專利名稱：：有機(jī)栽培基質(zhì)及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種有機(jī)栽培基質(zhì)，特別是涉及一種利用造紙工業(yè)固體廢棄物制備的有機(jī)栽培基質(zhì)，本發(fā)明還涉及所述有機(jī)栽培基質(zhì)的制備方法。
背景技術(shù)：
：基質(zhì)栽培作為一項(xiàng)農(nóng)業(yè)新技術(shù)已被廣大科研人員及生產(chǎn)者所認(rèn)可，與傳統(tǒng)的土壤栽培相比，具有很大的優(yōu)勢(shì)，基質(zhì)栽培設(shè)施簡(jiǎn)單、投資成本低，在國(guó)內(nèi)，基質(zhì)栽培是無土栽培的主要形式，基質(zhì)作為植物生長(zhǎng)的基礎(chǔ)和介質(zhì)，具有配制材料來源廣泛、高保水透氣性和良好的保肥性能、防止土傳病蟲害以及質(zhì)地輕便于運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)。近幾年，伴隨著基質(zhì)栽培應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，技術(shù)水平迅速提高，工廠化及有機(jī)農(nóng)業(yè)等行業(yè)的快速發(fā)展使栽培基質(zhì)需求量大增。由于泥炭?jī)r(jià)格相對(duì)昂貴，長(zhǎng)期開采還會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞，目前大量使用的泥炭基質(zhì)的泥炭替代物研究成為國(guó)際研究熱點(diǎn)。我國(guó)每年產(chǎn)生近1600萬噸造紙工業(yè)廢棄物，如不進(jìn)行妥善的處理，將會(huì)造成嚴(yán)重的二次污染問題，而把其開發(fā)為栽培基質(zhì)不僅可以降低成本，變廢為寶，而且還可以改善對(duì)環(huán)境的污染。通過對(duì)造紙工業(yè)廢棄物進(jìn)行處理，深入研究基質(zhì)的性質(zhì)，通過特性改良，性狀優(yōu)化配比等工藝，開發(fā)出適合工廠化、規(guī)?；a(chǎn)的造紙工業(yè)廢棄物栽培基質(zhì)是完全可行的。以造紙工業(yè)固體廢棄物生產(chǎn)基質(zhì)，既可以緩解泥炭過度開采對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的壓力，又可以實(shí)現(xiàn)造紙工業(yè)廢棄物的資源化利用，解決其造成的二次污染等環(huán)境問題，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益及社會(huì)效益。另外也是建設(shè)節(jié)約型社會(huì)，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)合理利用資源，推動(dòng)廢物綜合利用的需要。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是提供一種有機(jī)栽培基質(zhì)，該有機(jī)栽培基質(zhì)利用造紙工業(yè)固體廢棄物制備，該基質(zhì)理化性狀優(yōu)良，營(yíng)養(yǎng)元素豐富全面，可廣泛應(yīng)用于蔬菜及花卉等植物的無土栽培。本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是提供一種利用造紙工業(yè)固體廢棄物制備栽培基質(zhì)的方法，通過利用固體廢棄物來制備栽培基質(zhì)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)造紙工業(yè)廢棄物的資源化利用，解決環(huán)境污染問題，變廢為寶。為解決上述第一個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是有機(jī)栽培基質(zhì)，主要由發(fā)酵處理后的造紙工業(yè)廢棄木屑和堆肥處理后的造紙污泥按3:17:i的體積比混合而成。優(yōu)選的是所述有機(jī)栽培基質(zhì)主要由發(fā)酵處理后的造紙工業(yè)廢棄木屑和堆肥處理后的造紙污泥按3:14:i的體積比混合而成。