專利名稱：一種堆肥物料組合物及堆肥方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本技術(shù)涉及堆肥化處理領(lǐng)域，具體涉及一種利用水葫戸、城市生活污泥和餐廚垃
圾作為堆肥物料的好氧堆肥技術(shù)。
背景技術(shù)：
堆肥是利用含有肥料成分的動植物遺體和排泄物，加上泥土和礦物質(zhì)混合堆積， 在高溫、多濕氣的條件下，經(jīng)過發(fā)酵腐熟、微生物分解而制成的一種有機肥料。中國人數(shù)千 年來農(nóng)田中所使用的肥料，就是使用人畜的糞尿和植物莖葉作堆肥為主。堆肥過程每隔三、 四個星期翻積一次，大約經(jīng)過三個月左右。 堆肥技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，越來越傾向于充分地"變廢為寶"解決廢物廢品帶來的環(huán)境 問題。利用各種富含有機質(zhì)的廢棄物作為原材料進行堆肥已成為國內(nèi)外研究的熱點。如中 國發(fā)明專利CN1424288A公開了一種利用城市有機固體廢物生產(chǎn)有機堆肥的好氧堆肥法， 該方法按富水型農(nóng)業(yè)植物廢物與其它難降解的城市有機植物廢物在2 : 1 1 : 2的質(zhì)量比 例重量配比在間歇通氣條件下進行堆肥。中國發(fā)明專利CN1727292A公布了一種污泥半干 化與高溫好氧堆肥發(fā)酵技術(shù)方法，該方法將含水55-60%的污泥、菌種、回填料和粉煤灰進 行混合堆肥。 目前，利用水葫蘆作為堆肥原料是研究較多的堆肥技術(shù)。水葫蘆是世界上生長、繁 殖最快的水草之一，已經(jīng)在我國南方17個省(市、自治區(qū))泛濫成災(zāi)，是目前世界上危害最 嚴重的多年生水生雜草之一。負責清潔珠江廣州段的廣州市水上環(huán)衛(wèi)隊統(tǒng)計，從1975年至 今，珠江水域水葫戸每10年就增長10倍，1975年平均每天只撈到0. 5噸水葫戸，1985年為 5噸，1995年為50噸，而現(xiàn)在平均每天接近500噸。但同時水葫戸含有豐富的營養(yǎng)成分，包 括粗蛋白、粗纖維、粗脂肪、無氮浸出物以及許多氨基酸、維生素C、胡蘿卜素和多種微量元 素。水葫蘆在堆肥技術(shù)中的應(yīng)用，已經(jīng)充分地顯示了"變廢為寶"的同時為環(huán)境作出的貢獻。
但是，隨著我國城市化速度的提高，更多的有機質(zhì)廢品問題來源于城市污水、城市 生活污泥、廚房垃圾等。 隨著城市污水的處理能力不斷提高，伴隨而來的是污泥的產(chǎn)生量呈急劇增長，以 廣州來為例，廣州舊城區(qū)四大污水處理廠污泥產(chǎn)量超過900噸/日.城市生活污泥目前主 要是經(jīng)過簡單壓濾脫水后，運往市生活垃圾填埋場填埋。但是填埋場的容量有限，目前已面 臨著無處容納的難題。城市污水污泥中含有大量的有機質(zhì)、氮、磷、鉀以及植物生長所需的 其它營養(yǎng)元素，同時還含有難降解有機物及病原體等有害物質(zhì)，如不經(jīng)處理任其排放，不僅 造成環(huán)境污染，同時也是對資源的極大浪費。如果加以提煉，可以制造磷、氮等肥料，可以合 成燃料和吸附劑，但成本比較高，目前相關(guān)技術(shù)也不夠成熟。 與此同時，隨著城市人口急劇增長，人們生活消費水平的提高，餐廚垃圾在數(shù)量上 也隨之日益劇增。據(jù)2008年有關(guān)報道，廣州市餐廚垃圾日產(chǎn)量約1000噸。