专利名称：一种营养活化土及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种营养活化土，及其制备方法。
背景技术：
陈腐垃圾是指堆放时间已经较长的垃圾，其中含有的诸如有机质、纸、织物、木材、食品等之类的成分基本都已经腐烂熟化，而转变成腐殖质和矿物质(称之为熟化土)，并与塑料、灰土、砖瓦、玻璃等混杂在一起。陈腐垃圾中的熟化土占垃圾总量的85％左右，其中粒径小的细熟化土能占到垃圾总量的60％左右。一方面，陈腐垃圾带来的熟化土的量很大，另一方面，该熟化土的土壤肥力不足，营养素不平衡，并含有不同程度的腐臭味、腐败微生物、甚至病原微生物。所以，若不经过处理，直接把熟化土送埋，不仅耗费资金且污染环境。因此，处理陈腐垃圾的关键在于如何处理大量的熟化土。目前在我国还没有一套处理陈腐垃圾的行之有效的办法。若能把这些熟化土变废为宝，“还土回地”，用于城市绿化、农村土壤改良、荒地改良、城市边缘防风固沙、沙漠改造等，不仅可以创造经济效益，而且对环境大有益处。
营养活化土是指含有一定量的有机质和少量的氮、磷、钾以及种类丰富的微量元素，并且加入了大量适合各种植物生长的有益微生物，更富有营养，更适合植物的生长发育，植物能充分利用水、肥土、气，质地疏松，并具有较好的持水能力的土壤土。如在中国专利CN 1183397A中公开的一种营养土，其为以农作物秸秆、锯末等废弃物为原料，经烘干、粉碎后，加入畜禽粪尿和含磷的化肥，混合均匀，发酵后得到液体肥料，发酵后的沉渣收集后加入N、P、K、微量元素、稀土和自提的生长素得到营养土。但是这种方法制备的营养土有机质含量低，微量元素少，且发酵时间长。
发明内容
本发明的目的在于为了克服直接把陈腐垃圾的熟化土送埋，不仅耗费资金且污染环境的缺陷；同时，为了消除腐臭味、腐败微生物、甚至病原微生物；也为了克服现有的营养土有机质含量低，微量元素少，且发酵时间长的缺陷，从而提供一种利用多年堆积的陈腐垃圾为起始原料，使用微生物短时间发酵制备的，臭味极小、无致病微生物的、有机质含量较高且富含微量元素或活性有益微生物的营养活化土，及其制备方法。
本发明的目的是通过如下的技术方案实现的本发明提供一种营养活化土，其为陈腐垃圾经筛分得到的粒径小于5mm的细熟化土，其产品质量指标和规格如下符合无害化标准；含水率＜30％，pH值为6.5～8.5，有机质含量≥5％，全氮为≥0.1％，速效氮为≥0.02％，全磷为≥0.05％，全钾为≥0.05％，无机物粒径＜5mm，有益微生物活菌数≥106个/g，富含微量元素。
本发明提供一种上述营养活化土的制备方法，包括如下的步骤1)细熟化土初选——将陈腐垃圾进行筛选，筛分出粒径小于5mm的细熟化土；2)灭菌除臭A.对于步骤1)中筛选的不符合国家环境卫生标准的有臭味的细熟化土，先进行灭菌，再向其中喷入生物除臭净化剂，处理1～2天，进行生物除臭，生物除臭净化剂的加入量占细熟化土重量的0.05～0.5wt％；所述的生物除臭净化剂为本申请人在另案申请的、申请号为200510069515.8、发明名称为“一种生物除臭净化剂及其用途”的专利中公开的生物除臭净化剂，为酵母菌、乳酸菌、固氮菌、功能芽孢杆菌和光合细菌配伍而成的混合物；B.对于步骤1)中筛选的符合国家环境卫生标准的无臭味的细熟化土，直接进行灭菌；3)氮、磷、钾的添加向步骤2)得到的细熟化土中添加氮、磷、钾元素，添加的氮、磷、钾元素后达到全氮为≥0.1％，速效氮为≥0.02％，全磷为≥0.05％，全钾为≥0.05％；混合均匀后，即得到了本发明的营养活化土。