為解決上述第二個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是有機(jī)栽培基質(zhì)的制造方法，包括以下步驟(1)造紙工業(yè)廢棄木屑發(fā)酵處理步驟在過篩后的每立方米造紙工業(yè)廢棄木屑3中，添加12kg尿素增加氮源以調(diào)節(jié)碳氮比，加入過磷酸鈣調(diào)節(jié)酸堿度至ra值為6.57.5，添加0.20.3wt^的菌種，并調(diào)整水分到含水率5565wt%，混合均勻后定期翻堆發(fā)酵，在溫度上升至6(TC后維持67天，經(jīng)晾曬降溫后備用；(2)造紙污泥堆肥處理步驟首先將造紙污泥處理至含水率為4555wt%，然后在強(qiáng)制通風(fēng)的條件下經(jīng)靜態(tài)垛式好氧堆肥處理，晾曬，粉碎后備用；(3)混合步驟將步驟(1)所得到的造紙工業(yè)廢棄木屑原料與步驟(2)得到的造紙污泥原料按照3:17:l的體積比進(jìn)行混合。其中，步驟(1)中所述菌種為枯草芽孢桿菌。其中，步驟(1)中，所述造紙工業(yè)廢棄木屑混合均勻后用不透氣物品覆蓋后進(jìn)行發(fā)酵。其中，步驟(1)中，所述發(fā)酵采用條垛式定期翻堆發(fā)酵，4872小時(shí)后進(jìn)行第一次翻堆，以后每隔48小時(shí)翻堆一次，當(dāng)溫度上升到60°C以上時(shí)，再持續(xù)67天。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是1、本發(fā)明提供的栽培基質(zhì)，理化性狀優(yōu)良，營(yíng)養(yǎng)元素豐富全面，而且在使用過程中基質(zhì)中的營(yíng)養(yǎng)仍可不斷降解釋放，供作物生長(zhǎng)發(fā)育需要，可廣泛應(yīng)用于蔬菜、花卉等植物的無土栽培技術(shù)。2、本發(fā)明以造紙工業(yè)固體廢棄物為原料制備栽培基質(zhì)，可以實(shí)現(xiàn)造紙工業(yè)廢棄物的資源化利用，解決其造成的二次污染等環(huán)境問題，變廢為寶，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益及社會(huì)效益。3、利用本發(fā)明制備的栽培基質(zhì)，可以替代廣泛使用的泥炭基質(zhì)，因此可以緩解泥炭基質(zhì)生產(chǎn)中，因泥炭的過度開采對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的壓力。4、造紙工業(yè)固體廢棄物資源豐富，相對(duì)集中，成分單一，因此本發(fā)明取材容易，生產(chǎn)過程簡(jiǎn)單，容易操作。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。實(shí)施例1(1)造紙工業(yè)廢棄木屑發(fā)酵處理步驟在過篩后的每立方米造紙工業(yè)廢棄木屑中，添加尿素2kg來增加氮源以調(diào)節(jié)碳氮比，并加入過磷酸鈣調(diào)節(jié)酸堿度至PH值為7.5，添加0.2wt^的枯草芽孢桿菌并調(diào)整水分至55wt^，充分?jǐn)嚢韬蟠a成條垛式，用塑料布覆蓋，采用定期翻堆發(fā)酵工藝，4872小時(shí)后進(jìn)行第一次翻堆，以后每隔48小時(shí)翻堆一次，當(dāng)溫度上升到60°C以上時(shí)，再持續(xù)6天使易分解物質(zhì)大多降解，之后進(jìn)行晾曬降溫至干燥。(2)造紙污泥堆肥處理步驟將造紙污泥處理至含水率為55wt^時(shí)，進(jìn)入堆肥池進(jìn)行堆肥處理，在強(qiáng)制通風(fēng)的條件下經(jīng)靜態(tài)垛式好氧堆肥處理，待各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到要求后出池，晾曬，然后用鏈條式粉碎機(jī)粉碎后裝袋備用。(3)混合步驟將步驟(1)所得到的發(fā)酵處理后的造紙工業(yè)廢棄木屑與步驟(2)中得到的堆肥后的造紙污泥按照3:l的體積比進(jìn)行混合，制得有機(jī)栽培基質(zhì)l。實(shí)施例2(1)造紙工業(yè)廢棄木屑發(fā)酵處理步驟在過篩后的每立方米造紙工業(yè)廢棄木屑4中，添加尿素i.5kg來增加氮源以調(diào)節(jié)碳氮比，并加入過磷酸鈣調(diào)節(jié)酸堿度至ra值為7.0，添加0.2wt%的枯草芽孢桿菌并調(diào)整水分至60wt%，充分?jǐn)嚢韬蟠a成條垛式，用塑料布覆蓋，采用定期翻堆發(fā)酵工藝，4872小時(shí)后進(jìn)行第一次翻堆，以后每隔48小時(shí)翻堆一次，當(dāng)溫度上升到60°C以上時(shí)，再持續(xù)6天使易分解物質(zhì)大多降解，之后進(jìn)行晾曬降溫至干燥。