陳永安+張金莎+舒東膂+趙淙云+胡長安
摘要:將園內(nèi)集中收集的枯枝、落葉經(jīng)過破碎、調(diào)制、發(fā)酵、干燥、粉碎、包裝等工藝生產(chǎn)出適合于花卉苗木容器苗培養(yǎng)的專用基質(zhì),篩選出適合園林廢棄物發(fā)酵的優(yōu)良復(fù)合菌種及氮源補充輔助材料,對生產(chǎn)的基質(zhì)按不同比例組合進行了苗木繁殖試驗,研究表明:經(jīng)過鄧恩桉、紅葉石楠、紅豆杉組培苗等苗木的培植試驗,該基質(zhì)可完全替代泥炭土,綜合基質(zhì)成本下降40%~50%;苗木培植基質(zhì)最佳組合比例為70%基質(zhì)+30%種植土 (體積比)。
關(guān)鍵詞:園林廢棄物;種苗基質(zhì);泥炭土;復(fù)合菌種;基質(zhì)組合
中圖分類號:TU986文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1674—9944(2014)09—0129—03
1引言
早在20世紀(jì)90年代,國外大多數(shù)國家就對園林有機廢棄物提出了填埋和焚燒禁令。1999年歐盟明確提出到2006年城市可降解城市廢棄物填埋量是1995年填埋的75%,到2009年填埋量則為1995年的50%,到2016年則為1995年的35%。在美國,園林有機廢棄物的收集處置不僅是園林部門自身的問題,美國環(huán)境保護署將園林有機廢棄物作為城市固體廢棄物的重要組成部分,從環(huán)境立法角度確保園林有機廢棄物資源化利用。與之配套的還有一系列的補貼和鼓勵政策,這些措施促進了園林有機廢棄物的堆肥處置率和資源化利用率的提高。美國園林有機廢棄物用于堆肥的比例從1990年的12.4%上升到2005年的62%,增加了4倍,堆肥的比例逐年上升。
國外利用園林有機廢棄物進行堆肥處置是從20世紀(jì)30年代開始的,進入90年代以后,由于對園林有機廢棄物等城市垃圾再生利用的廣泛重視,歐美等發(fā)達國家開始進行園林有機廢棄物的循環(huán)利用加工工藝研究,相繼開發(fā)出適宜在園林花卉上使用的產(chǎn)品如花卉專用栽培基質(zhì)、土壤高效改良劑、噴播纖維等產(chǎn)品,這些產(chǎn)品目前已經(jīng)進入我國并得到應(yīng)用。加拿大、美國、日本和德國等發(fā)達國家均非常重視利用堆肥技術(shù)處置園林有機廢棄物,這樣不僅能解決園林有機廢棄物堆放、填埋和焚燒所帶來的污染問題,同時又能生產(chǎn)出園林綠化急需的土壤改良劑和有機質(zhì),使城市生態(tài)進入良性循環(huán)。從20世紀(jì)90年代開始,國外一些研究機構(gòu)已開始利用微生物有氧發(fā)酵技術(shù)處置園林有機廢棄物,并利用處置后的產(chǎn)物加工園林專用種植基質(zhì)、土壤改良劑和噴播纖維等產(chǎn)品。例如德國生產(chǎn)的“富利禾”系列產(chǎn)品就是利用園林有機廢棄物經(jīng)過微生物發(fā)酵后加入禽畜糞便,再經(jīng)二次發(fā)酵后形成的,由于其有機質(zhì)含量高,達到90%以上,施入土壤能夠顯著改善土壤結(jié)構(gòu),增強土壤微生物活性,因此具有明顯的改土效果,除用于園林綠化,也廣泛應(yīng)用于高檔蔬菜的生產(chǎn)中。
