一種藻類、水草和淤泥的基質(zhì)化制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種富營養(yǎng)化河道和湖泊在生態(tài)修復(fù)過程中打撈出來的藻類、水草和淤泥的基質(zhì)化制備方法，屬于環(huán)保和資源化利用技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]水體富營養(yǎng)化是指由于大量的氮、磷、鉀等元素排入到流速緩慢、更新周期長的地表水體，使藻類等水生生物大量地生長繁殖，使有機物產(chǎn)生的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過消耗速度，水體中有機物積蓄，破壞水生生態(tài)平衡的過程。
[0003]中國自上世紀(jì)80年代以來，由于水體富營養(yǎng)化，導(dǎo)致太湖、巢湖、滇池藻類水華頻發(fā)。2003年8月，巢湖東半湖至巢湖閘段水華暴發(fā)，遍及湖心，最厚的地方深度達(dá)I米以上，有浪無波，幾乎形成“凍湖”。2007年6月，太湖水域再次出現(xiàn)大面積水華藻類，使湖水呈翠綠色和黏稠狀。
[0004]目前，太湖、巢湖和滇池每年打撈的藻類達(dá)數(shù)十萬噸，脫水后也高達(dá)5萬噸，打撈出來的藻類具有藻毒素，不能直接用于肥料和基質(zhì)利用，同時堆放易造成二次環(huán)境污染。在河道和湖泊富營養(yǎng)化治理中采用大規(guī)模種植水生植物消減水體氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)，每年從太湖、巢湖和滇池等富營養(yǎng)化水體打撈的水草高達(dá)數(shù)百萬噸，同樣存在占用土地，造成二次污染的問題。在富營養(yǎng)化湖泊、河道在治理過程中通常采用清淤手段，例如自2000年以來清淤超過5000萬立方，巢湖超過3000萬方。大量的淤泥不僅占用土地，而且也會造成二次環(huán)境污染。
[0005]目前，急需一種能夠?qū)⒃孱?、水草和淤泥進(jìn)行有效處理并變廢為寶的制備方法和工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于:針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出一種藻類、水草和淤泥的基質(zhì)化制備方法，將藻類、水草和淤泥經(jīng)過一系列加工后變?yōu)榭晒┗ɑ?、苗木、蔬菜和作物使用的基質(zhì)肥料，真正實現(xiàn)變廢為寶。
[0007]為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明一種藻類、水草和淤泥的基質(zhì)化制備方法，其特征在于，包括如下步驟:
步驟一:脫水:取重量百分?jǐn)?shù)30-50%的藻類，50-40%的水草和20-10%的淤泥均勻混合，得到第一混合物；然后加入占第一混合物重量百分?jǐn)?shù)為0.05-0.15%的中低溫復(fù)合菌劑、7-15%的干燥秸桿和7-15%的畜禽糞便，并均勻混合得到第二混合物；
將第二混合物在通風(fēng)環(huán)境堆置，當(dāng)溫度升高超過45°C后，翻堆，晾曬后再堆置，反復(fù)進(jìn)行3-4次，得到脫水混合物；
步驟二:熟化:
向脫水混合物中加入占脫水混合物重量百分?jǐn)?shù)為8-15%的畜禽糞便、0.5-1.5%的磷肥和0.05-0.2%的高溫復(fù)合菌劑，均勻混合后得到第三混合物； 將第三混合物在通風(fēng)環(huán)境堆置，表面覆膜防止水分蒸發(fā)；當(dāng)溫度升高超過65°C后翻堆，晾曬后再堆置，反復(fù)進(jìn)行2-3次，得到熟化混合物；
