一种菌糠和厨余垃圾混合堆肥的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种菌糠和厨余垃圾混合堆肥的制备方法。该制备方法包括如下步骤：将湿基质量比为3:17～1:9的菌糠和厨余垃圾混合，得到质量含水率为50～60％的混合堆肥物料；混合堆肥物料经好氧发酵，即得堆肥。本发明专利技术具有以下优点：(1)由于菌糠中含有降解纤维素类物质的微生物等，且是良好的堆肥膨松剂材料，本发明专利技术能缓解厨余垃圾堆肥的污染气体和渗滤液排放问题。(2)本发明专利技术对菌糠的利用，提供了一种有效的技术手段处理菌糠，解决了中国每年产生菌糠总量约达900万吨的处理难点。(3)本发明专利技术具有成本低、操作简单等优点，对厨余垃圾堆肥过程中污染气体减排调控具有非常重要的实用价值，并在一定程度上缓解了农业废弃物的处理问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种菌糠和厨余垃圾混合堆肥的制备方法，属于环境污染控制
 
技术介绍
近年来，在中国的一些大城市，厨余垃圾占生活垃圾的比重已经达到60～80％。众所周知，由于厨余垃圾的高含水率、有机质和盐分含量，采用焚烧处理和卫生填埋处理都在消耗能源的同时浪费资源，而且焚烧废气和填埋渗滤液都给环境带来了极大的威胁。堆肥化是一种有效处理厨余垃圾的技术手段，能够同步实现厨余垃圾的减量化、无害化和资源化，生产出安全、稳定的土壤修复剂。然而，由于厨余垃圾的上述特殊性质和相对致密的结构，堆肥过程中极易产生渗滤液、温室气体(CH4和N2O)和氨气(NH3)等副产物，正是这些副产物的产生，造成堆肥过程的二次污染。大量研究表明，堆肥过程0.2～9.9％的初始总氮和0.1～12.6％的初始总碳分别是以N2O和CH4的形式损失，二者均是重要的温室气体。据政府间气候变化专门委员会报告，N2O和CH4的100年温室效应为CO2的298倍和25倍(IPCC，2007)。堆肥中20～60％的初始总氮是以NH3的形式流失，NH3的挥发不仅对环境造成污染，同时也带来堆肥氮素流失、肥效降低的问题。 膨松剂作为堆肥调理剂的一种，作用是改善堆体结构，增大物料孔隙度，同时调节堆体中含水率。已有的研究中，通常选用木屑、锯末、秸秆、谷壳等作为有机废弃物堆肥膨松剂，但这些膨松剂的添加都很难达到同时减排渗滤液和污染气体的效果。 因此，为实现厨余垃圾资源化利用，减少堆肥过程的二次污染，适应堆肥工艺优化趋势，寻求一种实现堆肥渗滤液和污染气体减排的堆肥技术，势在必行。 
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种菌糠和厨余垃圾混合堆肥的制备方法，该方法成本低、操作简单，对厨余垃圾堆肥过程中污染气体减排调控具有非常重要的实用价值，并在一定程度上缓解了农业废弃物的处理问题。 本专利技术提供的菌糠和厨余垃圾混合堆肥的制备方法，包括如下步骤：将菌糠和厨余垃圾混合，得到混合堆肥物料；所述混合堆肥物料经好氧发酵，即得所述堆肥。 上述的制备方法，所述混合堆肥物料的质量含水率可为50～60％。 上述的制备方法，所述菌糠和所述厨余垃圾的湿基质量比可为3:17～1:9； 所述菌糠指的是利用秸秆、木屑等原料进行食用菌代料栽培，收获后的培养基剩余物，即为食用菌菌丝残体与经食用菌酶解的结构发生质变的粗纤维等成分的复合物。 上述的制备方法，所述好氧发酵在强制通风的条件下进行； 所述好氧发酵的时间可为28～35天，其中于55℃以上的所述好氧发酵的时间不小于3天，或者于50℃以上的所述好氧发酵的时间不小于7天。 上述的制备方法，所述好氧发酵在间歇式通风方式下进行，每周人工翻堆一次，每60min启动通风，且每次保持通风30min，通风率可为0.4L·kg-1DM·min-1。 上述的制备方法，所述厨余垃圾的粒径可为2～8cm； 所述菌糠的粒径可为2～3cm。 上述的制备方法，所述菌糠的质量含水率可为15～25％，所述菌糠的质量含水率为在15～30℃条件下自然风干之后的质量含水率； 所述厨余垃圾的质量含水率为50～70％。 与现有技术相比，本专利技术具有以下优点： (1)菌糠中残留有大量的营养物质和对纤维素类物质有良好降解性能的微生物等，且透气透水性好，粒径均匀且不需要再次加工粉碎，是良好的堆肥膨松剂材料，本专利技术能缓解厨余垃圾堆肥的污染气体和渗滤液排放问题。 (2)本专利技术对菌糠的利用，提供了一种有效的技术手段处理菌糠，解决了中国每年产生菌糠总量约达900万吨的处理难点。 (3)本专利技术具有成本低、操作简单等优点，对厨余垃圾堆肥过程中污染气体减排调控具有非常重要的实用价值，并在一定程度上缓解了农业废弃物的处理问题。 