目前,我國對園林綠化廢棄物的資源化利用正處于起步階段,雖然部分省市做了有益的嘗試,但產(chǎn)業(yè)鏈條尚未形成,使得產(chǎn)業(yè)發(fā)展受到一定阻礙。認真梳理園林綠化廢棄物資源化利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的問題,分析諸問題之間的關(guān)系并尋找解決途徑,對該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是非常有益的??葜Α⒙淙~、草屑及其他綠化修剪物等園林綠化廢棄物在傳統(tǒng)觀念中被當(dāng)作“廢棄物”處理,大部分的園林綠化廢棄物與生活垃圾一起進入填埋場,這樣做既增加了垃圾的處理成本,又浪費了有限的土地資源,還會污染地下水、土壤及大氣,對環(huán)境產(chǎn)生長久的危害。園林綠化廢棄物的簡單處理不能適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的要求,無害化、資源化處理是其必然趨勢。開發(fā)利用城市園林綠化廢棄物,對于改善城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境、構(gòu)建和諧城市、增加就業(yè)和促進經(jīng)濟發(fā)展意義重大,必將產(chǎn)生顯著的生態(tài)效益、社會效益和經(jīng)濟效益。北京、上海的有關(guān)部門自2007年起也根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況開展了園林有機廢棄物的資源化利用研究并開發(fā)出各種產(chǎn)品,應(yīng)用于綠化前、后的土壤改良,能提高園林植物的成活率,提高園林綠化的生態(tài)效益,間接降低綠化成本;應(yīng)用于立體綠化,可替代常用的泥炭等輕型基質(zhì);還可以應(yīng)用于容器苗木集約化種植。
2材料和方法
2.1試驗區(qū)概況
基質(zhì)科研與生產(chǎn)區(qū)位于長沙市雨花區(qū)省森林植物園內(nèi),試驗區(qū)總面積1000m2左右,建有200余m2簡易大棚一座;高速公路生態(tài)修復(fù)示范推廣區(qū)在湖南寧道高速公路27、29合同段、湖南道賀高速公路12合同段、湖南懷通高速公路50合同段,推廣示范面積10萬m2;紅豆杉、鄧恩桉等容器苗培植、佛甲草草毯及屋頂綠化生產(chǎn)示范區(qū)位于植物園內(nèi)。
2.2材料及設(shè)備
主料是園林綠化廢棄物,輔料是雞糞、牛糞等。主要是利用園內(nèi)每年進行的專類園改造、樹木修剪、自然災(zāi)害等遺留的枯枝、落葉等,也有少部分利用城市行道樹修剪主動送來的廢棄物。
破碎機為美國產(chǎn)VermeerBC600XL;粉碎機為中國河南產(chǎn)500型樹枝粉碎機;復(fù)合菌種為四川產(chǎn)美博士、河南產(chǎn)BM秸稈腐熟劑、廣東產(chǎn)農(nóng)冠和金葵子、廣西產(chǎn)百惠群林等。
對不同菌種、不同菌種組合、不同氮源輔助材料等進行了試驗。同時,生產(chǎn)的基質(zhì)按不同的比例組合與泥炭土對比應(yīng)用于高速公路生態(tài)修復(fù)工程、苗木栽植、屋頂綠化、佛甲草草毯等項目。
3基質(zhì)生產(chǎn)工藝流程及關(guān)鍵步驟說明
3.1工藝流程
枯枝、落葉收集→分揀→破碎→粉碎→加入復(fù)合肥、過磷酸鈣等→加入菌種及輔助材料→翻動拌勻→放入發(fā)酵池→加水→蓋薄膜→高溫階段通氣降溫→第一次發(fā)酵完成→第二次發(fā)酵→烘干→檢測理化指標(biāo)→調(diào)制→包裝→成品入庫。
3.2關(guān)鍵步驟說明
(1)枯枝及落葉收集,為了降低成本,可預(yù)先聯(lián)系園林部門、苗圃及有關(guān)單位,希望在樹木修剪、大樹移植及枯枝落葉清理過程中將園林廢棄物集中送達至指定的地方,這樣可以節(jié)省人工及運輸成本,同時,為了不占用太多的空間,應(yīng)隨到隨處理。
(2)原料破碎、粉碎,在原料破碎前必須進行分揀處理,一則為了安全必須清理石塊、鐵丁及白色垃圾,二則為了不同的質(zhì)量要求必須將竹類、較大的枝條等難破碎、難發(fā)酵的物料分揀出來,有條件的可將樹葉、灌木整形修剪、機械打草后遺留的草末等容易發(fā)酵的集中收集處理。同時,為了生產(chǎn)出高端的園藝種苗基質(zhì),還必須進行第二次粉碎,篩網(wǎng)直徑為0.6~0.8cm,也可以發(fā)酵完成后再進行二次粉碎。endprint
