黑炭肥土及其生产方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及黑炭肥土，还涉及一种用活性污泥、园林绿化废弃物生产黑炭肥土的 方法，属于黑炭肥土的生产领域。
【背景技术】
[0002] 活性污泥是微生物群体及它们所依附的有机物质和无机物质的总称。微生物群体 主要包括细菌、原生动物和藻类等。目前的污水处理厂是先对污水进行各种物理、化学或生 物的方法把污染物从水中分离出来，分离水变成"清洁水"排入水体，然后再集中处理浓缩 了污染"精华"的分离"固体"污泥。显然，不彻底解决污泥的处理问题，污泥中的污染物就会 再通过各种途径回到大自然，将污染物从污泥中彻底去除是解决水污染问题的关键步骤。 如何处理大量的湿污泥，成为当前环保产业的重要课题。
[0003] 污泥的处理主要采用农用、堆肥、填埋和焚烧四种方式。这四种方式都有其局限 性，使其推广受到限制。污泥直接农用会造成土地板结、作物减产。污泥堆肥后的肥料肥效 低、生产成本高，导致销售成本高。污泥填埋是中国目前最主要的污泥处理方式，随着城市 化进程的加快，填埋场地的问题越来越突出。污泥焚烧对污泥减量化非常明显，体积减小为 原来的1/20,但是也存在着处理成本过高，造成大量碳排放的问题，限制了其推广范围。 [0004]园林绿化废弃物主要是指园林植物自然凋落或人工修剪所产生的植物残体，主要 包括城市绿化美化和郊区林业抚育、果树修剪作业过程中产生的树木枝干、落叶、草肩、花 败、灌木剪枝及其他修剪物。随着生态建设和城乡绿化的不断加强，园林绿化产生的落叶、 枝干等废弃物急剧增多。
[0005] 如何解决污泥、园林绿化废弃物已经成为当前环保产业的两大难题。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题是提供一种黑炭肥土，该黑炭肥土是以活性污泥、园 林绿化废弃物为原料生产的，不仅使活性污泥、园林绿化废弃物得到资源化利用，且所生产 的黑炭肥土能够提高作物产量和土壤肥力。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
[0008] 本发明首先公开了一种黑炭肥土，由以下原料制备而成:菌剂、木酢液、木炭粉、干 草叶粉和活性污泥。
[0009] 按照质量kg/体积L计，由活性污泥、干草叶粉和木炭粉组成的混合物1与木酢液和 菌剂组成的混合物2的比例为1000:2-5;优选为1000:3;
[0010]其中，混合物1中，按照质量比计，活性污泥:干草叶粉:木炭粉= 60-70:10-30:10-20;优选的，活性污泥:干草叶粉:木炭粉=65:25:10;
[0011]混合物2中，按照体积比计，木酢液:菌剂=1.5-3:0.5-2;优选的，木酢液:菌剂= 2：1；
[0012]更优选的，所述木酢液为稀释2000倍的木酢液。
[0013] 其中，所述菌剂为HM菌剂，由淀粉酶D6(Bacillus (：〇1111，1872)、脂肪酶24 (Bacillus Cohn, 1872)、纤维素酶X4(Brevibacillus shida, 1996)按照质量比例1:1:1调 制，具有极强的好氧发酵、降解、分解能力。优选的，所述HM菌剂为质量百分比为0.5%HM菌 剂；
[0014]所述活性污泥是指50%以上物质是有机物的污泥，只要含有50%以上有机物质的 任何一种污泥都可作为本发明的活性污泥;优选的，其中含有60%~70%的粗蛋白质、25% 的碳水化合物，5 %无机灰分。
