一种基质及其制备工艺和用于边坡绿化的方法与流程

本发明属于边坡绿化领域，特别涉及一种基质及其制备工艺和用于边坡绿化的方法。

背景技术：

城市生活垃圾、城市污泥是城市污染物的主要载体，当前对城市生活垃圾和城市污泥的处理方式主要填埋法或焚烧法。其中，填埋法是将城市生活垃圾或城市污泥填埋入地下的垃圾处理方法，是最古老的处理垃圾方法。填埋法由于具有技术简单、处理费用低等优点，是目前我国城市生活垃圾、城市污泥集中处置的主要方式。但是，填埋的垃圾并没有完全进行无害化处理，残留着大量的细菌、病毒，而且潜伏着沼气、重金属污染等隐患：垃圾渗漏液会导致二次污染，所以，这种方法潜在的危害较大，会给子孙后代带来后患。而垃圾焚烧法是一种传统的垃圾处理方法，将垃圾用焚烧法处理后，垃圾能减量化，节省用地，还可消灭多种病原体；然而，焚烧法的弊端也很显著，主要表现在其潜伏性污染更重、耗资昂贵、操作复杂和浪费资源等方面。

另外，不管是城市生活垃圾还是城市污泥，两者都含有大量植物生长所需的营养物质，因此采用填埋或焚烧的方式处理城市生活垃圾或城市污泥都会造成资源的极大浪费。而另一方面是，贵州属于典型的喀斯特地貌，大量土地处于荒漠化或石漠化状态，另外在道路、房屋修建过程中，大量的边坡需要种植植被进行绿化，而绿化过程中却仍在使用传统的基质，传统基质一般由腐殖土(80％)、化肥(5％)和黄黏土(15％)构成，由于腐殖土、化肥肥效持续时间较短，不利于植物的长久生长，同时，大量挖掘腐殖土和使用化肥，也会导致环境进一步受到破坏。

基于这种现状，本公司提供一种采用城市生活垃圾和城市污泥作为主要原料的基质，以及该基质的制备工艺，从而将城市生活垃圾和城市污泥广泛用于边坡绿化上。

技术实现要素：

本发明意在提供一种以城市生活垃圾和城市污泥为主要原料的基质及其制备工艺，并将该基质广泛用于边坡绿化上，进而提高城市生活垃圾和城市污泥的利用率。

本方案中的一种基质，包括的原料及其重量份数为：城市生活垃圾48～62份、农林废弃物8～13份、黄黏土16～23份和城市生活污泥18～23份。

进一步，所述基质包括的原料及其重量份数为：城市生活垃圾50份、农林废弃物10份、黄黏土20份和城市生活污泥20份。采用该配比的基质，养分搭配更加合理，更有利于植物的生长。

进一步，所述基质中，所述城市生活垃圾的粒径不大于10mm，农林废弃物的粒径不大于20mm，所述城市生活污泥的含水量小于80％。

所述基质的制备工艺，包括以下步骤：

步骤一、将城市生活垃圾和农林废弃物粉碎过筛，确保城市生活垃圾粒径为10mm以内，农林废弃物粒径为20mm以内；

步骤二、向城市生活垃圾、农林废弃物和城市生活污泥中分别混入菌剂后进行独立发酵，城市生活垃圾、农林废弃物和城市生活污泥与菌剂的重量比均为2200～2300:1；将混入菌剂的城市生活垃圾、农林废弃物和城市生活污泥分别投放到密闭的发酵室发酵，发酵室配设引风系统和增氧装置，并通过引风系统持续向发酵室通入风流；菌剂包括的原料及其重量份数为：em菌1～2份、固氮菌1～2份、解磷菌1～2份和解钾菌1～2份；

步骤三、发酵室内的城市生活垃圾和城市生活污泥在发酵的第1～3天，保持风流温度为32～35℃，风流中的氧气含量为19％～21％；发酵室内的农林废弃物在发酵的第1～2天，保持风流温度为30～35℃，风流中的氧气含量为19％～21％；

步骤四、发酵室内的城市生活垃圾和城市生活污泥在发酵的第4～7天，保持风流温度为22～24℃，风流中的氧气含量为25％～28％；发酵室内的农林废弃物在发酵的第3～5天，保持风流温度为26～30℃，风流中的氧气含量为20～25％；

步骤五、发酵室内的城市生活垃圾和城市生活污泥在发酵的第8～12天，保持风流温度为28～30℃，风流中的氧气含量为21％～23％；发酵室内的农林废弃物在发酵的第6～10天，保持风流温度为30～32℃，风流中的氧气含量为22％～25％；