餐廚垃圾有機 物質(zhì)含量高，適于制成有機肥料，若將其應(yīng)用于堆肥技術(shù)中，將在大大減輕城市垃圾處理負 擔的同時，獲得可觀的有機質(zhì)肥料，具有雙重重要貢獻。但同時我國餐廚垃圾具有鹽分和油脂含量高以及其成分復(fù)雜的特性，不利于堆肥過程中微生物的生存和繁殖，制約了餐廚垃 圾的堆肥技術(shù)的廣泛應(yīng)用。楊延梅等在"餐廚垃圾堆肥理化特性變化規(guī)律研究"中，對好氧 堆肥條件下廚余堆肥和泔腳堆肥進行了研究，發(fā)現(xiàn)泔腳堆肥系統(tǒng)高溫持續(xù)時間長，C02釋放 率高，所需時間偏長，而廚余堆肥系統(tǒng)雖然堆肥周期短，但生物可利用碳的短缺造成系統(tǒng)氮 素損失量大。另有一項國家專利申請200810116333公開了一種以菌糠作為調(diào)理劑的餐廚 垃圾堆肥方法，將餐廚垃圾進行粉碎，然后將菌糠均勻拌入餐廚垃圾中，餐廚垃圾與菌糠之 比為l : 0.5-1 : 5 ;加入其他調(diào)理劑或促腐劑；將混合后物料水分含量調(diào)節(jié)至55%-65% 之間，C/N調(diào)節(jié)至20 : 1-30 : l之間，pH調(diào)節(jié)至7-8之間，物料粒度不大于3cm;采用好氧 堆肥工藝進行堆肥處理。但是其操作步驟繁瑣，需要調(diào)節(jié)pH，對其參數(shù)穩(wěn)定性的控制要求 高，不利于實際的推廣應(yīng)用，因此該技術(shù)也受到一定的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種充分利用城市生活污泥和廚房 垃圾，并且堆肥條件穩(wěn)定可控的堆肥方法，以在充分利用有機質(zhì)廢棄物，緩解環(huán)境問題的同 時，獲得良好而穩(wěn)定的堆肥效果，實現(xiàn)經(jīng)濟效益。
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)上述目的。 —種堆肥物料組合物，含有水葫蘆、城市生活污泥和餐廚垃圾。
所述的水葫蘆經(jīng)過風干而得，餐廚垃圾自然風干而得。
所述的堆肥物料的重量配比為城市生活污泥水葫蘆餐廚垃圾=
3-7 : 2-6 : 2-8。并且組合物的含水率控制在50-55% ;C/N為23 : 1-30 : 1。水葫蘆 和餐廚垃圾破碎成15-30mm。 —種堆肥方法，其特征在于采用水葫蘆、城市生活污泥和餐廚垃圾的組合物作為
堆肥原料。城市生活污泥水葫蘆餐廚垃圾=3-7 : 2-6 : 2-8。并且組合物的含水率
控制在50-55% ;C/N為23 : 1-30 : 1。 該方法是將堆肥原料經(jīng)過密封發(fā)酵后，再經(jīng)過強制通風發(fā)酵和自然通風發(fā)酵。密 封發(fā)酵時間為10-12h。強制通風發(fā)酵為間歇性通風，每小時通氣15-20min，空氣流量為 0. 04-0. 15mVmin "m 持續(xù)時間為ll_12d。自然通風為露天通風，將物料露天堆置，每天翻 堆1次；持續(xù)時間為18-19d。
本發(fā)明可優(yōu)選以下方案進行 (1)將水葫戸、餐廚垃圾風干破碎成15-30mm，按污泥水葫戸(風干)餐廚垃 圾=3-7 : 2-6 : 2-8的質(zhì)量比例配比充分混合，控制混合物含水率為50-55%、 C/N為