[0015] 所述干草叶粉的制备包括:将干草肩、干落叶或花败中的任意一种或多种按照任 意比例混合，粉碎，即得;所述干草叶粉的直径5-10_;所述花败为干枯花瓣；
[0016] 所述木酢液、木炭粉的制备包括:将树木枝干加工成木片，进行热解，得到黑木炭 和粗木酢液;将粗木酢液提纯，得到精制的木酢液;将黑木炭粉碎，过筛，得到木炭粉。其中， 所述热解的温度控制在390-420°C ;优选的，树木枝干为植物自然凋落或人工修剪得到的树 木枝干;所述木片的长或宽3-8厘米、厚度1 -2厘米;所述木炭粉的直径在1mm以下。所述粗木 酢液提纯的方法包括:沉淀法和蒸馏法;其中，沉淀法就是将粗木酢液在容器里静置一段时 间，木酢液中木焦油、木醋酸会因为比重的不同而产生分层，抽取中间的木醋液即可，沉淀 法需要的时间比较长，一般需要三个月以上;蒸馏法是把粗木酢液导入蒸馏器中进行蒸馏， 蒸馏冷凝的淡黄色液体就是精制木酢液，蒸馏器里残留的黑色液体就是木焦油。
[0017] 本发明对草肩、落叶和花败来源的植物种类以及树木枝干来源的树木的种类没有 特殊限制。
[0018] 本发明进一步公开了一种所述的黑炭肥土的生产方法，包括以下步骤：（1)将木酢 液与菌剂、木炭粉混匀，发酵，制备菌种混合体；（2)将活性污泥、干草叶粉与菌种混合体混 匀，制备堆肥堆体；（3)封堆厌氧发酵，然后进行好氧发酵；（4)进行堆体封闭，然后翻堆，晾 干，即得。
[0019] 其中，步骤（1)所述发酵的温度优选为20-30Γ，发酵的时间优选为24小时;木酢液 是复合菌群的营养剂;黑炭粉是复合菌群的生存、增殖空间，还在原料混合起疏松、隔离作 用。
[0020] 步骤(3)所述好氧发酵为每2天翻堆1次，翻堆5次;每次翻堆后，在堆体外面再均匀 撒布一层木炭粉;木炭粉吸收肥堆中的水分和营养，营养成分被吸收到木炭的小孔中，负责 分解堆肥的放线菌也随之大量进入炭孔，于是炭孔成了放线菌的住所。木炭在除臭方面的 作用，主要是鲜草叶中的氨气等臭气成分被大量吸收到木炭中，因此臭气强度大大下降。
[0021] 优选的，步骤(3)所述好氧发酵还包括:每次翻堆后，在堆体表面喷洒占堆体总质 量1/2000的木酢液，用于除臭;好氧发酵结束时，将余量木酢液均匀喷洒在堆体表面;木酢 液的总用量为堆体总质量的1 %。
[0022]步骤(2)所述堆体的底宽3m、顶宽2m、堆体高1.5m;堆体长度根据场地情况设置;堆 体的含水质量分数为50-70%，优选为60%。
[0023]步骤（3)厌氧发酵进行至堆体中心的温度达到60°C，就要进行翻堆，实施好氧发 酵；当堆体温度上升到60°C，并保持3天以上;或者，当堆体温度上升到50°C，以上保持5~7 天，好氧发酵完成。
[0024]步骤(4)所述堆体封闭的时间为20天;在这个阶段，在40 °C以下的条件下，中温菌 会对干落叶粉中的纤维素、半纤维素继续分解;所述翻堆、晾干的时间为10天;这一阶段，要 用铲车把堆肥体摊开，进行通风，用自然风将肥堆中的水分散发出去。晾干时要经常翻堆， 使水汽的释放加快。
[0025] 本发明进一步公开了所述方法生产的黑炭肥土。本发明生产的黑炭肥土物理性稳 定，外观呈颗粒状，颜色为黑褐色，有机质含量高，透气性好，质地疏松柔软，不粘不重，pH值 呈微碱性。具体指标如下：（1)有机质88% ; (2)碳含量40% ; (3)粗灰分小于8% ; (4)通气孔 隙度大于30%; (5)含水率小于40%; (6)pH值6.5-7.0;⑴氮、磷、钾和其它微量元素丰富。 [0026]本发明生产的黑炭肥土可以应用于园艺、农业或林业土壤改良、城市园林、有机农