一种利用城市枯枝落叶废弃物生产有机肥的方法及应用的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种利用城市枯枝落叶废弃物生产有机肥的方法及应用，其具体步骤为：将枝干、落叶等城市绿化废弃物集，将黑曲霉、酿酒酵母、枯草芽孢杆菌及里氏木霉混合成复合微生物菌剂。添加麸皮、谷壳粉或花生壳粉、复合微生物菌剂、尿素与磷酸二氢钾，充分混合后堆成1.5-2米高的锥形，控制60-70%的含水量。堆肥过程中对堆料进行翻堆，发酵周期为20-30天。枯枝落叶废弃物经过微生物菌剂的好氧、厌氧发酵，转化成有机肥料。本发明制作工艺简单，制作出的有机肥能改善土壤，并减少废弃物对环境的污染。
【专利说明】一种利用城市枯枝落叶废弃物生产有机肥的方法及应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种利用城市枯枝落叶废弃物生产有机肥的方法，该方法对枯枝落叶 堆置发酵处理后，可作为肥料还原到绿地和林下，也可作花木栽培基质、土壤改良剂与立体 空间绿化介质，属于生物【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 绿化废弃物，包括城市美化绿化和郊区林业抚育、果树修剪过程中产生的树木枝 干、落叶、草屑、花败及其它修剪物。随着我国城市绿化事业的蓬勃发展，每年产生的绿化废 弃物总量也在剧增。目前处理这些绿化废弃物的途径主要有焚烧和填埋。焚烧会造成严重 空气污染，被城市明令禁止；与生活垃圾一起填埋是目前处理绿化废弃物的主要途径，但填 埋会占用宝贵的土地资源，且容易污染地下水，同时产生二氧化碳等温室气体和硫化氢等 有害气体，威胁环境和人体健康。
[0003] 绿化废弃物的主要成分为有机质，是不可多得的有机资源，可对其进行资源化处 理。将树枝、树叶、草屑等废弃物堆置，经微生物菌剂的发酵处理后，可作为土壤改良剂还原 到林下和绿地中，可为城市绿地甚至农业生产提供适用的腐殖土，也可作植物育苗、花卉栽 培的营养基质。所以将枯枝落叶制作成有机肥，是循环利用资源、变废为宝的低碳环保举措 之一。
[0004] 有研究者报道了对城市落叶等废弃物资源化处理制造有机肥料。王景晴进行了 《落叶废弃物的利用探讨》，将收集的枝落叶、修剪物等绿化废弃物进行粉碎，加入适量的马 粪、硫酸亚铁、和杀菌剂，对绿化废弃物充分均匀腐熟；于秋良的《人工堆肥与自然落叶中微 生物及环境特征差异》研究，将细草、树叶、水、石灰、氮肥、淤泥、细土等进行人工堆肥腐熟； 王进丹等《园林绿化废弃物资源化利用的探讨》，将碎土、园林绿化废弃物和粪便混合，浇上 粪稀，堆制发酵制取有机肥。中国专利《城市树枝、树叶综合回收利用工艺》(102919519A)公 开了一种城市树枝、树叶综合回收利用工艺，将枯枝枯叶、草木灰、树枝类垃圾碳化产生的 木炭粉，配以畜肥进行混合发酵，制成有机肥；《一种以桉树皮和叶为原料制作有机肥料的 方法》（102531719A)公开了一种以桉树皮和叶为70?90%原料制作有机肥料的方法；《有 机肥及其制备方法》（102010239A)公开了以园林废弃物与油枯、白糖、发酵剂、尿素及沸石 粉混合制有机肥的方法；《一种园林枯枝落叶腐熟发酵为有机肥的方法》（201210275410. 8) 公开了枯枝落叶的混合物中加入生牛粪，混匀，加入发酵菌剂，堆置腐熟发酵的方法；《一种 落叶有机肥料的制备方法》（103771963A)公开了将落叶覆土堆肥，自然发酵，需6-12个月 腐熟得有机肥的方法；《一种生物有机肥及其制备方法》（201110332282. 1)公开了将落叶 与有机肥料、尿素、腐植酸、秸杆灰烬、氯化钾、纳米碳酸钙粉、微量元素肥料、洋金花植株粗 粉及生物钾肥按一定重量份混合、发酵制作有机肥；《一种以杨树枝条及落叶为原料的生 物活性肥料及施用方法》（CN201310380093. 0)公开了以杨树枝条及落叶为原料的生物活 性肥料制作方法；《一种有机肥及其制备方法》（201110174724.4)公开了由园林废弃物、发 酵菌剂、酒渣、草炭、厨余废弃物、尿素制备有机肥；《一种利用垃圾生产生物有机肥的工艺》 (201010255343. 4)公开了由植物残料、餐桌垃圾、动物粪便与解磷、解钾复合生物剂发酵制 备有机肥。
