一种利用中药渣制备抗菌性堆肥的方法技术

本发明专利技术属于有机废弃物资源化利用领域，具体涉及一种利用中药渣制备抗菌性堆肥的方法。本发明专利技术利用中药渣制备抗菌性功能堆肥的方法包括：按中药渣∶有机垃圾∶木屑为5∶5∶1-1∶1∶1的比例准备堆肥底物，并向堆肥底物中加入碱性物质，然后进行发酵，即得。本发明专利技术可以有效地提高有机物的降解，缩短堆肥时间，同时腐熟堆肥具有强力抗植物病菌能力，保护农作物不受植物病菌侵害，保证了农作物产量。

【技术实现步骤摘要】
一种利用中药渣制备抗菌性堆肥的方法
本专利技术属于有机废弃物资源化利用领域，具体涉及一种利用中药渣制备抗菌性堆肥的方法。
技术介绍
随着我国的中药事业和国际化需求增长，中药煎煮后药渣的处理逐渐成为棘手问题。据统计，我国每天药渣排放量高达55万余吨；每个中药生产企业及中医药诊所每天都会产生大量中药渣，然而从长远来看以传统的垃圾填埋和焚烧方式处理药渣存在着很多弊端。除了垃圾填埋地域有限外，填埋垃圾在日积月累的情况下存在渗沥出水的可能，造成环境和空气污染。近年来随着环保意识的强化和处理行为的逐步规范，回收利用中药渣变废为宝的理念得到越来越多业内人士的认可。有机垃圾、特别是厨余垃圾是城市生活垃圾中有机部分的主要来源，以北上广深为首的大都市的情况尤为严重，很多城市厨余垃圾日产量均超过1000吨。动物脂肪及食物纤维作为厨余垃圾中含量颇高的有机物主要成分，具有易腐烂发臭及被微生物降解的特点，如处理不当非常容易造成环境污染。而中药渣再利用仅限于作为培养基培育可食用菌或直接作为肥料应用于农作物生长。相比之下，中药渣和有机垃圾(包括但不限于厨余垃圾)堆肥的优势包括同时处理两种日产量庞大的有机废物。中药渣作为堆肥底物提高了堆肥混合物的碳氮比及酸碱度，减少了木屑用量，节省了大量成本；同时调试后的最佳堆肥底物比例使堆肥腐熟速度也有了一定程度的提高。碱性生石灰的加入有效中和厨余酸性，使堆肥得以有效进行。此外，由于木质素是形成腐殖酸的前体物质，其作为中药渣的主要成分决定了腐熟后的堆肥产品富含更多腐殖酸，对于农产品的生长大有益处。而且中药渣中含有大量生物活性物质，具有很强的抗真菌功能，确保农作物不受土壤致病菌侵害，从而加强农作物的健康，但文献上还未有记载此功能。因此，用中药渣作为堆肥底物可谓一举多得。目前，使用中药渣和厨余进行堆肥的方法中，CN201410252961.1公开了使用中药渣和木屑堆肥的方法，但其没有公开与有机废弃物结合进行堆肥的记载或教导。CN201410335304.3公开了一种以中药渣和甘蔗渣为调理剂及外加碳源与餐厨垃圾混合制备的堆肥的方法。该方法没有添加强吸水性底物、难以调节节餐厨垃圾的含水率，且只采用单一种类中药药渣，且药渣平铺于地面风乾，不符合实际操作，更难以控制堆肥系统初始含水量，也缺乏广谱性应用。此外，该专利实验中通风量过小，很有可能造成堆肥系统变为厌氧状态；且静态条堆垛宽度过窄(2厘米)，严重影响堆肥效率。因此、有必要提供一种进一步新的的制备抗菌性堆肥的方法。
技术实现思路
针对以上技术现状，本专利技术目的在于提供一种既能够利用中药渣促进餐厨垃圾或其他有机废弃物的堆肥工艺，以利用中药废渣中的有效成分，产出具抗植物病菌的有机堆肥。本专利技术所述制备抗菌性堆肥的方法包括按中药渣：有机垃圾：木屑为5∶5∶1-1∶1∶1的干重比例准备堆肥底物，并向堆肥底物中加入碱性物质，然后进行发酵。本专利技术方法中，所述中药渣可以为任何来源的中药药渣，例如包括但不限于为每天中医诊、中药加工厂等的所产生的废物，本专利技术对中药药渣的品种无特别要求，其效果为广谱性抗菌药效，增加泥土整体抗菌能力，改善有机垃圾的理化性质。作为本专利技术实施方案之一，优选将中药渣切割为长度1-4cm左右的药渣段。本专利技术方法中，向堆肥底物中加入碱性性质主要用来中和厨余垃圾的酸性和堆肥过程中所产生的有机酸，可有效地将堆肥的起始pH值控制在碱性范围，防止过酸的环境抑制堆肥效率。本专利技术方法中，作为实施方案之一，所述碱性物质为生石灰、氧化镁或它们的组合；作为进一步实施方案之一，所述碱性物质的量以重量计为堆肥底物的1～4％；作为更进一步实施方案之一，所述碱性物质的量为堆肥底物量的2.25％。本专利技术方法中，作为实施方案之一，所述堆肥底物中的中药渣：有机垃圾：木屑的干重比例的范围为1∶1∶1。本专利技术方法中，作为实施方案之一，本专利技术混合好的堆肥底物中的含水量为55-60％；作为实施方案之一，本专利技术混合好的堆肥底物中的C/N(碳/氮比)为25-30∶1(干重比)。本专利技术方法中，所述发酵方法可以采用本领域常用的发酵方法，但为了更好的实现本专利技术目的，作为实施方案之一，所述发酵过程中进一步包括：在堆置后升温期及高温期每3天翻堆一次，降温期每7天翻堆一次；作为进一步实施方案之一，所述发酵的时间为28至35天。本专利技术方法中，发酵过程中翻堆是为了改善堆肥底物的疏松程度，有利于调节温度至合适的堆肥温度，从而使堆肥底物的发酵温度保持在55℃至65℃之间；作为进一步实施方案之一，必要时可以提供充足氧气以促进有机物的降解；其中降温期每7天翻堆一次，以待堆肥达到腐熟程度。本专利技术方法所述堆肥底物进行发酵的环境和容器没有特别的限定，本领域技术人员可以结合本领域常识和本专利技术所记载的