步驟三:基質(zhì)化:
向熟化混合物中加入占熟化混合物重量百分?jǐn)?shù)為10-20%曬干的淤泥粉，并混合混勻，得到第四混合物；
將第四混合物晾曬至水分低于20%，粉碎至l_30mm，得到基質(zhì)母料；
根據(jù)作物生長的需要，取重量百分?jǐn)?shù)10-90%基質(zhì)母料，加入重量百分?jǐn)?shù)為90-10%的泥炭、蛭石、珍珠巖、砂礫、泥土和樹皮中的至少一種，均勻混合后得到基質(zhì)。
[0008]進(jìn)一步地，所述步驟一中的中低溫復(fù)合菌劑，適合10-45°C的發(fā)酵階段，包括康寧木霉、炭黑曲霉、白腐菌黃孢原毛平革菌、白腐菌糙皮側(cè)耳菌、地衣芽胞桿菌、綠色木霉、蠟狀芽孢桿菌、類芽孢桿菌、吉氏庫特菌、保加利亞乳桿菌、乳酸鏈球菌、沼澤紅假單胞菌、漢遜氏酵母屬和醬油曲霉中的至少一種。
[0009]進(jìn)一步地，所述中低溫復(fù)合菌劑中至少兩種菌劑，各菌種比例均等，允許誤差為自重的± 10% ο
[0010]進(jìn)一步地，所述步驟一中，將第二混合物在通風(fēng)的塑料大棚中堆高1.5-2.0m，堆置7-10天，當(dāng)溫度升高超過45°C后，翻堆，晾曬1-2天后再堆置，得到脫水混合物；
進(jìn)一步地，所述步驟二中的高溫復(fù)合菌劑可耐50?75°C的高溫，包括枯草芽孢桿菌、地衣芽胞桿菌、嗜熱脂肪芽孢桿菌、高溫放線菌屬、炭黑曲霉、地芽孢桿菌、煙曲霉、嗜熱毀絲霉、嗜熱側(cè)孢霉、德氏乳桿菌、嗜熱鏈球菌、普通高溫放線菌和短小芽孢桿菌中的至少一種。
[0011]進(jìn)一步地，所述高溫復(fù)合菌劑中至少兩種菌劑，各菌劑比例均等，允許誤差為自重的 ± 10% O
[0012]進(jìn)一步地，所述步驟二中，將所述第三混合物在通風(fēng)的塑料大棚中堆高1.5-2.0m,堆置2-4天，表面覆蓋農(nóng)膜防止水分蒸發(fā)；當(dāng)溫度升高超過65°C后翻堆，晾曬1-2天后再堆置，得到熟化混合物。
[0013]本發(fā)明一種藻類、水草和淤泥的基質(zhì)化制備方法，將藻類、水草和淤泥經(jīng)過一系列加工后變?yōu)榭晒┗ɑ?、苗木。蔬菜和作物使用的基質(zhì)肥料，真正實現(xiàn)變廢為寶；本發(fā)明根據(jù)湖體、河道取出物水生植物、藻和淤泥中需要降解的物質(zhì)纖維素、木質(zhì)素、果膠壁、藻毒素、蛋白質(zhì)等特點，篩選出高溫微生物菌群和中低溫微生物菌群，形成高溫復(fù)合菌劑和中低溫復(fù)合菌劑。這兩種菌劑配合使用可以縮短發(fā)酵周期5-10天，減少氮素?fù)p失30-45%，基質(zhì)產(chǎn)品中藻毒素殘留量低于5微克/公斤；本發(fā)明制備方法簡單，效率高，能夠?qū)崿F(xiàn)大面積的推廣和生產(chǎn)。
【具體實施方式】
[0014]實施例一
本發(fā)明一種藻類、水草和淤泥的基質(zhì)化制備方法，包括如下步驟:
步驟一:脫水:取重量百分?jǐn)?shù)30%的藻類，50%的水草和20%的淤泥均勻混合，得到第一混合物；然后加入占第一混合物重量百分?jǐn)?shù)為0.05%的中低溫復(fù)合菌劑、7%的干燥秸桿和7%的畜禽糞便，并均勻混合得到第二混合物； 將第二混合物在通風(fēng)的塑料大棚中堆高1.5m，堆置7天，當(dāng)溫度升高超過45°C后，翻堆，晾曬I天后再堆置，反復(fù)進(jìn)行3次，得到脫水混合物；
