导电率略有变化,显示该土壤略有盐渍化趋势。实施例10进一步采用蚯蚓、黑水虻幼虫处理餐厨废弃物得到蚯蚓粪和黑水虻粪替代物,与实施例6产品相比未见到显著性差异,说明可进一步通过蚯蚓、黑水虻幼虫对餐厨废弃物进行预处理,降低肥料成本。

    实施例1植株与实施例6相比存在显著性差异,说明对餐厨废弃物进行好氧工艺预处理有利于肥料盐分的进一步去除,这可能是因为在好氧工艺预处理过程中引入的有效菌种有利于土壤的修复以及盐分的进一步分解代谢。实施例9植株与实施例6相比存在显著性差异,说明仅采用去盐、脱油工艺处理餐厨废弃物,不能使之达到适合作为有机肥料使用的程度,可能是因为没有经过好氧细菌进行堆肥、腐熟处理,不利于植物吸收,也不含有利于土壤改良的有益菌种。实施例9土壤情况较实施例1较好,说明实施例脱盐、脱油后的餐厨废弃物引发土壤盐渍化的风险较低。

    对照组2与实施例1存在显著性差异,表现为对照组2植株生长情况恶化,且土壤盐渍化程度加剧。说明不可以将餐厨废弃物直接作为肥料用于植株种植过程中。同时,也说明牛粪有机肥料、羊粪有机肥料、鸡粪有机肥料、蚯蚓粪、黑水虻粪等按适当比例混合后可用于降低餐厨废弃物中的盐分,将餐厨废弃物转变为低成本、低盐度的有机肥料。

    探索研制成功的有机肥成品送至陕西省产品质量监督检验研究院进行有机肥质量检验,各项目均根据相关国家检测标准进行,检测结果如表3示:

    3 有机肥质量检验报告

    序号

    检验项目

    标准要求

    检验结果

    单项判定

    1

    外观

    褐色或灰褐色,粒状或粉状,均匀,无恶臭,无机械杂质

    符合要求

    合格

    2

    总养分(氮+五氧化二磷+氧化钾)的质量份数(以烘干基计),%

    5

    11.0

    合格

    3

    水分(鲜样)的质量份数,%

    30

    5

    合格

    4

    有机质的质量份数(以烘干基计),%

    45

    84

    合格

    5

    酸碱度(pH

    5.5~8.5

    7.3

    合格

    6

    蛔虫卵死亡率,%

    95

    96

    合格

    7

    粪大肠杆菌群数,个/g(ml)

    100

    0.3

    合格

    8

    总镉(Cd)(以烘干基计),mg/kg

    3

    1

    合格

    9

    总汞(Hg)(以烘干基计),mg/kg

    2

    0.03

    合格

    10

    总铅(Pb)(以烘干基计),mg/kg

    50

    0.3

    合格

    11

    总铬(Cr)(以烘干基计),mg/kg

    150

    48

    合格

    12

    总砷(As)(以烘干基计),mg/kg

    15

    0.3

    合格

    结果显示,低盐分的餐厨废弃物有机肥组合物中的有机肥料有机质含量高出国家有机质标准一倍。且产品各项指标均优于国家标准,且含有地衣芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌等有益菌种,有效活菌数2.0亿/g。该有机肥组合物可以另行添加30%的辅助基础料,进一步降低成本,可用专业配方生产高价值的各种作物专用的有机肥料,具有较高的农业价值。

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