一种利用生活垃圾制作有机肥和生物炭栽培基质的方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用生活垃圾制作有机肥和生物炭栽培基质的方法，对生活垃圾进行人工分选、风选和磁选后，再添加复合菌种进行好氧发酵至物料水分低于40％时，则对这些物料进行烘干，使水分低于15％，再对物料进行破碎、过筛和风选，选取风选后较轻部分的物料以炭化温度300～600℃进行炭化，然后复配为总养分不低于5％，得到有机肥；选取风选后质量较大的物料进行磨碎、过2.8～4.0mm以内的筛网，然后对筛下物进行炭化，再复配为生物炭栽培基质。本发明提高了生活垃圾变废为宝的转化率，提升了生活垃圾变废为宝后的商品价值、实用价值，增大了市场空间；减少了污染。
【专利说明】一种利用生活垃圾制作有机肥和生物炭栽培基质的方法
【【技术领域】】
[0001]本发明涉及一种利用生活垃圾制作有机肥和生物炭栽培基质的方法，属于环保农业肥【技术领域】。
【【背景技术】】
[0002]生物炭的技术，在近些年正蓬勃发展，由于生物炭具有多孔性，具有较大的比表面积因而具有较大的吸附性，也因经过炭化，因而也具有高度的化学惰性，其表面高度芳香化结构和部分羟基、酚羟基、羰基等官能基团，对有机物和无机物污染具有较高的亲和力，可作为一种处理剂来进行土壤重金属的钝化处理。这种物质除了具有钝化土壤重金属的功能夕卜，还有培养土壤有益微生物、疏松透气保水保肥等功能，获得了学者专家的青睐，新申请的专利也正快速地增加之中。
[0003]栽培基质又可分为无机基质和有机基质两种，无机基质是指沙、石砾、岩棉、蛭石、珍珠岩、膨胀陶粒、煤渣等物质，而有机基质是指树皮、锯木屑、泥炭、芦苇末、菇渣、蚯蚓粪、椰糠、腐叶、泡沫颜料、复合基质等。
[0004]中国的生活垃圾的量是具大的，但利用它来大规模变废为宝还只是一小部分，大部均是填埋与焚烧，对土地资源、大气环境、地下水环境等是一个较大的压力。现实中，已经有不少企业能将生活垃圾较好地处理，将可用物质如金属、塑料、玻璃瓶、布料等分选出来利用，并对含有易腐的有机物进行发酵制肥，真正用于填埋的只有不到20%。
[0005]对于物理上的筛选，技术上虽不够真正实用，但在充足劳动力的情况下，则可以弥补分选效果的不足，填埋的技术更是成熟，生活垃圾的处理，真正要面对的是如何利用筛选出来的易腐有机物进行肥料制作，实现环保与农业的有效结合，企业所头疼的事情就恰恰是这一步，不少企业对于利用生活垃圾制作肥料也只能是做做样子了。
[0006]生活垃圾经过分选后，可利用于肥料制作的这部分物料仍然有着不少的塑料、沙子、小石头等东西，在发酵腐熟后，即使再经过风选，塑料仍会很明显的感观存在，影响客户对肥料的需求态度，如何去除这个影响客户需求态度的因素，是很多企业无法跨得过的槛，也是制约生活垃圾有效处理量的因素。
【
【发明内容】
】
[0007]本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术的不足，提供一种利用生活垃圾制作具有良好感观且具有钝化土壤重金属、培养土壤有益微生物、疏松透气保水保肥的有机肥的方法，同时还制作出一种生物炭栽培基质，较大程度地利用生活垃圾，减少填埋率。
[0008]为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案:
[0009]一种利用生活垃圾制作有机肥和生物炭栽培基质的方法，其特征在于包括以下步骤:
[0010]a、对生活垃圾进行人工分选、风选和磁选后，得到含有较多易腐有机物的混合物料；
[0011]b、在所述物料中添加枯草芽孢杆菌:黑曲霉:乳酸菌按菌数比20?50:1:1?5混合的复合菌种，使所述复合菌种浓度不低于30万个/克；
[0012]C、调节物料水分至50?65%之间，进行发酵，当物料在发酵过程中升温到超过60°C时，进行强制性通风供氧，每天2次并翻堆I次，直至物料水分低于40%时，则对这些物料进行烘干，使水分低于15% ；
[0013]d、将水分低于15%的物料进行破碎、过筛和风选，选取风选后较轻部分的物料以炭化温度300?600°C进行炭化，然后加入氮肥、磷肥、钾肥中的一种或几种进行复配，使所述物料总养分不低于5%，得到有机肥；
[0014]e、选取步骤d风选后质量较大的物料进行磨碎、过2.8?4.0mm以内的筛网，然后对筛下物以炭化温度300?600°C进行炭化，再以干基质量计，加入10?50%的有机基质混合均匀，即得生物炭栽培基质。
