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园林废弃物与蘑菇渣混合堆肥研究

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摘要:以园林废弃物为主要原料,添加不同比例蘑菇渣进行混合堆肥研究堆肥过程中温度变化、物理性质和化学性质。结果表明,添加蘑菇渣的堆肥起温快,高温持续时间长,腐熟效果好、总养分含量高。

关键词:园林废弃物;蘑菇渣;堆肥

随着生态文明城市建设的快速发展,城市园林绿化日益受到人们的重视,园林废弃物的产生量也越来越大,已成为继城市生活垃圾之后的第2大城市固体废弃物。以深圳为例,目前园林绿化垃圾每天的产生量为677t,据预测,2020年将达到1261t/d。与焚烧填埋相比,园林废弃物堆肥是三效合一的方法,能同时获得经济效益、生态效益和社会效益。由于园林废弃物含有大量的木质素和纤维素,难降解,堆肥周期长,加之堆肥技术不成熟,因此堆肥质量得不到保障。本文通过添加蘑菇渣的方法,探讨其与园林废弃物混合堆肥过程中温度变化及堆肥的腐熟效果及养分含量,以期为园林废弃物的资源化处理提供参考。

1材料与方法

1.1试验材料

试验材料主要有园林废弃物和蘑菇渣。园林废弃物来自深圳市铁汉生态环境股份有限公司,经过削片机进行1次粉碎,再经过立式干湿料综合粉碎机进行2次粉碎,得到粒径5~25mm的物料,主要成分为纤维素和木质素。蘑菇渣为种植金针菇后的废弃物,主要含有油糠、麦麸、玉米粉、棉籽壳、稻糠、木屑。堆肥菌剂为RW促腐剂,辅料为尿素。

1.2试验方法

堆肥前先将园林废弃物进行2次粉碎,使粒径控制在5~25mm,按照试验设计将园林废弃物与蘑菇渣混合均匀后,调节物料含水率在65%左右,pH值6.5左右,将物料运输至发酵槽(发酵槽规格:长40m,宽3.5m,高1.0m),堆置长度为13m,高度为0.8m,总体积为36m3。除对照处理外,发酵菌剂的添加量均为1.5kg,尿素均为75kg。试验设计详见表1。

1.3测定指标及万法

堆肥发酵期间,实时测量温度:采用探针式温度计测定堆体温度,每个堆体3个监测点,每个监测点测量堆体下15cm及30cm的温度。含水率、pH值、电导率、有机质、全氮、全磷、全钾的测定方法均按照农业行业标准:NY884-2004测定。过筛率,堆肥结束时将各个处理的堆肥自然风干,然后用四分法取同样质量的样品,分别通过1mm和2mm的筛。

2堆肥结果分析

2.1堆肥过程中温度变化情况

温热条件是堆肥过程的一个关键控制指标,它是一个微生物发酵过程,微生物代谢产热,使堆体温度升高。当堆体温度上升到55℃并保持3天以上(或50℃以上保持5~7天),堆料中的病原菌和寄生虫卵就可以被完全杀灭,从而满足堆肥卫生指标。

由图1可知,在本试验中,整个堆肥期间,添加了蘑菇渣的处理比未添加蘑菇渣的处理相比,其起温快;添加了蘑菇渣的处理,其温度比未添加的要高4℃左右,各处理高温持续的时间均比较长、温度变化规律基本相似,各处理在堆肥的前40天,温度在60~70℃间波动,40d后开始逐渐降低,说明进入腐熟期。

从图2可知,堆体表面以下30cm深度,在堆肥75天内,处理1~4其温度变化规律基本相似,且整个期间温度在60℃左右波动。温度高于堆体表面以下15cm处的温度。

试验说明,添加蘑菇渣的堆肥,起温快、高温持续时间长,可加速堆体有机物的降解,从而可加快物料的腐熟。

2.2堆肥物理性质

由表2可知,堆肥结束时,各处理的颜色表现为,处理1和处理2为褐色较深的颜色,处理3和处理4褐色较浅的颜色,气味均无任何异味。处理1呈粉状和细小的粒状、无扎手纤维,手感柔软细腻;处理2呈粉状和细小的粒状,手感一般细腻;处理3较多呈纤维状,手感粗糙,纤维扎手;处理4呈纤维状,手感粗糙,纤维扎手。

堆肥过程中,适宜的水分是堆肥成功的首要条件。堆肥中水分的主要作用在于溶解有机物,参与微生物的新陈代谢;水分蒸发还可带走热量,起到调节堆肥温度的作用。由表2可知,堆肥结束时各处理的含水率均较高,原因可能是,堆肥过程为露天堆肥,因降雨导致含水率过高。从过筛率可知,处理1粒径

2.3堆肥化学性质

pH值是微生物生长繁殖的重要因素之一。多数研究表明,微生物适宜在中性和弱碱环境中生长,过酸和过碱的环境均会影响微生物的生长繁殖,从而影响堆肥发酵的进程,影响物料的腐熟。反过来微生物的分解活动也会影响pH值的变化。多数研究表明堆肥pH值的理想范围为6.5~7.5。电导率的大小与堆肥的含盐量有关,研究表明腐熟堆肥的电导率

从表3可知,处理1呈微酸性,处理2、处理3、处理4呈微碱性,其pH值在6.5~7.5。4个处理的电导率均低于3ms/cm。有机质含量均较高在70%左右。处理1总养分(氮+五氧化二磷+氧化钾)含量为69.15g/kg,处理2总养分(氮+五氧化二磷+氧化钾)的含量为53.89g/kg。处理3总养分(氮+五氧化二磷+氧化钾)含量为47.87g/kg。处理4总养分(氮+五氧化二磷+氧化钾)含量为46.24g/kg。添加蘑菇渣的处理其总养分含量高于未添加蘑菇渣的处理,蘑菇渣添加量越大其养分含量越高。

3结论

(1)各个处理中堆体表面以下30cm处的温度高于堆体表面以下15cm处的温度。(2)园林废弃物堆肥的有机质含量高,是最好的土壤改良剂之一。(3)添加蘑菇渣的处理其堆肥的腐熟程度高于未添加的处理。(4)添加蘑菇渣的堆肥,其养分含量高于未添加蘑菇渣的处理,且随着蘑菇渣添加量的增大,养分含量升高。