23 : 1-30 : i; (2)將混合堆料放進密封倉中開始一次發(fā)酵12h，然后開始間歇通風，每小時通氣 20min，空氣流量為0. 04-0. 15m3/min m3，持續(xù)lld后，將發(fā)酵倉的堆料轉(zhuǎn)為露天堆置，并保 持適當通風，每天翻堆1次，露天堆置18-19天后得到腐熟堆肥。 本發(fā)明說提供的各種堆肥條件和參數(shù)配比，是發(fā)明人針對目前堆肥原料養(yǎng)分含量 不高、堆肥時間過長等問題，研究確定進行了大量試驗的研究結(jié)果。通過測定分析了污泥、 餐廚垃圾、水葫蘆中各種營養(yǎng)組分，通過研究各種原材料的堆肥比例和各種堆肥工藝參數(shù) (通風條件、物料配比)，試驗表明，根據(jù)本發(fā)明所提供的方法，可以獲得良好而穩(wěn)定的堆肥效果。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有如下幾個優(yōu)點 (1)本發(fā)明所提供的堆肥方法有機質(zhì)降解率高，有機質(zhì)降解率均在40%以上；
(2)本發(fā)明克服了廚房垃圾堆肥的技術(shù)難題，使發(fā)酵過程中氮磷等養(yǎng)分流失少，系 統(tǒng)氮素得到有效的存留和利用，堆肥效果良好，同時解決了大量廚房垃圾的處理問題；
(3)本發(fā)明還采用城市生活污泥作為原料，是城市生活污泥堆肥技術(shù)的一大突破。 盡管城市生活污泥的成分復(fù)雜，利用難度高，但是本發(fā)明的多次試驗驗證，在本發(fā)明所采用 的方法和系統(tǒng)參數(shù)下，采用城市生活污泥作為原料之一的堆肥技術(shù)可以獲得較高的有機質(zhì) 降解率，并且降解效果穩(wěn)定。 (4)本發(fā)明所采用的方法無需調(diào)節(jié)pH值，各種條件參數(shù)均是穩(wěn)定的可控因素，進 一步提高了本發(fā)明方法的實用性、可控性和穩(wěn)定性。
具體實施方式

實施例1 將水葫蘆、餐廚垃圾風干破碎成15-30mm，按污泥水葫蘆(風干)餐廚垃圾 =7:6: 8的質(zhì)量比例配比充分混合，混合物含水率為53. 7X、C/N為27 : l，將混合 堆料放進密封倉中開始一次發(fā)酵10h，然后開始間歇通風，每小時通氣20min，空氣流量為 0. 08 0. 15mVmin 'm 持續(xù)12d后，將發(fā)酵倉的堆料轉(zhuǎn)為露天堆置，并保持適當通風，每天翻 堆1次，露天堆置19天后得到腐熟堆肥。檢測發(fā)現(xiàn)堆肥有機質(zhì)為44. 2%，TN為1. 29%，TP 為0. 63%， TK為3. 52%。
實施例2 將水葫蘆、餐廚垃圾風干破碎成15-30mm，按污泥水葫蘆(風干)餐廚垃圾 =7:6: 8的質(zhì)量比例配比充分混合，混合物含水率為53. 7X、C/N為27 : l，將混合 堆料放進密封倉中開始一次發(fā)酵12h，然后開始間歇通風，每小時通氣15min，空氣流量為 0. 04 0. 08mVmin ，m 持續(xù)lld后，將發(fā)酵倉的堆料轉(zhuǎn)為露天堆置，并保持適當通風，每天翻 堆1次，露天堆置18天后得到腐熟堆肥。檢測發(fā)現(xiàn)堆肥有機質(zhì)為43. 3%，TN為1. 32%，TP 為0. 63%， TK為3. 67%。
實施例3 將水葫蘆、餐廚垃圾風干破碎成15-30mm，按污泥水葫蘆(風干)餐廚垃圾 =7:4: 3的質(zhì)量比例配比充分混合，混合物含水率為52%、 C/N為23 : l，將混合堆 料放進密封倉中開始一次發(fā)酵12h，然后開始間歇通風，每小時通氣20min，空氣流量為 0. 04 0. 08mVmin ，m 持續(xù)lld后，將發(fā)酵倉的堆料轉(zhuǎn)為露天堆置，并保持適當通風，每天翻 堆1次，露天堆置18天后得到腐熟堆肥。檢測發(fā)現(xiàn)堆肥有機質(zhì)為44. 2%，TN為1. 49%，TP 為0. 53%， TK為3. 07%。