附图说明图1为本专利技术实施例1中采用的堆肥试验装置结构示意图。 图2为本专利技术实施例1中厨余垃圾堆肥和添加菌糠混合堆肥处理的温度变化。 图3为本专利技术实施例1中厨余垃圾堆肥和添加菌糠混合堆肥处理的甲烷放速率变化。 图4为本专利技术实施例1中厨余垃圾堆肥和添加菌糠混合堆肥处理的氧化亚氮排放速率变化。 图5为本专利技术实施例1中厨余垃圾堆肥和添加菌糠混合堆肥处理的氨气排放速率变化。 具体实施方式下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。 下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。 下述实施例中，堆肥固体样本含水率采用烘箱干燥法测定；pH值、电导率(EC)、总有机碳、总氮采用NY525有机肥料标准方法测定； 发芽率指数(GI)：将样品按1g:10mL水浸提过滤(即浸泡后取滤液)，取5mL浸提液加入直径为9cm且铺有滤纸的培养皿内，点播20粒饱满的水萝卜种子，放置20℃培养箱中培养，第48小时测种子发芽率指数GI，每个处理组重复3次，对照为蒸馏水。GI(％)＝(处理浸提液培养种子发芽率×根长)/(对照种子发芽率×根长)×100％。 下述实施例中，菌糠取自中国北京某食用菌种植基地，菌糠选用的食用菌种类为杏鲍菇。 实施例1、菌糠和厨余垃圾混合堆肥的制备 堆肥物料准备： 厨余垃圾经前处理人工破碎至粒径为2～8cm，菌糠经前处理在25℃条件下自然风干至含水率20％左右，所述菌糠的粒径为2～3cm。 设置了两个堆肥处理：菌糠和厨余垃圾混合堆肥原料(添加菌糠混合堆肥处理)中，菌糠和厨余垃圾按湿基质量比为3:17混合，即菌糠4.5kg与厨余垃圾22.5kg混合得到菌糠和厨余垃圾混合堆肥物料；对照处理为厨余垃圾堆肥，由纯厨余垃圾30kg为原料。 以上两个堆肥处理均按照下述步骤进行发酵： 试验在60L强制通风发酵装置中进行，该发酵装置的结构如图1所示，图中的标记如下：1空气泵，2筛板，3绝热层，4堆肥原料，5温度传感器，6气体样采集口，7自动化控制系统，8固体样采集口，9渗滤液收集口。共进行28天堆肥发酵，采用间歇式通风方式，每60min启动1次风机，每次鼓风30min，通风率为0.4L·kg-1DM·min-1，每周人工翻堆一次。 堆肥原料的基本性状如表1所示。 表1 堆肥原料基本性状 注：*基于干重 CH4、N2O和NH3采用注射器型采样器采集气体样本。CH4和N2O用安装有火焰电离检测器(flame ionization detector，FID)、电子捕获检测器(electron capture detector，ECD)的气相色谱(3420A，北分)测定。NH3用质量分数为2％的硼酸吸收，标准浓度(0.01M)的稀硫酸滴定。气体样品每天测定1次，每次重复测定3次取平均值。堆肥温度由Testo温度自动记录仪连续监测。 堆肥渗滤液由堆肥反应器渗滤液收集口进行收集，称重。表2为厨余垃圾堆肥和添加菌糠的混合堆肥的水分损失和渗滤液产生情况。厨余垃圾堆肥制备过程中水分损失主要有两部分，即蒸发水和渗滤液，其中渗滤液损失占堆肥初始重量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种菌糠和厨余垃圾混合堆肥的制备方法，包括如下步骤：将菌糠和厨余垃圾混合，得到混合堆肥物料；所述混合堆肥物料经好氧发酵，即得所述堆肥。

【技术特征摘要】
1.一种菌糠和厨余垃圾混合堆肥的制备方法，包括如下步骤：将菌糠和厨余垃圾
混合，得到混合堆肥物料；所述混合堆肥物料经好氧发酵，即得所述堆肥。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述混合堆肥物料的质量含水
率为50～60％。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述菌糠和所述厨余垃
圾的湿基质量比为3:17～1:9。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于：所述好氧发酵在强
制通风的条件下进行；
所述好氧发酵的时间为28～35天，其中于55℃以上的所述好氧发酵的时间不小
于3...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国学，杨帆，张智烨，袁京，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11