一种作物培育用有机基质及其制备方法与流程

1.本发明涉及污泥处理技术领域，尤其涉及一种作物培育用有机基质及其制备方法。


背景技术：

2.中国是世界上生产白酒最早的国家之一，其酒文化源远流长，白酒在中国的发展已经超过3000多年，它发展迅速，品种正变得越来越多样化。我国白酒的生产量以及销售额逐年提升，其年产量约为1300
×
104吨。据估计，每产出一吨白酒，会产生15-48吨废水。白酒酿造产业为达到污水排放标准，必须建立相应的污水排放措施，对酒厂的废水进行处理以达到排放标准。在处理废水的过程中会产生一些副产物，污泥就是这些副产物，其产量占废水产量的3%，结合以上废水量来计算，每产生1吨白酒，就会产生0.45—1.44吨污泥，可知污泥产量十分巨大。
3.用于生产白酒的许多原辅料是高粱、小麦、玉米和其他农作物，而且受到酿造工艺本身某些因素的影响，原辅料的利用率较低，导致污泥中有机质、养分含量较高，但是也存在一些有害物质，比如原病微生物、寄生虫卵、有机污染物及有毒重金属等会造成很多方面的环境污染问题。传统的酒厂污泥处置方式如填埋、焚烧、土地利用、水体消纳等方式均存在资源利用不足的问题，酒厂污泥的处置也一直是一个难题。
4.有鉴于此，对酒厂污泥进行资源化利用，尽可能回收污泥中的能源和资源，在确保安全、环保、经济的前提下，达到污泥的无害化与资源化，实现节能减排、发展循环经济，具有十分重要的现实意义。
5.一篇公开号为cn 111662142 a的中国发明专利申请公开一种酒厂污泥有机肥制备方法：取酒厂脱水污泥、发酵辅料和豆饼粉为原料，充分混合均匀，得混合物料；将所述混合物料进行微波灭活，得灭活物料；将所述灭活物料冷却至室温，添加复合发酵菌剂，混合均匀后进行好氧发酵，得发酵物料；所述发酵物料经冷却、粉碎、筛分，即成。该发明通过对酒厂污泥进行好氧发酵堆肥化处理，实现对酒厂污泥的精准资源化利用目标；但仍存在一些不足，如发酵时需要用到豆饼粉，发酵后的产品偏酸性且有部分蛔虫卵未被灭活，肥效不是很理想。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种作物培育用有机基质的制备方法，为解决现有技术中存在的一个或多个技术问题至少提供一种或多种有益选择。
7.为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。
8.一种作物培育用有机基质的制备方法，其基本原理为，先将酒厂污泥发酵腐熟，然后与磷矿粉、泥炭、火山石和蛭石混合充当作物培育用有机基质；主要包括以下步骤。
9.1）将发酵液、麦麸与酒厂污泥按0.5-1.5:40-60:400的质量比混合均匀得到料一，对料一发酵腐熟一段时间，得到发酵腐熟污泥。
10.2）将发酵腐熟污泥与磷矿粉、泥炭、火山石和蛭石按照1-3:1-3:3-5:2-4:2-4的体积比混合均匀后，烘干、过滤得到作物培育用的有机基质。
11.更为优选的是，所述料一的发酵腐熟时长为7-10天、至颜色变为褐色。
12.更为优选的是，发酵腐熟时，料一的含水量控制在60
±
5wt%，压实密封，发酵温度为40
±
5℃。
13.更为优选的是，烘干是在70
±
5℃的烘箱中进行。
14.更为优选的是，过滤通过5-10目的筛网进行。
15.更为优选的是，所述发酵液为微生物菌剂，所述微生物菌剂由以下重量比例的组分组成，绿色木霉菌：巨大芽孢杆菌：嗜热侧孢霉菌＝4:1:3。
16.更为优选的是，所述微生物菌剂的活菌总浓度为不小于2.0x10
13
cfu/ml。
17.作为本发明的另一发明，还提供如上所述的制备方法制得的一种作物培育用有机基质。
18.本发明采用如上技术方案，至少具有以下有益效果。
19.一、本发明主要是一种酒厂污泥的资源化利用方法，以酒厂污泥为原料，经发酵腐熟后与其他磷肥、钾肥按一定比例混合，使其具有养分含量多、肥效好等特点，可用于作物培育上面提高作物培育的品质与产量。酒厂污泥经过发酵腐熟处理后，在辅之以热干化和炭化处理，可以有效的去除污泥中的蛔虫卵、苯并(a)芘、多环芳烃等有害物质，保留了污泥中氮、磷、钾以及有机质等一些营养元素，可以将其当作一种有机肥料，合理的、科学的利用于园林绿化建设，乃至农业相关生产活动中。