實施例4 將水葫蘆、餐廚垃圾風干破碎成15-30mm，按污泥水葫蘆(風干)餐廚垃圾 =3:2: 2的質(zhì)量比例配比充分混合，混合物含水率為54. 1%、 C/N為30 : l，將混合 堆料放進密封倉中開始一次發(fā)酵12h，然后開始間歇通風，每小時通氣20min，空氣流量為 0. 04 0. 08mVmin ，m 持續(xù)lld后，將發(fā)酵倉的堆料轉(zhuǎn)為露天堆置，并保持適當通風，每天翻堆1次，露天堆置19天后得到腐熟堆肥。檢測發(fā)現(xiàn)堆肥有機質(zhì)為44. 5%，TN為1. 39%，TP 為O. 64X，TK為3.91%。
權(quán)利要求
一種堆肥物料組合物，其特征在于所述的組合物包括水葫蘆、城市生活污泥和餐廚垃圾。
2. 如權(quán)利要求1所述的堆肥物料組合物，其特征在于所述的水葫蘆經(jīng)過風干破碎而 得，餐廚垃圾自然風干而得。
3. 如權(quán)利要求2所述的堆肥物料組合物，其特征在于，所述的堆肥物料的重量配比為城市生活污泥水葫蘆餐廚垃圾=3-7 : 2-6 : 2-8 ;所述水葫蘆和餐廚垃圾破碎成15-30mm。
4. 如權(quán)利要求3所述的堆肥物料組合物，其特征在于所述的組合物的含水率為50-55% ;C/N為23 : 1-30 : 1。
5. —種堆肥方法，其特征在于采用如權(quán)利要求l-4任一權(quán)利要求所述的堆肥物料組 合物作為堆肥原料。
6. 如權(quán)利要求5所述的堆肥方法，其特征在于所述的堆肥原料經(jīng)過密封發(fā)酵后，再經(jīng) 過強制通風發(fā)酵和自然通風發(fā)酵。
7. 如權(quán)利要求6所述的堆肥方法，其特征在于所述的密封發(fā)酵時間為10-12h。
8. 如權(quán)利要求6所述的堆肥方法，其特征在于所述的強制通風發(fā)酵為間歇性通風，每小時通氣15-20min，空氣流量為0. 04-0. 15m3/min m 持續(xù)時間為1H2d。
9. 如權(quán)利要求6所述的堆肥方法，其特征在于所述的自然通風為露天通風，持續(xù)時間 為18-19d。
10. 如權(quán)利要求9所述的堆肥方法，其特征在于所述的露天通風，是將物料露天堆置， 每天翻堆1次。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種堆肥物料組合物，含有水葫蘆、城市生活污泥和餐廚垃圾，其重量配比為城市生活污泥∶水葫蘆∶餐廚垃圾＝3~7∶2~6∶2~8，組合物的含水率控制在50-55％；C/N為23∶1-30∶1。堆肥方法是將堆肥原料經(jīng)過密封發(fā)酵后，再經(jīng)過強制通風發(fā)酵和自然通風發(fā)酵。本發(fā)明公開的所提供的堆肥方法有機質(zhì)降解率高，有機質(zhì)降解率均在40％以上；無需調(diào)節(jié)pH值，各種條件參數(shù)均是穩(wěn)定的可控因素，進一步提高了本發(fā)明方法的實用性、可控性和穩(wěn)定性，具有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號C05F7/00GK101774835SQ20091021425
公開日2010年7月14日 申請日期2009年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日
發(fā)明者孟小春, 張旭蘭, 張淑娟, 林親鐵, 林卓玲, 江紀修, 范瑞, 謝子釗, 黃耀棠 申請人:中山大學(xué)