(3)加入復(fù)合肥、過磷酸鈣,加入復(fù)合肥的目的一則是補充微生物繁殖所需的氮源,二則是經(jīng)過有益微生物的發(fā)酵使得不易被植物利用的礦物質(zhì)成分變成易被植物吸收的礦質(zhì)元素如磷、鎂等。在發(fā)酵前合理、適量的加入復(fù)合肥及其他礦物質(zhì)是確保發(fā)酵后的基質(zhì)營養(yǎng)更全面、更接近或超過泥炭土或草炭的關(guān)鍵。根據(jù)多次試驗:每5m3發(fā)酵物料加入復(fù)合肥5kg、干雞糞40~50kg、過磷酸鈣10kg為適宜,復(fù)合肥最好用溶解性好的俄羅斯復(fù)合肥,N∶P∶K=16∶16∶16。
(4)通氣降溫,在物料發(fā)酵進入高溫階段進行降溫、通氣是必不可少的,是確保有益微生物活性并使發(fā)酵得以完成的關(guān)鍵,以往大多數(shù)小企業(yè)都是通過人工或機械每隔幾天翻動一次的辦法,不僅勞動強度大、成本高,而且效果不理想,因為翻動只能零時起到降溫的作用,通氣的效果就更不理想。因為物料發(fā)酵一旦進入高溫區(qū)以后好氧微生物大量繁殖,不僅使物料溫度急劇上升需要進行降溫處理,要不然大量不耐高溫的有益復(fù)合菌將被殺死。同時,也消耗了大量的氧氣需要進行及時補充,要不然微生物就變成了厭氧呼吸,將嚴(yán)重影響基質(zhì)的最終品質(zhì)。經(jīng)過多年的試驗:在發(fā)酵池內(nèi)預(yù)先用孔徑40cm或50cm的PVC硬塑管或透水管,并用電鉆打孔(孔徑10~12mm、兩孔間隔10~20cm);安裝的高度應(yīng)在離池底略低一點的位置(離頂部1/3~1/4的位置)。為了確保通風(fēng)效果,一臺鼓風(fēng)機只能一次滿足5~10m3物料的通氣,每天可通氣50m3物料,如果規(guī)模擴大可加大鼓風(fēng)機功率及管道直徑,原則上每次通氣1~2h,每1~2d通氣一次就能實現(xiàn)降溫的效果。
(5)第二次發(fā)酵,由于園林綠化廢棄物主要的成分是纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等,尤其是木質(zhì)素很難降解。以前往往靠一次發(fā)酵很難達到高端基質(zhì)的要求,必須進行第二次發(fā)酵,最好是采用換池的辦法,在原來的一組發(fā)酵池邊留一個空池,通過換池一則可以使處于休明的復(fù)合菌在換池過程中得到激活,二則在換池的同時也要及時補充通過擴繁的菌種并添加輔助材料以調(diào)節(jié)C/N比,根據(jù)需要還要補充適當(dāng)?shù)乃郑@樣才能確保第二次發(fā)酵順利完成。
(6)調(diào)制,對于烘干后的基質(zhì)經(jīng)過檢測后根據(jù)產(chǎn)品的不同要求,可適當(dāng)添加微量元素及其他輔助材料,以滿足不同客戶、不同檔次及不同用途的要求。
4結(jié)果與分析
不同菌種對發(fā)酵結(jié)果的影響見表1。
時間/d1基質(zhì)感官性狀金葵子141151311大部分發(fā)黑、有菌絲、有少量刺激味農(nóng)冠151121301大部分發(fā)黑、有菌絲、有少量刺激味BM秸稈腐熟劑131151291全部發(fā)黑、有大量菌絲、有少量刺激味美博士131171251全部發(fā)黑、有大量菌絲、無氣味百惠群林151101321大部分發(fā)黑、有菌絲、無氣味
添加不同輔助材料對發(fā)酵結(jié)果的影響見表2。
從表1、表2可以看出:添加四川產(chǎn)美博士復(fù)合菌種,同時以干雞糞、俄羅斯產(chǎn)復(fù)合肥為氮源補充材料,最終形成的基質(zhì)產(chǎn)品從外觀上看腐熟度明顯優(yōu)于其他幾組處理;而對于苗木的栽植對比試驗也證明了這一點。其中,在紅豆杉、鄧恩桉、紅葉石楠的容器苗培植中,以菌種為美博士復(fù)合菌種,基質(zhì)配比以70%基質(zhì)+30%種植土(體積比)效果最好。
