[发明专利]一种通过阶段处理提高堆肥腐殖酸含量的方法

说明书

本发明提供了一种通过阶段处理提高堆肥腐殖酸含量的方法，属于固体有机废弃物处理与资源化利用技术领域，本发明对待处理有机固体废弃物进行预水解，破坏待处理有机固体废弃物中木质纤维素晶体连接结构。本发明在堆肥前添加木质纤维素高效水解菌剂促进有机组分水解，在堆肥高温期添加功能材料的同时停止通气，促进腐殖酸前体化合物快速缩合形成腐殖酸，为腐殖酸形成提供底物；恢复通气后，功能材料激发酶活性，进一步加快腐殖酸前体氧化聚合。在堆肥降温期，向堆体中添加矿物质及金属离子氧化物，保护已形成的腐殖酸分子不被微生物进一步水解。

技术领域

本发明涉及固体有机废弃物处理与资源化利用技术领域，尤其涉及一种通过阶段处理提高堆肥腐殖酸含量的方法。

背景技术

大量随意丢弃的有机固体废弃物正在破坏土壤肥力。因为垃圾渗滤液和臭气等有害副产品会造成水体富营养化、空气污染，甚至威胁人类健康。堆肥作为一种快速、安全的有机废弃物回收利用方式，正日益受到人们的重视。同时，腐殖酸作为堆肥过程中最重要的副产物，对环境污染具有一定的修复作用，可以提高土壤肥力、促进作物生长、吸附重金属及有机染料等重要功能。因此，面对大量的有机废弃物，在堆肥过程中增加腐殖酸产量可能是实现其资源循环利用的最佳途径。

腐殖酸的形成是有机物分解和微生物合成过程中产生的多酚、还原糖和氨基酸等小分子腐殖酸前体化合物聚合或缩合的结果。但目前有机固体废弃物组成成分复杂，微生物易利用及难水解有机组分组成比例多样，导致多种类型有机固体废弃物堆肥过程中有机组分水解不同步，微生物在组分利用失衡的情况下更造成了堆肥腐殖酸前体形成效率的降低。另一方面，腐殖酸前体化合物也是微生物活动的能量来源，很容易被矿化成二氧化碳。因此，腐殖质形成与微生物活动之间的底物竞争必然影响腐殖质形成的效率，进而腐殖酸生成质量有所下降，从而影响堆肥品质。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过阶段处理提高堆肥腐殖酸含量的方法，本发明的方法能够有效提高提高有机固体废弃物堆肥腐殖酸产量。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种通过阶段处理提高堆肥腐殖酸含量的方法，包括以下步骤：

1)采用水解液浸泡待处理有机固体废弃物，进行预水解，得到预水解产物；所述水解液包括芬顿试剂或硝酸水溶液；

2)调节所述预水解产物C/N比为(25～30)：1、含水量为60％～70％、pH为7.0～7.5，接种木质纤维素高效水解菌剂，得到待堆肥物料；

3)将所述堆肥物料进行打堆，进行第一堆肥，至堆体中心温度为50～65℃，得到第一堆料；所述第一堆肥的通气量为0.05～0.15L/min；

4)将所述第一堆料和第一功能材料混合，进行第二堆肥，至堆体中心温度为43～48℃，得到第二堆料；

所述第二堆肥的程序包括：0～24h，通气量为0；24h以后，通气量为0.05～0.15L/min；

所述第一功能材料包括金属氧化物和/或含腐殖酸前体物质的有机质；

5)将所述第二堆料和第二功能材料进行混合，进行第三堆肥，至堆体温度为33～35℃，得到堆肥产品；

所述第二功能材料选自矿物质、生物炭和金属氧化物中的一种。

优选的，步骤1)中所述硝酸水溶液的浓度为7.5～8.5mol/L；所述硝酸水溶液的体积和所述待处理有机固体废弃物的质量的单位同量级，比例为10：(0.5～1.5)。

优选的，步骤1)中所述芬顿试剂以体积浓度为30％的过氧化氢水溶液为溶剂，溶解有氯化亚铁；所述氯化亚铁和过氧化氢的体积摩尔浓度比为(0.01～0.03)：1.5；所述芬顿试剂和所述待处理有机固体废弃物的质量比为(1～3)：(0.5～3)。