一种利用污泥与沼渣共热解产物制备育苗基质的方法技术

本发明专利技术提供一种用城市脱水污泥与餐厨垃圾发酵沼渣共热解产物负载沼液养分后复配形成生物种苗基质的配方，按体积比计，共热解产物占20％‑50％、草炭占10％‑30％，珍珠岩占10％‑25％，余量为蛭石，充分混匀形成。该发明专利技术采用的脱水污泥与沼渣共热解产物负载沼液养分作为育苗基质中替代草炭的主要成分，通过合理复配制成一种低成本、养分充足的工厂化育苗基质进行育苗，幼苗发芽率更高，茎秆粗壮，生理代谢指标更好；并且能实现对城市污泥和餐厨垃圾的资源化再利用，构建物质的循环和能量的回收体系，最大限度地减少污泥和厨余对环境的污染，提高废弃资源处理和利用效率；同时降低育苗基质原料获取成本，提升育苗品质。

A method of preparing seedling substrate by CO pyrolysis of sludge and biogas residue

【技术实现步骤摘要】
一种利用污泥与沼渣共热解产物制备育苗基质的方法
本专利技术是利用城市脱水污泥与餐厨垃圾发酵沼渣稳定化制备共热解产物，通过该热解产物对餐厨垃圾厌氧消化体系中沼液的N、P进行富集和固持，进而与蛭石、珍珠岩按照一定比例组配形成复合育苗基质，适合无土育苗，可以减少草炭资源消耗，实现废物利用，降低生产成本，保护生态环境，提高育苗质量，属于农业高新技术。
技术介绍
工厂化育苗近年在我国日渐应用广泛，由于其育苗效率高，且能缩短育苗周期使秧苗作物提早上市实现经济效益，以及通过育苗培植的秧苗具有较强的抗性和提高作物质量等特点，同时随着人们生活水平的提高，市场对于高品质蔬菜需求日益强劲，并且城市的发展建设需要大量绿化园林苗木以满足人们对居住环境生态景观的要求，综合以上特点及需求使得基质育苗在我国具有广阔的应用前景。无土育苗的兴起使得经济作物育苗实现产业化和现代化，现今常用的无土育苗基质材料有草炭、蔗渣、蛭石、椰糠、炉灰渣、珍珠岩和菇渣等，其中草炭是复配其它材料的基底主材料，它是一种不可再生的资源，随着开采时间和开采量的加大，草炭面临枯竭问题。因此，开发新的生物基质材料来代替草炭已迫在眉睫。城市的快速发展使得污水处理厂规模和数量在不断扩大，污泥发生量呈快速增加的趋势，大量湿污泥随意外运、简单填埋或堆放（约占处置量的60%），致使许多城市“毒泥围城”，由此所带来的社会环境问题日益紧迫突出；而作为城市有机固体废弃物的另一大来源，餐厨垃圾特点是高水分（约85%）、高盐分和高有机质含量，极易腐烂变质，滋生病菌，同时还含氮、磷、钾、钙及各种微量元素；从当前的重要环境问题需求出发，以城市有机固体废弃物的协同处置资源回收为核心，探索城市污泥与餐厨垃圾协同处置有机耦合的资源化再利用。本专利技术针对影响城市持续发展的环境问题，利用城市脱水污泥与餐厨垃圾发酵沼渣稳定化制备共热解产物，并通过该热解产物对餐厨垃圾厌氧消化体系中沼液的N、P进行富集和固持，替代（减少）部分草炭，有助于解决生态问题，实现废弃物资源化的再利用。
技术实现思路
本专利技术是一种由脱水污泥与沼渣共热解产物替代部分草炭的无土复合基质配方，针对现阶段工厂化育苗对草炭资源的过度开采使用问题，利用城市脱水污泥与餐厨垃圾发酵沼渣稳定化制备共热解产物，通过共热解产物多孔、吸附性强等特性，负载高浓度沼液中的养分，与蛭石、珍珠岩等相关辅料复配成一定比例的复合型育苗基质配方，可以提高育苗效果，减少草炭资源消耗，解决城市废弃资源利用问题，保护生态环境，同时降低育苗成本，促进工厂化育苗和可持续发展。一种用脱水污泥与沼渣共热解产物负载沼液养分加工的生物育苗基质，该育苗基质中，按体积比计，负载沼液养分的共热解产物占20%-50%、草炭占10%-30%，珍珠岩占10%-25%，余量为蛭石组配，并充分混合均匀形成。其制作步骤如下：1、脱水污泥与沼渣共热解产物负载沼液养分的制备：餐厨垃圾厌氧发酵的沼渣，与城市污泥进行水热脱水后的固体为原材料，热解温度为450℃~1000℃，物料停留时间为5-60min；②利用热解产物带负电性、多孔结构、比表面积大、吸附性强等特性，在餐厨垃圾厌氧消化体系的高浓度沼液中浸泡12-36小时，之后在50℃-120℃条件下进行烘干。