步骤六、按重量份数将黄黏土与发酵后的城市生活垃圾、城市生活污泥和农林废弃物混合，密闭堆放10～15天，然后杀菌处理后得到基质。

本方案的有益效果：本方案针对不同的原料采用不同的发酵方式，针对城市生活垃圾和城市生活污泥，由于其在发酵初始阶段，其内部还有水分较多，一般在75％以上，温度上升相对缓慢，采用风流温度为32～35℃，风流中的氧气含量为19％～21％，有利于加快水分的增发，使得垃圾的温度维持在45～50℃；风流在流动过程中携带走部分热量，使其更加适宜微生物生长；在初始阶段，农林废弃物透气性和透水性相对较好，温度升高较慢，采用风流温度为30～35℃，风流中的氧气含量为19％～21％，确保微生物的正常生长的水分的快速流失。

城市生活垃圾和城市生活污泥发酵4～7天时，微生物大量生长，加上城市生活垃圾和城市生活污泥透气性较差，进一步加剧了温度的上升，可达75～80℃，采用风流温度为22～24℃(低温)，风流中的氧气含量为25％～28％(高含氧量)确保微生物的正常生长，同时实现对城市生活垃圾和城市生活污泥的分解；而农林废弃物在透气性较好的情况下，农林废弃物的温度维持在55～60℃之间，在农林废弃物发酵的第3～5天，保持风流温度为26～30℃，风流中的氧气含量为20～25％，有利于确保微生物正常生长和繁殖。

城市生活垃圾和城市生活污泥在发酵的第8～12天，保持风流温度为28～30℃，风流中的氧气含量为21％～23％；发酵室内的农林废弃物在发酵的第6～10天，保持风流温度为30～32℃，风流中的氧气含量为22％～25％；由于此阶段，垃圾微生物的分解作用弱化，垃圾温度呈现下降趋势，采用该范围内的风流温度和含氧量，使得微生物的发酵持续进行，同时对其进行了一定的限制，避免过度发酵。最后再通过密闭堆放和杀菌处理，使得基质实用更加安全。

本方案中的基质利用城市生活垃圾、农林废弃物和城市生活污泥，解决了废弃物的处置问题，同时利用城市生活垃圾和城市生活污泥中的营养物质，为植物提供所需养分。再利用农林废弃物起到吸水保湿的功效；利用黄黏土起到固土、增强绿化覆盖层强度的作用；使其可以广泛应用于边坡绿化和石漠化防治中。

本方案中的基质除了上述制备工艺外，针对偏远且对环境要求相对较低的地方，可直接按重量份数将黄黏土、粒径为20mm以内的农林废弃物、含水量小于80％的城市生活污泥与粒径为10mm以内的城市生活垃圾(经发酵)混合得到基质。

本方案还提供了一种使用上述基质绿化边坡的方法：在边坡上铺撒15～30cm厚的基质，再在基质上种植相应植物即可。

本方案中的基质除了应用到边坡绿化外，也可应用到土壤荒漠化的治理中。

附图说明

图1为本发明中的基质应用到边坡绿化后的效果图；

图2为本发明中的基质应用到边坡绿化后的另一效果图；

图3为本发明中的基质应用到边坡绿化后的又一效果图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例1：

一种基质的制备工艺，包括以下步骤：步骤一、将城市生活垃圾和农林废弃物粉碎过筛，确保城市生活垃圾粒径为10mm以内，农林废弃物粒径为20mm以内；

步骤二、向城市生活垃圾、农林废弃物和城市生活污泥中分别混入菌剂后进行独立发酵，城市生活垃圾、农林废弃物和城市生活污泥与菌剂的重量比均为2250:1；将混入菌剂的城市生活垃圾、农林废弃物和城市生活污泥分别投放到密闭的发酵室发酵，发酵室配设引风系统和增氧装置，并通过引风系统持续向发酵室通入风流；菌剂包括的原料及其重量份数为：em菌2份、固氮菌1份、解磷菌1份和解钾菌1份；

步骤三、发酵室内的城市生活垃圾和城市生活污泥在发酵的第1～3天，保持风流温度为33℃，风流中的氧气含量为20％；发酵室内的农林废弃物在发酵的第1～2天，保持风流温度为35℃，风流中的氧气含量为20％；