[0005] 上述报道和专利表明城市枯枝落叶废弃物可以在微生物的作用下转化为有机肥， 但有的腐熟发酵过程中添加了餐桌垃圾、粪便、淤泥、草炭等辅料，不便于规模化生产时辅 料的收集与运输；有的辅料添加较多，使产品成本偏高；有的发酵菌种为自然，或者两种菌 齐U，导致发酵周期较长。
【发明内容】
[0006] 本发明的主要目的是提供一种利用城市枯枝落叶废弃物生产有机肥的方法，通过 多种微生物的发酵处理，对枯枝落叶等绿化有机废弃物进行堆肥、发酵、分解和转化，达到 使其成为高效生物发酵活性有机肥料的目的。
[0007] 本发明的另一个目的在于提供一种利用城市枯枝落叶废弃物生产有机肥的方法 在制备有机肥中的应用。
[0008] 为了达到上述目的，本发明采取以下技术措施：
[0009] 本发明的思路为：以树木枝干、落叶、草屑、花败及其他修剪物为原料，加入麸皮或 谷壳粉或花生壳粉，补加少量尿素与磷酸二氢钾，调整适宜的碳氮比与碳磷比，并接种黑曲 霉、酿酒酵母、枯草芽孢杆菌及里氏木霉复合微生物菌剂，经混合后建堆发酵；堆肥过程中 根据料温进行翻堆，最后腐熟制成有机肥。
[0010] 一种利用城市枯枝落叶废弃物生产有机肥的方法，其步骤如下：
[0011] (1)绿化废弃物经切枝机与粉碎机作用后成3-5厘米大小粒度，测其含水量，算出 干废弃物重量；
[0012] (2)将用于废弃物堆肥的复合微生物菌剂、辅料、尿素及磷酸二氢钾按干废弃物重 量配比加入到废弃物中，然后混合均匀；
[0013] 所述的复合微生物菌剂是由黑曲霉、酿酒酵母、枯草芽孢杆菌及里氏木霉按 2:1:2:2比例混合而成，加入量为干废弃物重量0. 1 %-0. 2% ;
[0014] 所述的辅料为麸皮、谷壳粉或花生壳中的一种或二种或三种的混合物，其添加量 为为干废弃物重量1% _3% ;
[0015] 添加尿素调节原料的C/N比为20:1?30:1 ;
[0016] 添加磷酸二氢钾调节原料的C/P比为75:1?150:1 ;
[0017] (3)加水调整含水量至60 %?70% ;
[0018] (4)混匀建堆发酵，将料堆成1. 5-2米高的锥形；
[0019] (5)控制温度进行翻堆：根据堆肥的料温进行翻料，补充氧气与散热，对枯枝落叶 废弃物腐熟，转化成有机肥，具体为：当启动温度在10°c以上时，温度升至60°C开始翻堆， 整个堆肥过程控制温度不超过70°C，18-22天腐熟为有机肥；当启动温度低于10°C时，温度 升至65°C开始翻堆，整个堆肥过程控制温度不超过65°C，28-32天腐熟为有机肥。
[0020] 最终测定产品中含有机质52 % -54. 6 %，氮1. 8 % -1. 92 %，五氧化二磷 1.5% -1.7%，氧化钾1.3-1. 5%，水分30% -35%和pH值7. 0-7. 5,即为合格发酵产品，所 述的百分比均为质量百分比。
[0021] 以上所述的方法，优选的，所述的黑曲霉为：Aspergillusniger，CCAM080002 ;有 效菌浓度为50亿cfu/克。酿酒酵母为：Saccharomycescerevisiae，CCAM080005 ;有效菌 浓度为200亿cfu/克。枯草芽孢杆菌为：Bacillussubtilis，CCAM080032;有效菌浓度 为200亿cfu/克。里氏木霉为：Trichodermareesei，CCAM080014 ;有效菌浓度为50亿 cfu/ 克。
