申请日2018.11.09
公开(公告)日2019.02.15
IPC分类号A01G24/00; A01G24/10; A01G24/15; A01G24/20; A01G24/22; A01G24/30
摘要
本发明公开了一种利用城市污泥制备园林绿化土的方法，所述的方法包括以下步骤：先向城市污泥中加入砻糠、菌种和菌糠混合均匀，得到污泥混合物料;将污泥混合物料在45‑60℃的环境中进行通风发酵5‑7天，得到发酵产物;将发酵产物进行翻拌，控制含水率在50‑60%，5‑7天后得到半成品;向半成品中加入质量百分比为5.5‑11%的矿物材料、1.5‑3%的淀粉、0.1‑0.3%的复合菌种、3‑7%的菌糠、5‑8%的生物炭及土壤改良剂，搅拌均匀后在45‑60℃的环境中进行发酵5‑7天，控制土壤含水率在25‑35%，得到园林绿化土。本发明制备的园林绿化土满足园林植物的营养需求，减少了绿化土中的重金属含量。
权利要求书
1.一种利用城市污泥制备园林绿化土的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)先向城市污泥中加入砻糠、菌种和菌糠混合均匀，得到污泥混合物料;
(2)将步骤(1)中得到的污泥混合物料在45℃-60℃的环境中进行通风发酵5-7天，得到发酵产物;
(3)将步骤(2)中的发酵产物进行翻拌，控制含水率在50%-60%，5-7天后得到半成品;
(4)向步骤(3)得到的半成品中加入矿物材料、淀粉、复合菌种、菌糠、生物炭及土壤改良剂，搅拌均匀后在45℃-60℃的环境中进行通风发酵5-7天，控制土壤含水率在25%-35%，得到园林绿化土。
2.根据权利要求1所述的利用城市污泥制备园林绿化土的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的砻糠的加入量为城市污泥质量的2%-8%;所述的菌种的加入量为城市污泥质量的0.1%-0.3%;所述的菌糠的加入量为城市污泥质量的7%-10%。
3.根据权利要求1所述的利用城市污泥制备园林绿化土的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的菌种为地衣芽孢杆菌种。
4.根据权利要求1所述的利用城市污泥制备园林绿化土的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述翻拌的次数为每2天翻拌一次。
5.根据权利要求1所述的利用城市污泥制备园林绿化土的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述的矿物材料的加入量为半成品质量的5.5%-11%。
6.根据权利要求5所述的利用城市污泥制备园林绿化土的方法，其特征在于，所述的矿物材料由石英砂、黏土、煤矸石和牡蛎壳粉四种材料组成，所述的石英砂的加入量为半成品质量的1.5%-3%;所述的黏土的加入量为半成品质量的1.5%-3%;所述的煤矸石的加入量为半成品质量的1%-2%;所述的牡蛎壳粉的加入量为半成品质量的1.5%-3%。
7.根据权利要求1所述的利用城市污泥制备园林绿化土的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述的淀粉的加入量为半成品质量的1.5%-3%。
8.根据权利要求1所述的利用城市污泥制备园林绿化土的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述的复合菌种为地衣芽孢杆菌种和枯草芽孢杆菌种两者的组合，两种菌种质量占比为1:1;
所述的复合菌种的加入量为半成品质量的0.1%-0.3%。
9.根据权利要求1所述的利用城市污泥制备园林绿化土的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述的菌糠的加入量为半成品质量的3%-7%;
所述的生物炭的加入量为半成品质量的5%-8%。
10.根据权利要求1所述的利用城市污泥制备园林绿化土的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述的土壤改良剂为柠檬酸或乙二胺四乙酸;
所述的土壤改良剂柠檬酸的加入量为半成品质量的0.03%-0.08%;
所述的土壤改良剂乙二胺四乙酸的加入量为半成品质量的0.03%-0.06%。
说明书
一种利用城市污泥制备园林绿化土的方法
技术领域
本发明属于环保技术领域，具体涉及一种利用城市污泥制备园林绿化土的方法。
背景技术
现有的城市污泥制园林绿化土技术偏向于提高污泥中的养分，通常会采用在污泥中添加绿化植物废弃物、菌渣、农用固体废弃物及动物粪便等来提高污泥中的养分，从而满足植物的生长需求。但是，目前缺乏城市污泥作为园林绿化土满足植物生长需求的同时有效减少土壤中重金属的园林绿化土制备工艺。
