[发明专利]一种减少厨余垃圾堆肥氮损失的快速堆肥方法

说明书

本发明公开了一种减少厨余垃圾堆肥氮损失的快速堆肥方法，是采用生物炭和磷石膏的混合物作为堆肥调理剂，调控堆肥过程中的温度和pH，提高堆肥产物氮含量。本发明采用生物炭混合磷石膏为堆肥调理剂，在保证堆肥快速升温的同时，堆体pH不会出现明显升高，可以减少氮素损失、加快腐熟过程，且原料价廉易获取、方法简单易实施。

技术领域

本发明属于厨余垃圾资源化利用技术领域，具体涉及一种减少厨余垃圾堆肥氮损失的快速堆肥方法。

背景技术

在全国生活垃圾分类背景下，厨余垃圾分出量显著提升。根据国家统计局数据，2019年中国城市生活垃圾清运量高达2.42亿吨，其中家庭厨余垃圾、餐厨垃圾和果蔬垃圾等易腐垃圾约占生活垃圾总量的40％～60％。现有的填埋、焚烧和厌氧消化技术难以有效的处置如此众多的厨余垃圾，而且存在占用土地资源、容易二次污染的缺点。好氧堆肥技术可以利用微生物活动，在高温条件下分解有机物，将厨余垃圾快速降解为腐殖质，可以实现厨余垃圾的资源化、无害化和减量化。

我国是农业大国，根据农业农村部数据，2016年我国秸秆产量近8亿吨，其中有将近2 亿吨秸秆未得到有效利用。秸秆具有C/N比高、含水率低、通气性好的特点，可用于调节厨余垃圾的含水率和C/N比，对好氧堆肥腐熟具有促进作用。但在现有技术条件下，使用秸秆和厨余垃圾进行堆肥，存在升温较慢、pH过高以及氨气生成导致氮损失的问题。氨气是刺激性有毒气体，与空气中的二氧化硫、氮氧化物结合会使大气颗粒物的形成速度急剧增加，是重要的雾霾成因。因此，通过一定方法减少厨余垃圾堆肥过程中氨气的生成和氮的损失，有利于保护大气环境以及提高堆肥产物的肥效，符合当前环保倡议。

厨余垃圾堆肥是近年来新兴的研究方向，此前关于堆肥过程中的氨气减排的研究多集中在畜禽粪便，其中添加调理剂、物理吸附和微生物菌剂添加是常用的方法。中国专利CN110540481A利用含铁生物炭、鸡粪和易腐垃圾进行堆肥，含铁生物炭可以吸附堆体中的NH₄⁺，减少氨气的生成，但堆肥过程中存在pH过低(5.5)现象，不利于腐殖质的形成。中国专利CN109650957A采用超高温预处理技术，使发酵原料在半小时内升温至90～95℃，维持2～6h，将蛋白质等大分子降解为氨基酸，进一步降解为小分子有机酸，降低了后续堆肥过程中的pH，减少了氨气的挥发，但该方法需要长时间的高温，预处理工艺复杂，耗能较高，不具有普适性。中国专利CN109082399A通过培养筛选出适合高温堆肥环境的细菌 Nitrobacillusharbinensis BM62，可降低堆肥高温时期氨气的产生，但微生物菌剂的添加需要前期筛选、驯化和适应，前期时间过长，而且环境的温度、pH等都会影响微生物活性，因此受限较多。

生物炭是生物质高温裂解形成的富碳材料，其孔隙度高有利于氧气的储存，刺激有机物的快速分解，有利于堆肥初期温度的升高。但是单一添加生物炭存在堆肥期间pH过高情况，不利于氮素的保存。磷石膏添加可以调节堆肥pH以及堆肥产物的生成，但堆肥时间过长，效率较低。因此，需要寻求一种既可以减少氮损失，又可以快速腐熟的方法。

发明内容

为了解决上述现有技术所存在的缺点与不足，本发明提供一种减少厨余垃圾堆肥氮损失的快速堆肥方法，旨在快速升高堆体温度、控制pH、减少堆肥过程中氮的损失。

本发明为实现目的，采用如下技术方案：

一种减少厨余垃圾堆肥氮损失的快速堆肥方法，其特点在于：采用生物炭和磷石膏的混合物作为堆肥调理剂，调控堆肥过程中的温度和pH，从而加快腐熟过程，并提高堆肥产物氮含量。具体包括如下步骤：

步骤1、混合物料；

将厨余垃圾进行简易破碎，将小麦秸秆粉碎为长度在1-2cm的小段，然后将破碎后厨余垃圾和小麦秸秆按质量比5:1混合均匀，获得堆肥原料；

在所述堆肥原料中加入堆肥调理剂，获得混合物料；所述堆肥调理剂为小麦秸秆生物炭和磷石膏按质量比3:2构成的混合物；堆肥调理剂的添加量占堆肥原料总干质量的10％。