[0022] 所述的有机质的含量具体为：烘干基质中有机碳的含量，乘以系数1. 724,即为有 机质含量。
[0023] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0024] 本项目主要采用堆肥方式将城市枯枝落叶废弃物集中处理，通过辅料添加和专用 发酵菌剂（黑曲霉、酿酒酵母、酿酒酵母、枯草芽孢杆菌）的使用，经过多重好氧堆肥发酵完 全腐熟，使废弃物通过生物转化为有机肥产品。这种经生态化处理生产的有机肥不含杂草 种子、虫卵，不添加有害的化学成分，与传统的化肥和精制有机肥相比，不仅具有提升土壤 肥力和抗旱保水的能力，还能改善植物生长状况，帮助植物越冬保温，同时具有成本低、环 保无污染等优势。
[0025] 1.本方法将树木枝干、落叶、草屑、花败及其他修剪物任意组合，较大较长的树枝 树叶经切枝粉碎，成3-5厘米大小，添加少量（1% -3% )麸皮或谷壳粉或花生壳粉等辅料；
[0026] 2.本方法利用黑曲霉、酿酒酵母、枯草芽孢杆菌及里氏木霉四种微生物按比例混 合，所用的微生物具有高活性，按适宜比例（2 :1 :2 :2)复合，对混合堆肥的枯枝落叶进行 发酵，分解废弃物中有机质，生产有机肥；微生物菌剂用量较小（占菌肥量1-2%。），成本较 低；
[0027] 3.枯枝落叶废弃物经4种微生物好氧、厌氧发酵，自然产生50_65°C的高温，无需 外加热源，在高温条件下充分腐熟，达到有机肥的标准；不需要外部加热的补充热源，投资 成本低。
[0028] 4.具有积极的环保效益，使枯枝落叶的等废弃物得到资源化利用，减少了对环境 的污染。
【具体实施方式】
[0029] 本发明实施例所述方法，如未特别说明，均为本领域的常规技术。本发明实施例使 用的菌株如下：
[0030] 黑曲霉为：Aspergillusniger,来源于华中农业大学农业微生物学国家重点实验 室，农业微生物种质及遗传资源保藏和利用中心，编号为CCAM080002 ;有效菌浓度为50亿 cfu/ 克。
[0031] 酿酒酵母为：Saccharomycescerevisiae，来源于华中农业大学农业微生物学国 家重点实验室，农业微生物种质及遗传资源保藏和利用中心，编号为CCAM080005 ;有效菌 浓度为200亿cfu/克。
[0032] 枯草芽孢杆菌为：Bacillussubtilis，来源于华中农业大学农业微生物学国家重 点实验室，农业微生物种质及遗传资源保藏和利用中心，编号为CCAM080032 ;有效菌浓度 为200亿cfu/克。
[0033] 里氏木霉为：Trichodermareesei，来源于华中农业大学农业微生物学国家重点 实验室，农业微生物种质及遗传资源保藏和利用中心，编号为CCAM080014 ;有效菌浓度为 50 亿cfu/克。
[0034] 以上菌株可自中国微生物菌株网（http://www.mum800.com/)购得。
[0035] 实施例1 :
[0036] -种利用城市枯枝落叶废弃物生产有机肥的方法，其步骤如下：
[0037] 1、将集中的1000公斤樟树枯枝落叶等绿化废弃物，经切枝机与粉碎机作用后成 3-5厘米大小粒度，测定其含水率为20% ;
[0038]2、将0. 8公斤由黑曲霉、酿酒酵母、枯草芽孢杆菌及里氏木霉按2:1:1:2 (w/w)比 例混合的复合微生物菌剂，用8公斤麸皮进行复配，混合均匀。
[0039] 1000公斤物料中加入4. 0公斤尿素与4. 8公斤磷酸二氢钾调整C/N比为20:1，C/ P比为75:1与复配的微生物菌剂混合。