0%種植土;處理6 100%泥炭土(東北泥炭),紅豆杉為組培苗,以上為上盆后10個月的記錄情況。
5問題與討論
(1)在發(fā)酵前合理、適量的加入復(fù)合肥及其他礦物質(zhì)是確?;|(zhì)品質(zhì)的關(guān)鍵技術(shù)之一,能使難以溶解、難以被植物吸收的養(yǎng)分通過有益微生物酶的作用下變成易溶解、易吸收的礦物質(zhì),確保發(fā)酵后的基質(zhì)營養(yǎng)更全面、更接近或超過泥炭土或草炭。
(2)在高溫發(fā)酵階段通過簡易的通風(fēng)裝置使降溫效果更好,能平均縮短發(fā)酵周期5~7d,使綜合成本下降40%~45%。通過通風(fēng)裝置降溫后的基質(zhì)無論從檢測結(jié)果還是從外觀上看腐熟效果(腐熟度)都比人工翻動降溫好。如果將通風(fēng)裝置再加以適當(dāng)改進,對今后社區(qū)、小企業(yè)甚至家庭熱心從事園林廢棄物的再利用工作將提供強有力的技術(shù)支撐,這項工作發(fā)達國家已早早走在前面了,如果有政府相應(yīng)的法律政策支持,加之人們環(huán)保意識的不斷加強,園林廢棄物的再利用將形成“燎原之勢”。
2014年9月綠色科技第9期(3)園林廢棄物由于采集地不同,加之分揀工作是一項很繁重、很復(fù)雜的工作,如果稍微疏忽或者怕麻煩,很可能造成很多白色垃圾、有毒物質(zhì)混入到物料里面,雖然大量的有益微生物通過一系列酶的神奇作用能吸收、降解一部分毒素,但還是有一部分會遺留在最后的基質(zhì)產(chǎn)品里面,如果作為蔬菜或者水果的基質(zhì),今后還有可能被人體吸收,將對人體健康造成極大的危害。因此,必須借鑒發(fā)達國家的經(jīng)驗,必須把分揀工作作為一項很重要的工作來抓,同時,如果將基質(zhì)用于蔬菜或水果,則必須先進行嚴(yán)格的重金屬及有毒成分的檢測,或者盡量只限于作為花卉栽培、苗木移植、屋頂綠化等的基質(zhì)。
(4)由于園林綠化廢棄物主要的成分是纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等,雖然有機質(zhì)含量極高,但很難徹底降解,尤其是木質(zhì)素很難降解。單靠一種復(fù)合菌很難發(fā)酵徹底,從而難以滿足高端花卉、珍貴苗木對基質(zhì)的品質(zhì)要求。因此,有必要進行更深入的研究,通過改進工藝,尤其能找到更多的降解木質(zhì)素的優(yōu)勢復(fù)合菌種很有必要,確?;|(zhì)產(chǎn)品質(zhì)量更穩(wěn)定,從而最終替代進口泥炭,以緩解我國在高品質(zhì)花卉、珍貴苗木的生產(chǎn)中需要大量進口優(yōu)質(zhì)泥炭土的壓力。這樣不僅能極大地改善人們生活居住的環(huán)境,而且能產(chǎn)生很好的經(jīng)濟和生態(tài)效益,為實現(xiàn)中國夢作出應(yīng)有的貢獻。
參考文獻:
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(3)加入復(fù)合肥、過磷酸鈣,加入復(fù)合肥的目的一則是補充微生物繁殖所需的氮源,二則是經(jīng)過有益微生物的發(fā)酵使得不易被植物利用的礦物質(zhì)成分變成易被植物吸收的礦質(zhì)元素如磷、鎂等。在發(fā)酵前合理、適量的加入復(fù)合肥及其他礦物質(zhì)是確保發(fā)酵后的基質(zhì)營養(yǎng)更全面、更接近或超過泥炭土或草炭的關(guān)鍵。根據(jù)多次試驗:每5m3發(fā)酵物料加入復(fù)合肥5kg、干雞糞40~50kg、過磷酸鈣10kg為適宜,復(fù)合肥最好用溶解性好的俄羅斯復(fù)合肥,N∶P∶K=16∶16∶16。