20.二、本发明制得的作物培育用有机基质，通过添加发酵腐熟的酒厂污泥后，可以使作物培育用基质由偏酸性转为偏碱性，同时有机质、总养分、速效磷和速效钾均得到显著提升，利于作物的培育。
21.三、经试验验证，本发明制得的作物培育用有机基质在促进油麦菜幼苗生长方面（地上部鲜重）明显优于对比基质，并且，本发明可以促进蛋白质、可溶性糖的合成，并抑制硝酸盐的产生。
具体实施方式
22.下面对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
23.本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
24.本发明提供一种酒厂污泥的资源化利用方法，先将酒厂污泥发酵腐熟，然后与磷矿粉、泥炭、火山石和蛭石混合充当作物培育用有机基质。具体地，腐熟发酵时，将发酵液、麦麸与酒厂污泥按0.5-1.5:40-60:400的质量比混合并搅拌均匀，控制其含水量为60wt%左右，压实密封，在40℃的环境中进行发酵，得到发酵腐熟污泥。制备作物培育用有机基质时，将发酵腐熟污泥与磷矿粉、泥炭、火山石和蛭石的体积按照1-3:1-3:3-5:2-4:2-4的比例混合均匀后，将混合物放入70℃的烘箱进行干燥，最后过滤得到作物培育用的有机基质。经送检测试，得到的作物培育用有机基质符合nyt2118-2012指标。
25.本发明中，酒厂污泥来源于贵州仁怀市茅台镇的某白酒企业污水处理车间经板框压滤后的脱水污泥。酒厂污泥发酵腐熟时间一般为7-10天，物料颜色变为褐色。
26.本发明中，发酵液为微生物菌剂，所述微生物菌剂由以下重量比例的组分组成，绿色木霉菌：巨大芽孢杆菌：嗜热侧孢霉菌＝4:1:3；所述微生物菌剂的活菌总浓度为不小于2.0x10
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cfu/ml。
27.本发明中，磷矿粉、泥炭、火山石和蛭石均为市售产品。
28.本发明制得的作物培育用有机基质，其相关指标如表1、表2所示。
29.表1、作物培育用有机基质的相关指标
粪大肠菌群（mpn/g）蛔虫卵死亡率（%）ph值苯并(a)芘（mg/kg）多环芳烃（总量）（mg/kg）有机质（g/kg）＜3.0100＞7.600＞464
。
30.表2、作物培育用有机基质中的重金属含量镉铅铜铬锌镍总汞总砷含量（mg/kg）＜0.230＜5＜28＜361＜18＜0.31＜2.07。
实施例1
31.一种作物培育用有机基质制备方法，其主要包括以下步骤。
32.1）将发酵液、麦麸与酒厂污泥按1:50:400的比例混合并搅拌均匀，并控制其含水量为60wt%，压实密封，在40℃的环境中进行发酵，得到发酵腐熟污泥。
33.2）将步骤1）中得到的发酵腐熟污泥1与磷矿粉、泥炭、火山石和蛭石的体积按照1:1:3:2:2的比例混合均匀后，将混合物放入70℃的烘箱进行干燥。
34.3）利用8目的筛网过滤，即得到作物培育用的有机基质n1。
35.送检作物培育用有机基质1得该材料符合nyt2118-2012指标。
实施例2
36.一种作物培育用有机基质制备方法，其主要包括以下步骤。
37.1）将发酵液、麦麸与酒厂污泥按0.5:40:400的比例混合并搅拌均匀，并控制其含水量为55%，压实密封，在45℃的环境中进行发酵，得到发酵腐熟污泥。
38.2）将步骤1）得到的发酵腐熟污泥与磷矿粉、泥炭、火山石和蛭石的按照2:2:4:3:4的体积比混合均匀后，将混合物放入75℃的烘箱进行干燥。
39.3）利用10目的筛网过滤，即得到作物培育用有机基质n2。
40.送检作物培育用有机基质2得该材料符合nyt2118-2012指标。
实施例3
41.一种作物培育用有机基质制备方法，其主要包括以下步骤。
42.1）将发酵液、麦麸与酒厂污泥按1.5:60:400的比例混合并搅拌均匀，并控制其含水量为65%，压实密封，在35℃的环境中进行发酵，得到发酵腐熟污泥。