[0040] 3、调整枯枝落叶物料的水分含量为60 %。
[0041] 4、物料建堆。混匀后建堆，堆高为1.5米，锥形。
[0042] 5、翻堆供氧。启动温度在14°C，当料温达到60°C，对料进行翻堆，整个发酵温度控 制在60°C-70°C之间。
[0043] 6、发酵完成。当物料呈黑褐色，温度开始降至常温，表明发酵完成。整个发酵周 期为20天。发酵结束后，产品中有机质含量为52%，氮1. 8%，五氧化二磷1. 55%，氧化钾 1. 35%，水分 30%和pH值 7.0。
[0044] 所述的绿化废弃物为树木枝干、落叶、草屑、花败及其他修剪物。
[0045] 实施例2 :
[0046] -种利用城市枯枝落叶废弃物生产有机肥的方法在制备有机肥中的应用，其过程 如下：
[0047] 利用实施例1发酵腐熟的有机肥用于绿化草坪的种植
[0048] 0. 5吨上述腐熟的有机肥均匀施于用于种植天堂草草坪的一亩地土壤上，翻耕，整 平，播种草籽，浇水管理。同时做不用有机肥的草坪种植对照。
[0049] 结果：用了枯枝落叶腐熟的有机肥的草坪在种子出芽、草的绿色度、生长速度等方 面明显优于对照（见表1)，表现在：种子发芽率提高、叶绿素含量高、生长40天高度差别3 厘米左右。
[0050] 表1本发明制的有机肥对天堂草草坪的种植效果（40d)
[0051]
【权利要求】
1. 一种利用城市枯枝落叶废弃物生产有机肥的方法，其步骤如下： (1) 绿化废弃物经切枝机与粉碎机作用后成3-5厘米大小粒度，测其含水量，算出干 废弃物重量； (2) 将复合微生物菌剂、辅料、尿素及磷酸二氢钾按干废弃物重量配比加入到废弃物 中，然后混合均勾； 所述的复合微生物菌剂是由黑曲霉、酿酒酵母、枯草芽孢杆菌及里氏木霉按质量比为 2:1:2:2比例混合而成，加入量为干废弃物重量0. 1%-0. 2% ; 所述的辅料为麸皮、谷壳粉或花生壳中的一种或二种或三种的混合物，其添加量为为 干废弃物重量1%_3% ; 添加尿素调节原料的C/N比为20:1?30:1 ; 添加磷酸二氢钾调节原料的C/P比为75:1?150:1 ; (3) 加水调整含水量至60%?70% ; (4) 混匀建堆发酵，将料堆成1. 5-2米高的锥形； (5) 控制温度进行翻堆：根据堆肥的料温进行翻料，补充氧气与散热，对枯枝落叶废弃 物腐熟，转化成有机肥；具体为：当启动温度在l〇°C以上时，温度升至60°C开始翻堆，整个 堆肥过程控制温度不超过70°C，18-22天腐熟为有机肥；当启动温度低于10°C时，温度升至 65°C开始翻堆，整个堆肥过程控制温度不超过65°C，28-32天腐熟为有机肥； 最终测定产品中含有机质52%-54. 6%，氮1. 8%-1. 92%，五氧化二磷1. 5%-1. 7%，氧化钾 1. 3-1. 5%，水分30%-35%和pH值7. 0-7. 5,即为合格发酵产品。
2. 根据权利要求1的方法，所述的黑曲霉为:/?i职r, CCAM 080002,有效 菌浓度为50亿cfu/克；酿酒酵母为cereFisiae1，CCAM 080005,有效菌浓 度为200亿cfu/克；枯草芽孢杆菌为:CCAM 080032,有效菌浓度为 200 亿 cfu/ 克；里氏木霉为reesei，CCAM 080014,有效菌浓度为 50 亿 cfu/ 克。
3. 权利要求1所述的方法在在制备有机肥中的应用。
【文档编号】C05F17/00GK104387136SQ201410623356
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月6日 优先权日:2014年11月6日
【发明者】梁运祥, 赵述淼, 葛向阳, 王绩, 陈仕伟, 彭楠, 陈正军, 梅余霞 申请人:华中农业大学