(4)通氣降溫,在物料發(fā)酵進入高溫階段進行降溫、通氣是必不可少的,是確保有益微生物活性并使發(fā)酵得以完成的關(guān)鍵,以往大多數(shù)小企業(yè)都是通過人工或機械每隔幾天翻動一次的辦法,不僅勞動強度大、成本高,而且效果不理想,因為翻動只能零時起到降溫的作用,通氣的效果就更不理想。因為物料發(fā)酵一旦進入高溫區(qū)以后好氧微生物大量繁殖,不僅使物料溫度急劇上升需要進行降溫處理,要不然大量不耐高溫的有益復(fù)合菌將被殺死。同時,也消耗了大量的氧氣需要進行及時補充,要不然微生物就變成了厭氧呼吸,將嚴(yán)重影響基質(zhì)的最終品質(zhì)。經(jīng)過多年的試驗:在發(fā)酵池內(nèi)預(yù)先用孔徑40cm或50cm的PVC硬塑管或透水管,并用電鉆打孔(孔徑10~12mm、兩孔間隔10~20cm);安裝的高度應(yīng)在離池底略低一點的位置(離頂部1/3~1/4的位置)。為了確保通風(fēng)效果,一臺鼓風(fēng)機只能一次滿足5~10m3物料的通氣,每天可通氣50m3物料,如果規(guī)模擴大可加大鼓風(fēng)機功率及管道直徑,原則上每次通氣1~2h,每1~2d通氣一次就能實現(xiàn)降溫的效果。
(5)第二次發(fā)酵,由于園林綠化廢棄物主要的成分是纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等,尤其是木質(zhì)素很難降解。以前往往靠一次發(fā)酵很難達到高端基質(zhì)的要求,必須進行第二次發(fā)酵,最好是采用換池的辦法,在原來的一組發(fā)酵池邊留一個空池,通過換池一則可以使處于休明的復(fù)合菌在換池過程中得到激活,二則在換池的同時也要及時補充通過擴繁的菌種并添加輔助材料以調(diào)節(jié)C/N比,根據(jù)需要還要補充適當(dāng)?shù)乃?,這樣才能確保第二次發(fā)酵順利完成。
(6)調(diào)制,對于烘干后的基質(zhì)經(jīng)過檢測后根據(jù)產(chǎn)品的不同要求,可適當(dāng)添加微量元素及其他輔助材料,以滿足不同客戶、不同檔次及不同用途的要求。
4結(jié)果與分析
不同菌種對發(fā)酵結(jié)果的影響見表1。
時間/d1基質(zhì)感官性狀金葵子141151311大部分發(fā)黑、有菌絲、有少量刺激味農(nóng)冠151121301大部分發(fā)黑、有菌絲、有少量刺激味BM秸稈腐熟劑131151291全部發(fā)黑、有大量菌絲、有少量刺激味美博士131171251全部發(fā)黑、有大量菌絲、無氣味百惠群林151101321大部分發(fā)黑、有菌絲、無氣味
添加不同輔助材料對發(fā)酵結(jié)果的影響見表2。
從表1、表2可以看出:添加四川產(chǎn)美博士復(fù)合菌種,同時以干雞糞、俄羅斯產(chǎn)復(fù)合肥為氮源補充材料,最終形成的基質(zhì)產(chǎn)品從外觀上看腐熟度明顯優(yōu)于其他幾組處理;而對于苗木的栽植對比試驗也證明了這一點。其中,在紅豆杉、鄧恩桉、紅葉石楠的容器苗培植中,以菌種為美博士復(fù)合菌種,基質(zhì)配比以70%基質(zhì)+30%種植土(體積比)效果最好。
0%種植土;處理6 100%泥炭土(東北泥炭),紅豆杉為組培苗,以上為上盆后10個月的記錄情況。
5問題與討論
(1)在發(fā)酵前合理、適量的加入復(fù)合肥及其他礦物質(zhì)是確保基質(zhì)品質(zhì)的關(guān)鍵技術(shù)之一,能使難以溶解、難以被植物吸收的養(yǎng)分通過有益微生物酶的作用下變成易溶解、易吸收的礦物質(zhì),確保發(fā)酵后的基質(zhì)營養(yǎng)更全面、更接近或超過泥炭土或草炭。