步骤四、发酵室内的城市生活垃圾和城市生活污泥在发酵的第4～7天，保持风流温度为23℃，风流中的氧气含量为27％；发酵室内的农林废弃物在发酵的第3～5天，保持风流温度为28℃，风流中的氧气含量为23％；

步骤五、发酵室内的城市生活垃圾和城市生活污泥在发酵的第8～12天，保持风流温度为29℃，风流中的氧气含量为22％；发酵室内的农林废弃物在发酵的第6～10天，保持风流温度为31℃，风流中的氧气含量为23％；

步骤六、按重量份数将黄黏土20份与发酵后的城市生活垃圾50份、城市生活污泥20份和农林废弃物10份混合，密闭堆放12天，然后杀菌处理后得到基质。

实施例2：

一种基质的制备工艺，包括以下步骤：步骤一、将城市生活垃圾和农林废弃物粉碎过筛，确保城市生活垃圾粒径为10mm以内，农林废弃物粒径为20mm以内；

步骤二、向城市生活垃圾、农林废弃物和城市生活污泥中分别混入菌剂后进行独立发酵，城市生活垃圾、农林废弃物和城市生活污泥与菌剂的重量比均为2200:1；将混入菌剂的城市生活垃圾、农林废弃物和城市生活污泥分别投放到密闭的发酵室发酵，发酵室配设引风系统和增氧装置，并通过引风系统持续向发酵室通入风流；菌剂包括的原料及其重量份数为：em菌1份、固氮菌1份、解磷菌1份和解钾菌1份；

步骤三、发酵室内的城市生活垃圾和城市生活污泥在发酵的第1～3天，保持风流温度为32℃，风流中的氧气含量为21％；发酵室内的农林废弃物在发酵的第1～2天，保持风流温度为30℃，风流中的氧气含量为21％；

步骤四、发酵室内的城市生活垃圾和城市生活污泥在发酵的第4～7天，保持风流温度为24℃，风流中的氧气含量为25％；发酵室内的农林废弃物在发酵的第3～5天，保持风流温度为30℃，风流中的氧气含量为20％；

步骤五、发酵室内的城市生活垃圾和城市生活污泥在发酵的第8～12天，保持风流温度为30℃，风流中的氧气含量为21％；发酵室内的农林废弃物在发酵的第6～10天，保持风流温度为30℃，风流中的氧气含量为22％；

步骤六、按重量份数将黄黏土23份与发酵后的城市生活垃圾58份、城市生活污泥23份和农林废弃物13份混合，密闭堆放10天，然后杀菌处理后得到基质。

实施例3：

一种基质的制备工艺，包括以下步骤：步骤一、将城市生活垃圾和农林废弃物粉碎过筛，确保城市生活垃圾粒径为10mm以内，农林废弃物粒径为20mm以内；

步骤二、向城市生活垃圾、农林废弃物和城市生活污泥中分别混入菌剂后进行独立发酵，城市生活垃圾、农林废弃物和城市生活污泥与菌剂的重量比均为2300:1；将混入菌剂的城市生活垃圾、农林废弃物和城市生活污泥分别投放到密闭的发酵室发酵，发酵室配设引风系统和增氧装置，并通过引风系统持续向发酵室通入风流；菌剂包括的原料及其重量份数为：em菌1份、固氮菌2份、解磷菌1份和解钾菌1份；

步骤三、发酵室内的城市生活垃圾和城市生活污泥在发酵的第1～3天，保持风流温度为35℃，风流中的氧气含量为19％；发酵室内的农林废弃物在发酵的第1～2天，保持风流温度为35℃，风流中的氧气含量为19％；

步骤四、发酵室内的城市生活垃圾和城市生活污泥在发酵的第4～7天，保持风流温度为22℃，风流中的氧气含量为28％；发酵室内的农林废弃物在发酵的第3～5天，保持风流温度为26℃，风流中的氧气含量为25％；

步骤五、发酵室内的城市生活垃圾和城市生活污泥在发酵的第8～12天，保持风流温度为28℃，风流中的氧气含量为23％；发酵室内的农林废弃物在发酵的第6～10天，保持风流温度为32℃，风流中的氧气含量为25％；

步骤六、按重量份数将黄黏土16份与发酵后的城市生活垃圾62份、城市生活污泥18份和农林废弃物8份混合，密闭堆放15天，然后杀菌处理后得到基质。

分别使用实施例1～3制备的基质用于贵州遵义绥阳的公路边坡进行绿化，使用时，在荒漠质的边坡上铺撒20～25cm厚的基质，然后种上植物，一年后植物生长状况良好，分别如附图1～3所示。