43.2）将步骤1）中得到的发酵腐熟污泥与磷矿粉、泥炭、火山石和蛭石按照3:3:5:4:2
的体积比混合均匀后，将混合物放入65℃的烘箱进行干燥。
44.3）利用5目的筛网过滤，即得到作物培育用有机基质n3。
45.送检作物培育用有机基质3得该材料符合nyt2118-2012指标。
46.性能对比。
47.为更好体现本发明的进步性，以不添加发酵腐熟污泥的基质作为对比基质进行对比试验。对比基质中，磷矿粉、泥炭、火山石和蛭石按照1:3:2:2的体积比混合均匀。
48.不同配比基质的理化性质如表3所示。
49.表3：不同配比基质的理化性质
基质ph值有机质（%）总养分(n p2o5=k2o)(%)速效磷mg.kg-1
速效钾mg.kg-1
ck6.815.73.7552.36978.25n17.621.25.70107.251253.64n28.119.16.99132.741375.98n38.020.46.8382.131117.56
。
50.从表3可以看出，添加发酵腐熟污泥后，可以使作物培育用基质由偏酸性转为偏碱性，同时有机质、总养分、速效磷和速效钾均得到显著提升，利于作物的培育。
51.作物培育方法：1）对拌料场地进行整理消毒，将足够的苗基质倒在消毒的场地上，加入市售杀菌剂搅拌均匀。再淋水搅拌，直到手轻握成团手指间有滴水，最后充分混合均匀。将拌好的育苗基质装入育苗穴盘中用木板刮平，不宜压得太紧实。
52.2）下籽：将装好育苗基质的育苗盘每个穴轻按一个0.5cm左右的小坑，将催芽好的油麦菜种子放入坑中，再盖上一层拌好的育苗基质至穴平，然后将播好种的育苗盘搬到育苗棚内，注意保温保湿。
53.3）苗期管理：苗期控制水份及时喷水，保持通风、防水、遮阴、防虫。每隔7-10天结合喷水加喷1-2次甲基托布或百菌清。幼苗出棚前移动育苗盘防止根往外扎或是断根愈合，适当控水并加强通风炼苗，使幼苗适应定植的环境条件。
54.育苗30天后，不同配比基质条件下油麦菜幼苗形态和生理指标如表4所示。
55.表4：不同配比基质条件下油麦菜幼苗形态和生理指标
基质地上部鲜重g叶绿素含量mg.g-1
fw蛋白质（g/100g）硝酸盐（mg/kg）可溶性糖（%）ck25.670.4271.354600.88n155.170.4451.434100.9n253.170.4691.474300.92n356.500.3551.494500.95
。
56.从表8可以看出，在促进油麦菜幼苗生长方面（地上部鲜重），本发明显著优于对比基质，并且，本发明可以促进蛋白质、可溶性糖的合成，并抑制硝酸盐的产生。
57.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
58.以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在
不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。具体实施例中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。
59.另外需要说明的是，在本发明的描述中，参选本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本发明使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
60.在本发明中，所用术语“由
…
制备”与“包含”同义。本发明中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
61.在本发明中，当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本发明中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
62.此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。