[发明专利]利用氧化铁纳米材料促进并加速堆肥过程中有机质降解的方法

说明书

本发明公开了一种利用氧化铁纳米材料促进并加速堆肥过程中有机质降解的方法，该方法包括以下步骤：将氧化铁纳米材料与堆肥原料混合，对所得混合物进行堆肥。本发明利用氧化铁纳米材料促进并加速堆肥过程中有机质降解的方法，通过利用氧化铁纳米材料提高堆肥过程中相关酶的活性从而促进并加速堆肥过程中总有机质、总有机碳以及水溶性有机碳的降解，因而能够促进并加速堆肥过程中有机质的降解，具有工艺简单、操作方便、处理效率高、处理效果好等优点，对于提高堆肥产品的应用价值和应用范围具有十分重要的意义。

技术领域

本发明涉及堆肥过程有机质降解控制方法，尤其涉及一种利用氧化铁纳米材料促进并加速堆肥过程中有机质降解的方法。

背景技术

目前，堆肥化技术已经被广泛推荐为一种环保经济实用的农业废物循环利用方式。在堆肥过程中，农业废物被生物分解为腐殖质类物质，同时病原微生物也得以消除，从而可以将其作为土壤改良剂肥料和修复剂来循环利用。农业秸秆中较容易利用的有机质组分可以很快被堆肥微生物降解或利用，而聚合有机物则依赖于酶活性从而被降解为直接可用的碳源或氮源。研究者们已经尝试了许多方法来提高有机质的降解，如接种外源微生物等，但这些方法也可能带来消极影响，如添加外源微生物可能造成外源微生物与土著微生物之间的营养竞争，从而抑制土著微生物的活性。

纳米材料独特的物理电子、光学和生物特性使其应用迅速增加，包括建筑、催化、环境保护等诸多方面，但是，目前很少有研究关注纳米材料特别是氧化铁纳米材料对堆肥过程中有机质降解的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种工艺简单、操作方便、处理效率高、处理效果好的利用氧化铁纳米材料促进并加速堆肥过程中有机质降解的方法。

为解决上述存在的技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种利用氧化铁纳米材料促进并加速堆肥过程中有机质降解的方法，包括以下步骤：将氧化铁纳米材料与堆肥原料混合，对所得混合物进行堆肥。

上述的方法，进一步改进的，所述氧化铁纳米材料为α-Fe₂O₃纳米材料。

上述的方法，进一步改进的，所述α-Fe₂O₃纳米材料的制备方法包括以下步骤：将Fe³⁺溶液滴加到沸腾的超纯水中，搅拌，待滴加完成后冷却，纯化，得到α-Fe₂O₃纳米材料。

4上述的方法，进一步改进的，所述α-Fe₂O₃纳米材料的制备方法中，所述Fe³⁺溶液与超纯水的体积比为2∶25～4∶25；所述Fe³⁺溶液为Fe(NO₃)₃·9H₂O溶液；所述Fe³⁺溶液的浓度为1M～2M。

上述的方法，进一步改进的，所述α-Fe₂O₃纳米材料的制备方法中，所述搅拌在转速为1000r/min～2000r/min下进行；所述冷却的时间为12h～24h；所述纯化采用的是纤维素透析袋。

上述的方法，进一步改进的，所述氧化铁纳米材料与堆肥原料的比例为0.1mg∶1kg～10mg∶1kg；所述堆肥原料包括稻草秸秆、土壤、蔬菜叶、麸皮；所述稻草秸秆、土壤、蔬菜叶、麸皮的质量比为15∶12∶5∶12～30∶27∶8∶5。

上述的方法，进一步改进的，所述稻草秸秆的长度为10mm～20mm；所述稻草秸秆为风干稻草秸秆；所述土壤为过60目～100目筛的土壤；所述蔬菜的长度为10mm～20mm；所述蔬菜为风干蔬菜；所述麸皮为风干麸皮。