2、将步骤1制得的共热解产物进行粉碎研磨，并过10目筛进行筛分。3、将步骤2通过10目筛分的共热解产物，按体积比计，共热解产物占20%-50%、草炭占10%-30%，珍珠岩占10%-25%，余量为蛭石组配，混合均匀。与目前常用的草炭：蛭石：珍珠岩2:1:1（V/V/V）育苗基质相比，本专利技术的有益效果为：1、本专利技术使用的脱水污泥与沼渣共热解产物，具有较高的孔隙度值和比表面积，这使得共热解产物能提供较强的吸附能力，是水分和养分的良好载体，共热解产物复配其他基质材料不但可以增加基质的吸附能力还可以减轻基质的重量。2、传统的废物处理途径都是把脱水污泥和餐厨发酵沼渣当作废品来处理，没有考虑利用它们存在的潜在能源价值和回收利用的可能性，本专利技术使用的脱水污泥与沼渣共热解产物，有效对城市污泥进行无害处理，并对餐厨垃圾厌氧消化体系中的沼液进行循环利用，是环境保护的一种手段，是建设资源节约型、环境友好型社会的技术保障。3、本专利技术使用的脱水污泥与沼渣共热解产物与普通材料复配加工的育苗基质，减少了对草炭的开采利用，与常规基质相比可促进幼苗生长，提高幼苗素质。具体实施方案用脱水污泥与沼渣共热解产物加工育苗基质的方法，该方法包括以下步骤：第一步、依照专利技术步骤，提前制备脱水污泥与沼渣共热解产物，负载沼液养分，研磨过筛，按照体积比取共热解产物占20%-50%、草炭占10%-30%，珍珠岩占10%-25%，余量为蛭石组配，混合加工成本专利技术的生物育苗基质。第二步、试验选用白菜种子进行育苗，育苗盘选用50孔穴盘（单孔容积约55ml），试验共设置4个处理组：表1处理组体积配比处理组共热解产物（%）草炭（%）蛭石（%）珍珠岩（%）CK（对照）0502525T330202525T440102525T55002525第三步、操作与管理：①：将选用的各种育苗基质按上述体积配比，充分混合后待用；②将充分混合后的育苗基质装入育苗盘，轻轻振动几下使穴内育苗基质相对密实些，然后用刮板纵横刮平，使育苗基质均匀分布于盘中待用；③播种于晴天上午进行；④播种前将穴盘中的育苗基质分次浇透水，种子未出苗前基质湿度保持在70%-90%左右，待子叶展平后适当降低育苗盘湿度，以利根系生长，每天早晚各浇一次水。表2不同基质配方的理化性状处理组容重/g·cm3总孔隙度/%通气空隙度/%持水孔隙度/%CK（对照）1.1862.313.848.2T30.7868.714.353.7T40.3575.225.249.8T50.3776.726.848.8由表2可知，相对于对照（CK），本专利技术使用脱水污泥与沼渣共热解产物复配的基质容重降低，总孔隙度、通气孔隙度、持水孔隙度均优于对照（CK），更好的满足育苗基质中幼苗生长的要求。表3不同基质配方的阳离子交换量处理组阳离子交换量(cmol/kg)CK（对照）0.08T30.11本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.脱水污泥与沼渣共热解产物负载沼液养分育苗基质其特征在于：该育苗基质中，按体积比计，负载型共热解产物占20％-50％、草炭占10％-30％，珍珠岩占10％-25％，余量为蛭石。/n

【技术特征摘要】
1.脱水污泥与沼渣共热解产物负载沼液养分育苗基质其特征在于：该育苗基质中，按体积比计，负载型共热解产物占20％-50％、草炭占10％-30％，珍珠岩占10％-25％，余量为蛭石。


2.根据权利要求1所述的共热解产物育苗基质，其特征在于：所述的脱水污泥与沼渣共热解产物负载沼液养分制备步骤为：①餐厨垃圾厌氧发酵的沼渣，与城市污泥进行脱水后的固体为原材料，热解的温度为450℃～1000℃，物料停留时间为5-60min；②在餐厨垃圾厌氧消化体系的高浓度沼液中浸泡12-36小时，利用共热解产物对餐厨垃圾厌氧消化体系中沼液的N、P进行富集和固持，之后...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡超，王宏，张又弛，林姗娜，
申请(专利权)人：中国科学院城市环境研究所，
类型：发明
国别省市：福建;35