对于土壤重金属修复，通常分为物理、化学和生物法。物理法修复效率较高的同时成本也高;化学法虽然效果好，但是费用高，并且可能存在二次污染，生物法虽然安全、费用低，但是耗时较长。同时，污泥在堆肥过程中伴随着臭气的产生，会对周围环境产生影响。对于土壤中臭气的解决方法，使用专门的除臭设备进行除臭，则较为繁琐，增加工艺成本，若往污泥中添加化学试剂等进行除臭，又可能改变土壤本身的理化性质，影响土壤生态平衡。因此，在利用城市污泥制备园林绿化土的工艺中，需要探索出一种安全有效地降低污泥中重金属和臭气的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用城市污泥制备园林绿化土的方法。
本发明的上述目的是通过下面的技术方案得以实现的：一种利用城市污泥制备园林绿化土的方法，包括以下步骤：
(1)先向城市污泥中加入砻糠、菌种和菌糠混合均匀，得到污泥混合物料;
(2)将步骤(1)中得到的污泥混合物料在45℃-60℃的环境中进行通风发酵5-7天，得到发酵产物;
(3)将步骤(2)中的发酵产物进行翻拌，控制含水率在50%-60%，5-7天后得到半成品;
(4)向步骤(3)得到的半成品中加入矿物材料、淀粉、复合菌种、菌糠、生物炭及土壤改良剂，搅拌均匀后在45℃-60℃的环境中进行通风发酵5-7天，控制土壤含水率在25%-35%，得到园林绿化土。
优选的，步骤(1)中，所述的砻糠的加入量为城市污泥质量的2%-8%;所述的菌种的加入量为城市污泥质量的0.1%-0.3%;所述的菌糠的加入量为城市污泥质量的7%-10%。
所述的菌种为地衣芽孢杆菌种。
优选的，步骤(3)中，所述翻拌的次数为每2天翻拌一次。
优选的，步骤(4)中，所述的矿物材料的加入量为半成品质量的5.5%-11%;
所述的矿物材料由石英砂、黏土、煤矸石和牡蛎壳粉四种材料组成，所述的石英砂的加入量为半成品质量的1.5%-3%;所述的黏土的加入量为半成品质量的1.5%-3%;所述的煤矸石的加入量为半成品质量的1%-2%;所述的牡蛎壳粉的加入量为半成品质量的1.5%-3%。
所述的矿物材料的粒径2mm-4mm。
所述的淀粉的加入量为半成品质量的1.5%-3%;
所述的复合菌种为地衣芽孢杆菌种和枯草芽孢杆菌种两者的组合，两种菌种占比为1:1。所述的复合菌种的加入量为半成品质量的0.1%-0.3%。
所述的菌糠的加入量为半成品质量的3%-7%。
所述的菌糠的粒径0.2mm-0.5mm。
所述的生物炭的加入量为半成品质量的5%-8%。
所述的生物炭的粒径1mm-3mm。
所述的土壤改良剂为柠檬酸或乙二胺四乙酸(EDTA)。所述的土壤改良剂柠檬酸的加入量为半成品质量的0.03%-0.08%，所述的土壤改良剂乙二胺四乙酸的加入量为半成品质量的0.03%-0.06%。
优选的，所述土壤改良剂以固体粉末的形式与污泥搅拌均匀。
上述地衣芽孢杆菌种来源于市场购买获得，型号为ACCC-19747，可以通过中国农业科学院菌种保藏中心购买获得。上述枯草芽孢杆菌种来源于市场购买获得，型号为ACCC-11089，ACCC-10743，可以通过中国农业科学院菌种保藏中心购买获得。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
一、利用砻糠和生物炭等环保物质作为园林绿化基质，发挥了如下几点作用：首先，砻糠和生物炭可以为植物生长提供营养元素，其中，生物炭不仅对重金属具有吸附功能，也能截留土壤中的水分，同时能对土壤中的氮元素进行固定，减少氮元素的损失，提高土壤肥力，减少化肥使用量;其次，砻糠和生物炭的添加增加了土壤孔隙率，在堆肥过程中起到了通风散热的作用，减少翻拌次数;再者，砻糠和生物炭本身偏碱性，可减少因厌氧环境下产生的硫化物如硫化氢等刺激性气味。
二、菌糠的添加缩短污泥堆肥周期的同时可以减少污泥堆肥过程中主要恶臭气体氨气的排放。一方面，菌糠通过物理作用吸附堆肥过程中产生的氨气，另一方面菌糠中含有的醋糠等酸性基质提供了酸性环境，减少了堆肥过程中氨气的释放。
三、土壤改良剂EDTA或柠檬酸都能够促进植物对重金属的吸收，而且柠檬酸的pH呈酸性，能调节污泥本身的碱性环境，利于植物对重金属吸收，并且在土壤中易降解。
四、矿物材料石英砂、黏土、煤矸石和牡蛎壳粉具有吸附性能，其对重金属的吸附在一定程度上降低了重金属对周围环境的风险值。
五、本发明制备的园林绿化土不仅满足了园林植物对营养的需求，而且有效减少了绿化土中重金属含量，将技术提高到了环保安全层面，不仅实现了污泥的资源化，也实现了经济、社会、生态多赢的局面。