所述步驟一中的中低溫復(fù)合菌劑，適合10-45 °C的發(fā)酵階段，包括康寧木霉(Trichoderma koningii)、炭黑曲霉(Aspergillu carbonarius)、白腐菌黃抱原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)、白腐菌糖皮側(cè)耳菌(Pleurotus ostreatus)和地衣芽胞桿菌(Bacillus licheniformis)。所述各菌種比例均等，允許誤差為自重的± 10%。
[0015]步驟二:熟化:
向脫水混合物中加入占脫水混合物重量百分?jǐn)?shù)為8%的畜禽糞便、0.5%的磷肥和0.05%的高溫復(fù)合菌劑，均勻混合后得到第三混合物；
將所述第三混合物在通風(fēng)的塑料大棚中堆高1.5m，堆置2天，表面覆蓋農(nóng)膜防止水分蒸發(fā)；當(dāng)溫度升高超過65°C后翻堆，晾曬I天后再堆置，反復(fù)進(jìn)行2次，得到熟化混合物。
[0016]所述步驟二中的高溫復(fù)合菌劑可耐50?75 °C的高溫，包括枯草芽孢桿菌(Bacillus subtil is)、地衣芽胞桿菌(Bacillus licheniformis)、嗜熱脂肪芽抱桿菌(Bacillus stearothermophilus)、高溫放線菌屬(Thermoactinomyces sp.)、炭黑曲霉(Aspergillus carbonarius)和地芽抱桿菌(Geobacillus caldoxylosilyticus)。所述各菌種比例均等，允許誤差為自重的±10%。
[0017]步驟三:基質(zhì)化:
向熟化混合物中加入占熟化混合物重量百分?jǐn)?shù)為10%曬干的淤泥粉，并混合混勻，得到第四混合物；
將第四混合物晾曬至水分低于20%，粉碎至1mm，得到基質(zhì)母料；
根據(jù)作物生長的需要，取重量百分?jǐn)?shù)10%基質(zhì)母料，加入重量百分?jǐn)?shù)為90%的泥炭、蛭石和珍珠巖，均勻混合后得到基質(zhì)。
[0018]實施例二
本發(fā)明一種藻類、水草和淤泥的基質(zhì)化制備方法，包括如下步驟:
步驟一:脫水:取重量百分?jǐn)?shù)40%的藻類，45%的水草和15%的淤泥均勻混合，得到第一混合物；然后加入占第一混合物重量百分?jǐn)?shù)為0.10%的中低溫復(fù)合菌劑、10%的干燥秸桿和10%的畜禽糞便，并均勻混合得到第二混合物；
將第二混合物在通風(fēng)的塑料大棚中堆高1.Sm，堆置8天，當(dāng)溫度升高超過45°C后，翻堆，晾曬I天后再堆置，反復(fù)進(jìn)行3次，得到脫水混合物；
所述步驟一中的中低溫復(fù)合菌劑，適合10-45 °C的發(fā)酵階段，包括綠色木霉(Trichoderma viride)、錯狀芽抱桿菌(Bacillus cereus)、類芽抱桿菌(Paenibacillusvalidu)、吉氏庫特菌(kurthiagib sonii strai )、保加利亞乳桿菌(Lactobacillusbulgaricus)、乳酸鏈球菌(Lactococcus lactis)、沼澤紅假單胞菌(Rhodopseudomonaspalustris)和漢遜氏酵母屬(Hansenula sp.)、醬油曲霉(Aspergillus sogae)。所述各菌種比例均等，允許誤差為自重的±10%。
[0019]步驟二:熟化:
向脫水混合物中加入占脫水混合物重量百分?jǐn)?shù)為10%的畜禽糞便、1.0%的磷肥和0.1%的高溫復(fù)合菌劑，均勻混合后得到第三混合物；
將所述第三混合物在通風(fēng)的塑料大棚中堆高1.Sm，堆置3天，表面覆蓋農(nóng)膜防止水分蒸發(fā)；當(dāng)溫度升高超過65°C后翻堆，晾曬2天后再堆置，反復(fù)進(jìn)行2次，得到熟化混合物。