技术实现思路
选择各种有利于本专利技术方法的环境、设备或系统，本专利技术包括但不限于密封发酵罐或开放垛式堆肥装置。本专利技术方法中，所述有机垃圾可以为本领域常用的各种有机垃圾，所述有机垃圾包括但不限于为厨余垃圾、粪便或食品工业肥料等。本专利技术还提供一种利用本专利技术方法制备的抗菌性堆肥。作为本专利技术实施方式之一，所述抗菌性堆肥含有花椒素、小檗碱、铁力木黄酮二糖甙、橙皮苷、川皮苷、五甲氧基黄酮、丹参酮、二氢邪蒿内酯和/或海南九里香内酯。本专利技术利用碱性物质中和有机垃圾特别是厨余垃圾的酸性，并使用广谱性中药渣，将腐熟中药渣-厨余堆肥作为生物农药堆肥，具有在农作物生长方面的显著的抗菌优势。本专利技术中中药渣为主要来自包括但不限于来源中医诊所等大量混合的中药废渣，与使用单一种药渣相比，更有利于大规模化的堆肥。本专利技术着重于后期研究致力于腐熟中药渣堆肥对农作物生长的影响及其抗菌能力的测定，并对残留于腐熟的中药渣堆肥中的生物活性物质进行了定性定量分析及种植农作物前后含量进行了对比。本专利技术方法所制备的药渣堆肥在体外试验显示，对蕃茄早疫菌和尖孢镰刀菌具有显著抑制作用，抑制率分别为75.8％和59.0％，最低抑菌浓度分别为16％和22％。腐熟的中药渣堆肥按干重比2％，5％，10％的比例加入含有蕃茄早疫菌(105个孢子/克)和尖孢镰刀菌(106个孢子/克)的土壤，在白菜和番茄的种植中，与空白对照相比，显示出更有效地抗土壤致病菌能力。其中，5％药渣堆肥实验组富含营养物质，培育的白菜和番茄植株生物量最大，比对照组分别高出1.5倍和3倍，其根系对氮和磷等营养物质的吸收量也远高于对照组。因此，本专利技术方法及所制备的堆肥具有如下特点：1.本专利技术以中药渣为底物加入餐厨垃圾中用以堆肥，增加了堆肥物料孔隙度，更有利于空气进入，有效地促进堆肥中微生物分解有机物的活性，加快腐熟过程，提高餐厨垃圾中有机物质的降解率，将发酵时间控制在28天以内。2.中药渣堆肥为植物生长提供充足营养源并保护其根系不受植物致病菌侵害，将尖孢镰刀菌和蕃茄早疫菌分别减少了45％和53％，使白菜和番茄的生物量分别提高了1.5和3.2倍。3.本专利技术所采用的原料基本为废物，既解决了废物处理的问题同时又不会在环境中积累产生新的化学污染。附图说明图1为本专利技术的好氧堆肥设备工艺图；图2为堆肥过程中各组别在温度、碳氮比、pH和出芽率方面的变化；图3为腐熟厨余及中药渣堆肥作为有机肥料对番茄早疫菌(AS)和尖孢镰刀菌(FO)的抑制作用。具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用中药渣制备抗菌性功能堆肥的方法，其特征在于，所述方法包括：按中药渣∶有机垃圾∶木屑为5∶5∶1‑1∶1∶1的干重比例准备堆肥底物，并向堆肥底物中加入碱性物质，然后进行发酵。

【技术特征摘要】
1.一种利用中药渣制备抗菌性功能堆肥的方法，其特征在于，所述方法包括：按中药渣∶有机垃圾∶木屑为5∶5∶1-1∶1∶1的干重比例准备堆肥底物，并向堆肥底物中加入碱性物质，然后进行发酵。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱性物质的量以重量计为堆肥底物的1-4％，优选为2.25％。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述碱性物质为生石灰、氧化镁或它们的组合。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述堆肥底物中的中药渣∶有机垃圾∶木屑的干重比例为1∶1∶1。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括堆肥底物中含水...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄焕忠，周瀛，
申请(专利权)人：香港浸会大学，
类型：发明
国别省市：中国香港,81