(2)在高溫發(fā)酵階段通過簡易的通風(fēng)裝置使降溫效果更好,能平均縮短發(fā)酵周期5~7d,使綜合成本下降40%~45%。通過通風(fēng)裝置降溫后的基質(zhì)無論從檢測結(jié)果還是從外觀上看腐熟效果(腐熟度)都比人工翻動降溫好。如果將通風(fēng)裝置再加以適當(dāng)改進,對今后社區(qū)、小企業(yè)甚至家庭熱心從事園林廢棄物的再利用工作將提供強有力的技術(shù)支撐,這項工作發(fā)達國家已早早走在前面了,如果有政府相應(yīng)的法律政策支持,加之人們環(huán)保意識的不斷加強,園林廢棄物的再利用將形成“燎原之勢”。
2014年9月綠色科技第9期(3)園林廢棄物由于采集地不同,加之分揀工作是一項很繁重、很復(fù)雜的工作,如果稍微疏忽或者怕麻煩,很可能造成很多白色垃圾、有毒物質(zhì)混入到物料里面,雖然大量的有益微生物通過一系列酶的神奇作用能吸收、降解一部分毒素,但還是有一部分會遺留在最后的基質(zhì)產(chǎn)品里面,如果作為蔬菜或者水果的基質(zhì),今后還有可能被人體吸收,將對人體健康造成極大的危害。因此,必須借鑒發(fā)達國家的經(jīng)驗,必須把分揀工作作為一項很重要的工作來抓,同時,如果將基質(zhì)用于蔬菜或水果,則必須先進行嚴(yán)格的重金屬及有毒成分的檢測,或者盡量只限于作為花卉栽培、苗木移植、屋頂綠化等的基質(zhì)。
(4)由于園林綠化廢棄物主要的成分是纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等,雖然有機質(zhì)含量極高,但很難徹底降解,尤其是木質(zhì)素很難降解。單靠一種復(fù)合菌很難發(fā)酵徹底,從而難以滿足高端花卉、珍貴苗木對基質(zhì)的品質(zhì)要求。因此,有必要進行更深入的研究,通過改進工藝,尤其能找到更多的降解木質(zhì)素的優(yōu)勢復(fù)合菌種很有必要,確?;|(zhì)產(chǎn)品質(zhì)量更穩(wěn)定,從而最終替代進口泥炭,以緩解我國在高品質(zhì)花卉、珍貴苗木的生產(chǎn)中需要大量進口優(yōu)質(zhì)泥炭土的壓力。這樣不僅能極大地改善人們生活居住的環(huán)境,而且能產(chǎn)生很好的經(jīng)濟和生態(tài)效益,為實現(xiàn)中國夢作出應(yīng)有的貢獻。
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(3)加入復(fù)合肥、過磷酸鈣,加入復(fù)合肥的目的一則是補充微生物繁殖所需的氮源,二則是經(jīng)過有益微生物的發(fā)酵使得不易被植物利用的礦物質(zhì)成分變成易被植物吸收的礦質(zhì)元素如磷、鎂等。在發(fā)酵前合理、適量的加入復(fù)合肥及其他礦物質(zhì)是確保發(fā)酵后的基質(zhì)營養(yǎng)更全面、更接近或超過泥炭土或草炭的關(guān)鍵。根據(jù)多次試驗:每5m3發(fā)酵物料加入復(fù)合肥5kg、干雞糞40~50kg、過磷酸鈣10kg為適宜,復(fù)合肥最好用溶解性好的俄羅斯復(fù)合肥,N∶P∶K=16∶16∶16。
(4)通氣降溫,在物料發(fā)酵進入高溫階段進行降溫、通氣是必不可少的,是確保有益微生物活性并使發(fā)酵得以完成的關(guān)鍵,以往大多數(shù)小企業(yè)都是通過人工或機械每隔幾天翻動一次的辦法,不僅勞動強度大、成本高,而且效果不理想,因為翻動只能零時起到降溫的作用,通氣的效果就更不理想。因為物料發(fā)酵一旦進入高溫區(qū)以后好氧微生物大量繁殖,不僅使物料溫度急劇上升需要進行降溫處理,要不然大量不耐高溫的有益復(fù)合菌將被殺死。同時,也消耗了大量的氧氣需要進行及時補充,要不然微生物就變成了厭氧呼吸,將嚴(yán)重影響基質(zhì)的最終品質(zhì)。經(jīng)過多年的試驗:在發(fā)酵池內(nèi)預(yù)先用孔徑40cm或50cm的PVC硬塑管或透水管,并用電鉆打孔(孔徑10~12mm、兩孔間隔10~20cm);安裝的高度應(yīng)在離池底略低一點的位置(離頂部1/3~1/4的位置)。為了確保通風(fēng)效果,一臺鼓風(fēng)機只能一次滿足5~10m3物料的通氣,每天可通氣50m3物料,如果規(guī)模擴大可加大鼓風(fēng)機功率及管道直徑,原則上每次通氣1~2h,每1~2d通氣一次就能實現(xiàn)降溫的效果。