本发明提供的上述营养活化土的制备方法，还包括步骤4)或/和步骤5)，具体如下4)矿物质元素的添加向添加了氮、磷、钾的细熟化土中添加矿物质元素，混合均匀；所添加的矿物质元素有Si，Ca，Mn，Zn，Fe，Cu，Mg，Mo，B，S等；所述的各矿物质元素的添加总量为0.5～1.0％；所述矿物质元素的原料来源为过磷酸钙、磷酸二铵、硫酸钾、硫酸镁、硫酸锰、硫酸锌、硫酸亚铁等；
5)有益微生物的添加向上述熟化土中添加步骤2)中所述的生物除臭净化剂，或是市售的含有固氮菌、解磷解钾菌、酵母菌、或乳酸菌的微生物肥料，混合均匀。
与现有技术相比，本发明提供的营养活化土的优点在于1、本发明生产的营养活化土是经过微生物活化的，加入了大量适合植物生长的有益微生物，如固氮菌、解磷解钾菌、酵母菌、乳酸菌等，对土壤进行了“活化”，不但能促进植物根系的生长发育，而且还能给植物提供微量元素和氮源，还能帮助植物更好的利用水、肥、土、气，更适合植物的生长发育，提高产量，该营养活化土是一种质地疏松，并具有较好的持水能力的土壤土。
2、本发明使用陈腐垃圾的细熟化土作为营养活化土的原料，能变废为益土，且发酵时间短，与以往的活化土相比，含有更全面的营养物质(包括微量元素和矿物质)，并且含有更多的有机质、有益活性微生物和微量元素、中量元素等，营养齐全、合理，能使土壤长期保持疏松不板结，便于植物充分利用水、肥、土、气，营造出植物生长的良好环境。
3、本发明提供的营养活化土的制备方法一举多得，不仅处理了陈腐垃圾产生的大量熟化土，还能生产出营养全面的营养活化土，并且此处理方法转化成本低，能创造出经济效益。
4、目前世界包括中国在内都面临水土流失的严峻问题，用本发明的方法处理陈腐垃圾中的大量的熟化土，可生产出营养全面的营养活化土，再生的土壤可以还土回地，5、用本发明的方法生产出的营养活化土可用于城市绿化，农村土壤改良，荒地改良，城市边缘防风固沙，沙漠改造等，不仅可以创造可观的经济效益，而且对环境大有益处。
具体实施例方式
实施例1、1)细熟化土初选——将陈腐垃圾进行筛选，筛分出粒径小于3mm的细熟化土；首先通过孔径50mm的滚筒自动筛分机筛分陈腐垃圾，将诸如废塑料、砖瓦石块、金属之类的筛上物选出，弃之。
然后将筛下物进一步通过震动筛分，将筛上物——12～50毫米的渣土，送去生产堆肥和有机肥；将筛下物——小于12毫米的熟化土再用孔径3mm的滚动筛筛分，选留筛下物——细熟化土；2)灭菌除臭将步骤1)筛选的不符合国家环境卫生标准的有臭味的细熟化土于80℃灭菌15min；向将灭菌后的细熟化土中加入生物除臭净化剂，处理1天，进行生物除臭，液剂型生物除臭净化剂的加入量占细熟化土重量的0.2wt％；所述的生物除臭净化剂如本申请人在另案申请的专利“一种生物除臭净化剂及其用途”中公开的，为10体积份产朊假丝酵母发酵液，10体积份乳酸菌发酵液，20体积份功能芽孢杆菌发酵液(其中巨大芽孢杆菌∶蜡状芽孢杆菌∶胶质芽孢杆菌∶枯草芽孢杆菌＝3∶3∶3∶1)，20体积份固氮菌发酵液，30体积份沼泽红假单胞菌发酵液的混合液，且5类微生物的活菌总和≥109/毫升(10亿)，混合液为pH≤5.0的酸性液体；3)氮、磷、钾的添加向步骤2)得到的经除臭和重金属去除的细熟化土中添加矿物质元素，得到的土中氮占细熟化土重量的0.9％，磷占细熟化土重量的0.4％，钾占细熟化土重量的0.9％；4)矿物质元素的添加通过加入过磷酸钙、磷酸二铵、硫酸钾、硫酸镁、硫酸锰、硫酸锌、或硫酸亚铁等向步骤3)得到的细熟化土中添加矿物质元素Si，Ca，Mn，Zn，Fe，Cu，Mg，Mo，B，S，其添加总量占细熟化土重量的0.5％；5)微生物的添加若垃圾集散厂有污水塘，则向污水塘的污水中加入0.8wt％糖蜜和0.3wt％尿素来补充碳源和氮源；按30g/m3污水的量加入前述的生物除臭净化剂，培养2天；将得到的增殖后的复合单细胞微生物菌种液按0.8wt％的重量比喷洒添加入步骤4)得到的细熟化土，混合均匀，即得到了本发明的营养活化土。
