[發(fā)明專利]一種通過階段處理提高堆肥腐殖酸含量的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202011628414.0
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112608170A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏自民;吳俊秋;趙越;張旭;解新宇;陳曉蒙;康可佳;楊宏艷
• 申請（專利權(quán)）人: 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C05F17/10
• 分類號: C05F17/10;C05F17/20;C05F17/50;C05F15/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 薛紅凡

本發(fā)明提供了一種通過階段處理提高堆肥腐殖酸含量的方法，屬于固體有機(jī)廢棄物處理與資源化利用技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明對待處理有機(jī)固體廢棄物進(jìn)行預(yù)水解，破壞待處理有機(jī)固體廢棄物中木質(zhì)纖維素晶體連接結(jié)構(gòu)。本發(fā)明在堆肥前添加木質(zhì)纖維素高效水解菌劑促進(jìn)有機(jī)組分水解，在堆肥高溫期添加功能材料的同時停止通氣，促進(jìn)腐殖酸前體化合物快速縮合形成腐殖酸，為腐殖酸形成提供底物；恢復(fù)通氣后，功能材料激發(fā)酶活性，進(jìn)一步加快腐殖酸前體氧化聚合。在堆肥降溫期，向堆體中添加礦物質(zhì)及金屬離子氧化物，保護(hù)已形成的腐殖酸分子不被微生物進(jìn)一步水解。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及固體有機(jī)廢棄物處理與資源化利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種通過階段處理提高堆肥腐殖酸含量的方法。

背景技術(shù)

大量隨意丟棄的有機(jī)固體廢棄物正在破壞土壤肥力。因?yàn)槔鴿B濾液和臭氣等有害副產(chǎn)品會造成水體富營養(yǎng)化、空氣污染，甚至威脅人類健康。堆肥作為一種快速、安全的有機(jī)廢棄物回收利用方式，正日益受到人們的重視。同時，腐殖酸作為堆肥過程中最重要的副產(chǎn)物，對環(huán)境污染具有一定的修復(fù)作用，可以提高土壤肥力、促進(jìn)作物生長、吸附重金屬及有機(jī)染料等重要功能。因此，面對大量的有機(jī)廢棄物，在堆肥過程中增加腐殖酸產(chǎn)量可能是實(shí)現(xiàn)其資源循環(huán)利用的最佳途徑。

腐殖酸的形成是有機(jī)物分解和微生物合成過程中產(chǎn)生的多酚、還原糖和氨基酸等小分子腐殖酸前體化合物聚合或縮合的結(jié)果。但目前有機(jī)固體廢棄物組成成分復(fù)雜，微生物易利用及難水解有機(jī)組分組成比例多樣，導(dǎo)致多種類型有機(jī)固體廢棄物堆肥過程中有機(jī)組分水解不同步，微生物在組分利用失衡的情況下更造成了堆肥腐殖酸前體形成效率的降低。另一方面，腐殖酸前體化合物也是微生物活動的能量來源，很容易被礦化成二氧化碳。因此，腐殖質(zhì)形成與微生物活動之間的底物競爭必然影響腐殖質(zhì)形成的效率，進(jìn)而腐殖酸生成質(zhì)量有所下降，從而影響堆肥品質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種通過階段處理提高堆肥腐殖酸含量的方法，本發(fā)明的方法能夠有效提高提高有機(jī)固體廢棄物堆肥腐殖酸產(chǎn)量。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種通過階段處理提高堆肥腐殖酸含量的方法，包括以下步驟：

1)采用水解液浸泡待處理有機(jī)固體廢棄物，進(jìn)行預(yù)水解，得到預(yù)水解產(chǎn)物；所述水解液包括芬頓試劑或硝酸水溶液；

2)調(diào)節(jié)所述預(yù)水解產(chǎn)物C/N比為(25～30)：1、含水量為60％～70％、pH為7.0～7.5，接種木質(zhì)纖維素高效水解菌劑，得到待堆肥物料；

3)將所述堆肥物料進(jìn)行打堆，進(jìn)行第一堆肥，至堆體中心溫度為50～65℃，得到第一堆料；所述第一堆肥的通氣量為0.05～0.15L/min；

4)將所述第一堆料和第一功能材料混合，進(jìn)行第二堆肥，至堆體中心溫度為43～48℃，得到第二堆料；

所述第二堆肥的程序包括：0～24h，通氣量為0；24h以后，通氣量為0.05～0.15L/min；

所述第一功能材料包括金屬氧化物和/或含腐殖酸前體物質(zhì)的有機(jī)質(zhì)；

5)將所述第二堆料和第二功能材料進(jìn)行混合，進(jìn)行第三堆肥，至堆體溫度為33～35℃，得到堆肥產(chǎn)品；

所述第二功能材料選自礦物質(zhì)、生物炭和金屬氧化物中的一種。

優(yōu)選的，步驟1)中所述硝酸水溶液的濃度為7.5～8.5mol/L；所述硝酸水溶液的體積和所述待處理有機(jī)固體廢棄物的質(zhì)量的單位同量級，比例為10：(0.5～1.5)。

優(yōu)選的，步驟1)中所述芬頓試劑以體積濃度為30％的過氧化氫水溶液為溶劑，溶解有氯化亞鐵；所述氯化亞鐵和過氧化氫的體積摩爾濃度比為(0.01～0.03)：1.5；所述芬頓試劑和所述待處理有機(jī)固體廢棄物的質(zhì)量比為(1～3)：(0.5～3)。