(2)造紙污泥堆肥處理步驟將造紙污泥處理至含水率為52wt^時(shí)，進(jìn)入堆肥池進(jìn)行堆肥處理，在強(qiáng)制通風(fēng)的條件下經(jīng)靜態(tài)垛式好氧堆肥處理，待各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到要求后出池，晾曬，然后用鏈條式粉碎機(jī)粉碎后裝袋備用。(3)混合步驟將步驟(1)所得到的發(fā)酵處理后的造紙工業(yè)廢棄木屑與步驟(2)中得到的堆肥后的造紙污泥按照4:1的體積比進(jìn)行混合，制得有機(jī)栽培基質(zhì)2。實(shí)施例3(1)造紙工業(yè)廢棄木屑發(fā)酵處理步驟在過篩后的每立方米造紙工業(yè)廢棄木屑中，添加尿素1.5kg來增加氮源以調(diào)節(jié)碳氮比，并加入過磷酸鈣調(diào)節(jié)酸堿度至K1值為7.5，添加0.3wt^的枯草芽孢桿菌并調(diào)整水分至60wt^，充分?jǐn)嚢韬蟠a成條垛式，用塑料布覆蓋，采用定期翻堆發(fā)酵工藝，4872小時(shí)后進(jìn)行第一次翻堆，以后每隔48小時(shí)翻堆一次，當(dāng)溫度上升到6(TC以上時(shí)，再持續(xù)7天使易分解物質(zhì)大多降解，之后進(jìn)行晾曬降溫至干燥。(2)造紙污泥堆肥處理步驟將造紙污泥處理至含水率為50wt^時(shí)，進(jìn)入堆肥池進(jìn)行堆肥處理，在強(qiáng)制通風(fēng)的條件下經(jīng)靜態(tài)垛式好氧堆肥處理，待各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到要求后出池，晾曬，然后用鏈條式粉碎機(jī)粉碎后裝袋備用。(3)混合步驟將步驟(1)所得到的發(fā)酵處理后的造紙工業(yè)廢棄木屑與步驟(2)中得到的堆肥后的造紙污泥按照5:1的體積比進(jìn)行混合，制得有機(jī)栽培基質(zhì)3。實(shí)施例4(1)造紙工業(yè)廢棄木屑發(fā)酵處理步驟在過篩后的每立方米造紙工業(yè)廢棄木屑中，添加尿素lkg來增加氮源以調(diào)節(jié)碳氮比，并加入過磷酸鈣調(diào)節(jié)酸堿度至K1值為6.5，添加0.3wt^的枯草芽孢桿菌并調(diào)整水分至65wt^，充分?jǐn)嚢韬蟠a成條垛式，用塑料布覆蓋，采用定期翻堆發(fā)酵工藝，4872小時(shí)后進(jìn)行第一次翻堆，以后每隔48小時(shí)翻堆一次，當(dāng)溫度上升到6(TC以上時(shí)，再持續(xù)7天使易分解物質(zhì)大多降解，之后進(jìn)行晾曬降溫至干燥。(2)造紙污泥堆肥處理步驟將造紙污泥處理至含水率為45wt^時(shí)，進(jìn)入堆肥池進(jìn)行堆肥處理，在強(qiáng)制通風(fēng)的條件下經(jīng)靜態(tài)垛式好氧堆肥處理，待各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到要求后出池，晾曬，然后用鏈條式粉碎機(jī)粉碎后裝袋備用。(3)混合步驟將步驟(1)所得到的發(fā)酵處理后的造紙工業(yè)廢棄木屑與步驟(2)中得到的堆肥后的造紙污泥按照7:1的體積比進(jìn)行混合，制得有機(jī)栽培基質(zhì)4。測(cè)定上述4個(gè)實(shí)施例中得到的4種有機(jī)栽培基質(zhì)中的營(yíng)養(yǎng)元素含量，并與泥炭基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素含量進(jìn)行比較，結(jié)果見表1。表l5<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>從表2可以看出，以上4個(gè)實(shí)例中得到的有機(jī)栽培基質(zhì)1、有機(jī)栽培基質(zhì)2、有機(jī)栽培基質(zhì)3和有機(jī)栽培基質(zhì)4中的物理性狀優(yōu)良。測(cè)定造紙工業(yè)廢棄木屑及造紙污泥中的幾種主要重金屬元素含量，見表3。表3(mg.kg—1)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>(NY/T5010-2002)參照農(nóng)業(yè)部無公害食品蔬菜產(chǎn)地環(huán)境條件(NY/T5010-2002)，結(jié)果表明造紙工業(yè)廢棄木屑及造紙污泥中幾種主要重金屬元素含量均符合無公害蔬菜產(chǎn)地環(huán)境要求。