实施例2、1)细熟化土初选——将陈腐垃圾进行筛选，筛分出粒径小于3mm的细熟化土；同于实施例步骤1)；2)灭菌除臭将步骤1)筛选的不符合国家环境卫生标准的有臭味的细熟化土于80℃灭菌15min；向将灭菌后的细熟化土中加入生物除臭净化剂，处理2天，进行生物除臭，液剂型生物除臭净化剂的加入量占细熟化土重量的0.5wt％；所述的生物除臭净化剂如本申请人在另案申请的专利“一种生物除臭净化剂及其用途”中公开的，为20体积份产朊假丝酵母发酵液，15体积份乳酸菌发酵液，40体积份功能芽孢杆菌发酵液(其中巨大芽孢杆菌∶蜡状芽孢杆菌∶胶质芽孢杆菌∶枯草芽孢杆菌＝5∶4∶5∶3)，10体积份固氮菌发酵液，15体积份沼泽红假单胞菌发酵液的混合液，且5类微生物的活菌总和≥109/毫升(10亿)，混合液为pH≤5.0的酸性液体；3)氮、磷、钾的添加向步骤2)得到的经除臭和重金属去除的细熟化土中添加矿物质元素，得到的土中氮占细熟化土重量的0.8％，磷占细熟化土重量的0.2％，钾占细熟化土重量的0.7％；4)矿物质元素的添加通过加入过磷酸钙、磷酸二铵、硫酸钾、硫酸镁、硫酸锰、硫酸锌、或硫酸亚铁等向步骤3)得到的细熟化土中添加矿物质元素Si，Ca，Mn，Zn，Fe，Cu，Mg，Mo，B，S，其添加总量占细熟化土重量的0.7％，混合均匀，即得到了本发明的营养活化土。
实施例3、1)细熟化土初选——将陈腐垃圾进行筛选，筛分出粒径小于3mm的细熟化土；同于实施例步骤1)；2)灭菌除臭将步骤1)筛选的符合国家环境卫生标准的无臭味的细熟化土于85℃灭菌15min；3)氮、磷、钾的添加向步骤2)得到的经除臭和重金属去除的细熟化土中添加矿物质元素，得到的土中氮占细熟化土重量的1.4％，磷占细熟化土重量的0.6％，钾占细熟化土重量的1.3％；4)微生物的添加将生物除臭净化剂喷洒添加入步骤3)得到的细熟化土，液剂型生物除臭净化剂的加入量占细熟化土重量的0.4wt％，混合均匀，即得到了本发明的营养活化土。
所述的生物除臭净化剂如本申请人在另案申请的专利“一种生物除臭净化剂及其用途”中公开的，为20体积份产朊假丝酵母发酵液，15体积份乳酸菌发酵液，40体积份功能芽孢杆菌发酵液(其中巨大芽孢杆菌∶蜡状芽孢杆菌∶胶质芽孢杆菌∶枯草芽孢杆菌＝5∶4∶5∶3)，10体积份固氮菌发酵液，15体积份沼泽红假单胞菌发酵液的混合液，且5类微生物的活菌总和≥109/毫升(10亿)，混合液为pH≤5.0的酸性液体；实施例4、1)细熟化土初选——将陈腐垃圾进行筛选，筛分出粒径小于3mm的细熟化土；同于实施例步骤1)2)灭菌除臭将步骤1)筛选的不符合国家环境卫生标准的有臭味的细熟化土于75℃灭菌15min；向将灭菌后的细熟化土中喷入生物除臭净化剂，处理1天，进行生物除臭，液剂型生物除臭净化剂的加入量占细熟化土重量的0.4wt％；所述的生物除臭净化剂如本申请人在另案申请的专利“一种生物除臭净化剂及其用途”中公开的，为10体积份产朊假丝酵母发酵液，10体积份乳酸菌发酵液，20体积份功能芽孢杆菌发酵液(其中巨大芽孢杆菌∶蜡状芽孢杆菌∶胶质芽孢杆菌∶枯草芽孢杆菌＝3∶3∶3∶1)，20体积份固氮菌发酵液，30体积份沼泽红假单胞菌发酵液的混合液，且5类微生物的活菌总和≥109/毫升(10亿)，混合液为pH≤5.0的酸性液体；3)氮、磷、钾的添加向步骤2)得到的经除臭和重金属去除的细熟化土中添加矿物质元素，得到的土中氮占细熟化土重量的0.8％，磷占细熟化土重量的0.2％，钾占细熟化土重量的0.7％，即得到了本发明的营养活化土。