[0015]本发明中含有较多易腐有机物的混合物料中包含有少量沙子、石子、玻璃等非有机类物料。
[0016]本发明中物料发酵的主要目的之一在于水分快速蒸发，故发酵时采用没有墙壁、棚顶采用透光瓦的发酵场地，这样蒸发的水分可以自由散去。
[0017]本发明优选符合上述发酵场地的发酵车间，生活垃圾有机物的混合物料在发酵槽内不断地升温，每当温度达到60°C以上时，开始进行高压风机强制性通风，以达到供氧和带走水份之目的，每天通风供氧2次并配套翻堆I次，供氧间隔要在6h以上，翻堆时间不与供氧同时进行，最好相隔3h以上。
[0018]本发明步骤d中的破碎至物料过5?1mm筛，破碎时采用刀片式类型破碎机。
[0019]本发明中步骤d中，风选会导致质量较大的物料如玻璃、沙子和较轻的有机物大部分分离，越远离出风口的物料，其所含的质量较大的物料就越少，风选后仍然会有质量较大的物料和少量有机物混合，较轻部分的有机物也会和少量的沙子等混合，较轻部分物料含沙量不超过10%,较重部分物料含沙量超过10%。
[0020]本发明中对较轻部分的有机物(含沙量小于10% )进行炭化，炭化的目的在于将有机化工产品如塑料进行碳化即可，以消除塑料对肥料感观的影响，而有机化工产品外的物质的碳化只是附带，碳化程度越低越好，温度根据产品外观来进行摸索调节。
[0021]本发明步骤e中加入的有机基质含水量不高于40%，优选泥炭土、草炭土、酵母泥和工业化制作的类草炭土的基质如中药渣、椰糠发酵后的物质。
[0022]本发明制作的生物炭栽培基质的总体水分不超过30%。一般在混配时就考虑了其他原料的水分，以保证水分不超标，但如果水分超标，适当晾晒干燥即可。
[0023]本发明与现有技术相比，有以下优点:
[0024](I)提高了生活垃圾变废为宝的转化率，只剩下更少的垃圾用于填埋处理；
[0025](2)提升了生活垃圾变废为宝后的商品价值、实用价值，增大了市场空间；
[0026](3)减少了生活垃圾填埋、焚烧所对环境资源的占据和污染；
[0027](4)可以实现土壤重金属超标治理和提供肥料；
[0028](5)提供了一种质优价廉的生物炭栽培基质。
【【具体实施方式】】
[0029]下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明:
[0030]实施例1:
[0031]将进入处理车间的生活垃圾，经过人工分选、风选、磁选后，剩下含有较多易腐有机物的混合物料，统称为“有机物”;
[0032]对有机物添加专用于生活垃圾发酵的复合菌种，该复合菌种为枯草芽孢杆菌:黑曲霉:乳酸菌按菌数比20:1:5混合，复合菌种混合均匀于有机物后，所添加的复合菌种菌浓度不低于30万个/克；
[0033]调节水分至60%左右，然后进入发酵车间进行发酵，有机物在发酵槽内不断地升温，48h左右温度已达到60°C以上，然后开始进行高压风机强制性通风，每天于早8点和下午17点通风供氧2次，并配套于中午13点左右翻堆I次；
[0034]经过12天发酵，水分低于40%，则对这些物料采用烘干筒进行烘干，使水分低于15%,再进行破碎、过5mm筛和风选；
[0035]选取离风选机较远地方的较轻部分的有机物(含沙量小于10% )进行炭化，炭化温度为300°C,炭化时间为维持该温度I小时，最后对炭化后的物料进行复配:加入尿素，使其总养分大于5%,即得有机肥；
[0036]选取离风选机较近地方的质量较大的物料(含沙量大于10% )用球磨机进行磨碎、过4.0mm的筛网，然后对筛下物进行炭化，炭化温度为500°C，炭化至炭粒后再对炭化后的物料进行复配:按干质量计，加入30%的酵母厂下脚料中的酵母泥(水分不高于40% )，并混合均匀，生物炭栽培基质的总体水分小于30%，即可。
[0037]实施例2:
[0038]将进入处理车间的生活垃圾，经过人工分选、风选、磁选后，剩下含有较多易腐有机物的混合物料，统称为“有机物”;
[0039]对有机物添加专用于生活垃圾发酵的复合菌种，该复合菌种为枯草芽孢杆菌:黑曲霉:乳酸菌按菌数比50:1:1混合，复合菌种混合均匀于有机物后，所添加的复合菌种菌浓度不低于30万个/克；
[0040]调节水分至55%左右，然后进入发酵车间进行发酵，有机物在发酵槽内不断地升温，48h左右温度已达到60°C以上，然后开始进行高压风机强制性通风，每天于早8点和下午17点通风供氧2次，并配套于中午13点左右翻堆I次；