本發(fā)明利用造紙工業(yè)固體廢棄物為原料制備栽培基質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了造紙工業(yè)廢棄物的資源化利用，解決了其造成的二次污染等環(huán)境問題，變廢為寶；而且本發(fā)明提供的栽培基質(zhì)，理化性狀優(yōu)良，營(yíng)養(yǎng)元素豐富全面，而且在使用過程中基質(zhì)中的營(yíng)養(yǎng)仍可不斷降解釋放，供作物生長(zhǎng)發(fā)育需要，可廣泛應(yīng)用于蔬菜、花卉等植物的無土栽培技術(shù)；本發(fā)明的栽培基質(zhì)，可以替代廣泛使用的泥炭基質(zhì)，可以緩解泥炭基質(zhì)生產(chǎn)中，因泥炭的過度開采對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的壓力。因此本發(fā)明具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益及社會(huì)效益。造紙工業(yè)固體廢棄物資源豐富，相對(duì)集中，成分單一，因此本發(fā)明取材容易，生產(chǎn)過程簡(jiǎn)單，容易操作。權(quán)利要求有機(jī)栽培基質(zhì)，其特征在于，所述有機(jī)栽培基質(zhì)主要由發(fā)酵處理后的造紙工業(yè)廢棄木屑和堆肥處理后的造紙污泥按3∶1～7∶1的體積比混合而成。2.如權(quán)利要求i所述的有機(jī)栽培基質(zhì)，其特征在于，所述有機(jī)栽培基質(zhì)主要由發(fā)酵處理后的造紙工業(yè)廢棄木屑和堆肥處理后的造紙污泥按3:i4:i的體積比混合而成。3.有機(jī)栽培基質(zhì)的制造方法，其特征在于，包括以下步驟(1)造紙工業(yè)廢棄木屑發(fā)酵處理步驟在過篩后的每立方米造紙工業(yè)廢棄木屑中，添加12kg尿素增加氮源以調(diào)節(jié)碳氮比，加入過磷酸鈣調(diào)節(jié)酸堿度至Kl值為6.57.5，添加0.20.3wt%的菌種，并調(diào)整水分到含水率5565wt%，混合均勻后定期翻堆發(fā)酵，在溫度上升至6(TC后維持67天，經(jīng)晾曬降溫后備用；(2)造紙污泥堆肥處理步驟首先將造紙污泥處理至含水率為4555wt^，然后在強(qiáng)制通風(fēng)的條件下經(jīng)靜態(tài)垛式好氧堆肥處理，晾曬，粉碎后備用；(3)混合步驟將步驟(1)所得到的造紙工業(yè)廢棄木屑原料與步驟(2)得到的造紙污泥原料按照3:17:l的體積比進(jìn)行混合。4.如權(quán)利要求3所述的有機(jī)栽培基質(zhì)的制造方法，其特征在于步驟(1)中所述菌種為枯草芽孢桿菌。5.如權(quán)利要求3所述的有機(jī)栽培基質(zhì)的制造方法，其特征在于步驟(1)中，所述造紙工業(yè)廢棄木屑混合均勻后用不透氣物品覆蓋后進(jìn)行發(fā)酵。6.如權(quán)利要求3所述的有機(jī)栽培基質(zhì)的制造方法，其特征在于步驟(1)中，所述定期翻堆發(fā)酵采用條垛式定期翻堆發(fā)酵，4872小時(shí)后進(jìn)行第一次翻堆，以后每隔48小時(shí)翻堆一次，當(dāng)溫度上升到60°C以上后再持續(xù)67天。全文摘要本發(fā)明公開了一種有機(jī)栽培基質(zhì)及其制備方法，該栽培基質(zhì)以造紙工業(yè)廢棄木屑及造紙污泥為主要原料，對(duì)造紙工業(yè)廢棄木屑及造紙污泥分別進(jìn)行發(fā)酵和堆肥處理后，按3∶1～7∶1的體積比混配得到。所述的發(fā)酵為定期翻堆發(fā)酵工藝，所述的堆肥為靜態(tài)垛式強(qiáng)制通風(fēng)堆肥工藝。本發(fā)明利用造紙工業(yè)固體廢棄物為原料制備栽培基質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了造紙工業(yè)固體廢棄物的資源化利用，而且本發(fā)明提供的栽培基質(zhì)，理化性狀優(yōu)良，營(yíng)養(yǎng)元素豐富全面，可廣泛應(yīng)用于蔬菜、花卉等植物的無土栽培技術(shù)，可以替代廣泛使用的泥炭基質(zhì)，因此可以緩解泥炭的過度開采對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的壓力，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益及社會(huì)效益。文檔編號(hào)A01G31/00GK101773059SQ20091001837公開日2010年7月14日申請(qǐng)日期2009年9月17日優(yōu)先權(quán)日2009年9月17日發(fā)明者桑杰儒,董克鋒,趙仕明,趙慶兵申請(qǐng)人:壽光蔡倫申興精細(xì)化工有限公司