实施例5、1)细熟化土初选——将陈腐垃圾进行筛选，筛分出粒径小于3mm的细熟化土；同于实施例步骤1)；2)灭菌除臭将步骤1)筛选的符合国家环境卫生标准的无臭味的细熟化土于70℃灭菌15min；3)氮、磷、钾的添加向步骤2)得到的经除臭和重金属去除的细熟化土中添加矿物质元素，得到的土中氮占细熟化土重量的0.9％，磷占细熟化土重量的0.4％，钾占细熟化土重量的0.9％；4)矿物质元素的添加通过加入过磷酸钙、磷酸二铵、硫酸钾、硫酸镁、硫酸锰、硫酸锌、或硫酸亚铁等向步骤3)得到的细熟化土中添加矿物质元素Si，Ca，Mn，Zn，Fe，Cu，Mg，Mo，B，S，其添加总量占细熟化土重量的0.6％；5)微生物的添加将市售的含有固氮菌、解磷解钾菌、酵母菌、或乳酸菌的微生物肥料加入步骤4)得到的细熟化土，混合均匀，即得到了本发明的营养活化土。
权利要求
1.一种营养活化土，其为陈腐垃圾经筛分得到的粒径小于3mm的细熟化土，其产品质量指标和规格如下符合无害化标准；含水率＜30％，pH值为6.5～8.5，有机质含量≥5％，全氮为≥0.1％，速效氮为≥0.02％，全磷为≥0.05％，全钾为≥0.05％，无机物粒径＜3mm，有益微生物活菌数≥106个/g，富含微量元素。
2.一种权利要求1所述的营养活化土的制备方法，包括如下的步骤1)细熟化土初选将陈腐垃圾进行筛选，筛分出粒径小于3mm的细熟化土；2)灭菌除臭将步骤1)中筛选的细熟化土进行灭菌；3)氮、磷、钾的添加向步骤2)得到的细熟化土中添加氮、磷、钾元素，添加的氮、磷、钾元素后达到全氮为≥0.1％，速效氮为≥0.02％，全磷为≥0.05％，全钾为≥0.05％；混合均匀后，得到本发明的营养活化土。
3.如权利要求2所述的营养活化土的制备方法，其特征在于所述的步骤2)还包括在灭菌后，向细熟化土中喷入生物除臭净化剂，处理1～2天，进行生物除臭，生物除臭净化剂的加入量占细熟化土重量的0.05～0.5wt％。
4.如权利要求3所述的营养活化土的制备方法，其特征在于所述的生物除臭净化剂为酵母菌、乳酸菌、固氮菌、功能芽孢杆菌和光合细菌配伍而成的混合物。
5.如权利要求2所述的营养活化土的制备方法，其特征在于还包括步骤4)或/和步骤5)，具体如下4)矿物质元素的添加向添加了氮、磷、钾的细熟化土中添加矿物质元素，混合均匀；5)有益微生物的添加向上述熟化土中添加步骤2)中所述的生物除臭净化剂，或是市售的含有固氮菌、解磷解钾菌、酵母菌、或乳酸菌的微生物肥料，混合均匀。
6.如权利要求2所述的营养活化土的制备方法，其特征在于所述步骤4)中的所添加的矿物质元素为选自Si，Ca，Mn，Zn，Fe，Cu，Mg，Mo，B，S中的一种或多种；各矿物质元素的添加总量为0.5～1.0％。
7.如权利要求2或5所述的营养活化土的制备方法，其特征在于所述矿物质元素的原料来源为过磷酸钙、磷酸二铵、硫酸钾、硫酸镁、硫酸锰、硫酸锌、或硫酸亚铁。
全文摘要
本发明涉及一种营养活化土，其为陈腐垃圾经筛分得到的粒径小于3mm的细熟化土，其产品质量指标和规格如下符合无害化标准；含水率＜30％，pH值为6.5～8.5，有机质含量≥5％，全氮为≥0.1％，速效氮为≥0.02％，全磷为≥0.05％，全钾为≥0.05％，无机物粒径＜3mm，有益微生物活菌数≥10
文档编号B09B3/00GK1896036SQ20051008278
公开日2007年1月17日 申请日期2005年7月12日 优先权日2005年7月12日
发明者张日俊, 刘静, 向前, 于玄, 李品芳, 郭世文 申请人:中国农业大学