[0041]经过15天发酵，有机物料水分低于40%，则对这些物料采用烘干筒进行烘干，使水分低于15%，再进行破碎、过1mm筛和风选；
[0042]选取离风选机较远地方的较轻部分的有机物(含沙量小于10% )进行炭化，炭化温度为400°C，炭化时间为维持该温度I小时，最后对炭化后的物料进行复配:加入磷肥和钾肥，使其总养分大于5%，即得有机肥；
[0043]选取离风选机较近地方的质量较大的物料(含沙量大于10% )用球磨机进行磨碎、过3.5mm的筛网，然后对筛下物进行炭化，炭化温度为600°C，炭化至炭粒后再对炭化后的物料进行复配:按干质量计，加入50%的泥炭土和草炭土，并混合均匀，生物炭栽培基质的总体水分小于30%，即可。
[0044]实施例3:
[0045]将进入处理车间的生活垃圾，经过人工分选、风选、磁选后，剩下含有较多易腐有机物的混合物料，统称为“有机物”;
[0046]对有机物添加专用于生活垃圾发酵的复合菌种，该复合菌种为枯草芽孢杆菌:黑曲霉:乳酸菌按菌数比30:1:5混合，复合菌种混合均匀于有机物后，所添加的复合菌种菌浓度不低于30万个/克；
[0047]调节水分至58%左右，然后进入发酵车间进行发酵，有机物在发酵槽内不断地升温，3天左右温度已达到60°C以上，然后开始进行高压风机强制性通风，每天于早8点和下午17点通风供氧2次，并配套于中午13点左右翻堆I次；
[0048]经过10天发酵，有机物料水分低于40 %，则对这些物料采用烘干筒进行烘干，使水分低于15%，再进行破碎、过8mm筛和风选；
[0049]选取离风选机较远地方的较轻部分的有机物(含沙量小于10% )进行炭化，炭化温度为600°C，炭化时间为维持该温度半小时，最后对炭化后的物料进行复配:加入磷肥和钾肥，使其总养分大于5%，即得有机肥；
[0050]选取离风选机较近地方的质量较大的物料(含沙量大于10% )用球磨机进行磨碎、过2.8mm的筛网，然后对筛下物进行炭化，炭化温度为300°C，炭化至炭粒后再对炭化后的物料进行复配:按干质量计，加入10%的椰糠(水分35%左右)，并混合均匀，生物炭栽培基质的总体水分小于30%，即可。
【权利要求】
1.一种利用生活垃圾制作有机肥和生物炭栽培基质的方法，其特征在于包括以下步骤: a、对生活垃圾进行人工分选、风选和磁选后，得到含有较多易腐有机物的混合物料； b、在所述物料中添加枯草芽孢杆菌:黑曲霉:乳酸菌按菌数比20?50:1:1?5混合的复合菌种，使所述复合菌种浓度不低于30万个/克； c、调节物料水分至50?65%之间，进行发酵，当物料在发酵过程中升温到超过60°C时，进行强制性通风供氧，每天2次并翻堆1次，直至物料水分低于40 %时，则对这些物料进行烘干，使水分低于15% ； d、将水分低于15%的物料进行破碎、过筛和风选，选取风选后较轻部分的物料以炭化温度300?600°C进行炭化，然后加入氮肥、磷肥、钾肥中的一种或几种进行复配，使所述物料总养分不低于5%，得到有机肥； e、选取步骤d风选后质量较大的物料进行磨碎、过2.8?4.0mm以内的筛网，然后对筛下物以炭化温度300?600°C进行炭化，再以干基质量计，加入10?50%的有机基质混合均匀，即得生物炭栽培基质。
2.根据权利要求1所述的一种利用生活垃圾制作有机肥和生物炭栽培基质的方法，其特征在于所述含有较多易腐有机物的混合物料中包含有非有机类物料。
3.根据权利要求1所述的一种利用生活垃圾制作有机肥和生物炭栽培基质的方法，其特征在于所述物料的发酵时采用没有墙壁、棚顶采用透光瓦的发酵场地。
4.根据权利要求1所述的一种利用生活垃圾制作有机肥和生物炭栽培基质的方法，其特征在于步骤d中的破碎至物料过5?10_筛。
5.根据权利要求1所述的一种利用生活垃圾制作有机肥和生物炭栽培基质的方法，其特征在于步骤d风选后较轻部分物料含沙量不超过10%，较重部分物料含沙量超过10%。
6.根据权利要求1所述的一种利用生活垃圾制作有机肥和生物炭栽培基质的方法，其特征在于所述步骤e中加入的有机基质含水量不高于40%。
7.根据权利要求1所述的一种利用生活垃圾制作有机肥和生物炭栽培基质的方法，其特征在于所述生物炭栽培基质的总体水分不超过30%。
【文档编号】C05G3/00GK104261950SQ201410568691
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月22日 优先权日:2014年10月22日
【发明者】刘付东, 曾凡强, 梁燕霞, 姚秋莉, 刘杰凤 申请人:中山市巴斯德农业科技有限公司