(5)第二次發(fā)酵,由于園林綠化廢棄物主要的成分是纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等,尤其是木質(zhì)素很難降解。以前往往靠一次發(fā)酵很難達到高端基質(zhì)的要求,必須進行第二次發(fā)酵,最好是采用換池的辦法,在原來的一組發(fā)酵池邊留一個空池,通過換池一則可以使處于休明的復(fù)合菌在換池過程中得到激活,二則在換池的同時也要及時補充通過擴繁的菌種并添加輔助材料以調(diào)節(jié)C/N比,根據(jù)需要還要補充適當(dāng)?shù)乃?,這樣才能確保第二次發(fā)酵順利完成。
(6)調(diào)制,對于烘干后的基質(zhì)經(jīng)過檢測后根據(jù)產(chǎn)品的不同要求,可適當(dāng)添加微量元素及其他輔助材料,以滿足不同客戶、不同檔次及不同用途的要求。
4結(jié)果與分析
不同菌種對發(fā)酵結(jié)果的影響見表1。
時間/d1基質(zhì)感官性狀金葵子141151311大部分發(fā)黑、有菌絲、有少量刺激味農(nóng)冠151121301大部分發(fā)黑、有菌絲、有少量刺激味BM秸稈腐熟劑131151291全部發(fā)黑、有大量菌絲、有少量刺激味美博士131171251全部發(fā)黑、有大量菌絲、無氣味百惠群林151101321大部分發(fā)黑、有菌絲、無氣味
添加不同輔助材料對發(fā)酵結(jié)果的影響見表2。
從表1、表2可以看出:添加四川產(chǎn)美博士復(fù)合菌種,同時以干雞糞、俄羅斯產(chǎn)復(fù)合肥為氮源補充材料,最終形成的基質(zhì)產(chǎn)品從外觀上看腐熟度明顯優(yōu)于其他幾組處理;而對于苗木的栽植對比試驗也證明了這一點。其中,在紅豆杉、鄧恩桉、紅葉石楠的容器苗培植中,以菌種為美博士復(fù)合菌種,基質(zhì)配比以70%基質(zhì)+30%種植土(體積比)效果最好。
0%種植土;處理6 100%泥炭土(東北泥炭),紅豆杉為組培苗,以上為上盆后10個月的記錄情況。
5問題與討論
(1)在發(fā)酵前合理、適量的加入復(fù)合肥及其他礦物質(zhì)是確?;|(zhì)品質(zhì)的關(guān)鍵技術(shù)之一,能使難以溶解、難以被植物吸收的養(yǎng)分通過有益微生物酶的作用下變成易溶解、易吸收的礦物質(zhì),確保發(fā)酵后的基質(zhì)營養(yǎng)更全面、更接近或超過泥炭土或草炭。
(2)在高溫發(fā)酵階段通過簡易的通風(fēng)裝置使降溫效果更好,能平均縮短發(fā)酵周期5~7d,使綜合成本下降40%~45%。通過通風(fēng)裝置降溫后的基質(zhì)無論從檢測結(jié)果還是從外觀上看腐熟效果(腐熟度)都比人工翻動降溫好。如果將通風(fēng)裝置再加以適當(dāng)改進,對今后社區(qū)、小企業(yè)甚至家庭熱心從事園林廢棄物的再利用工作將提供強有力的技術(shù)支撐,這項工作發(fā)達國家已早早走在前面了,如果有政府相應(yīng)的法律政策支持,加之人們環(huán)保意識的不斷加強,園林廢棄物的再利用將形成“燎原之勢”。
2014年9月綠色科技第9期(3)園林廢棄物由于采集地不同,加之分揀工作是一項很繁重、很復(fù)雜的工作,如果稍微疏忽或者怕麻煩,很可能造成很多白色垃圾、有毒物質(zhì)混入到物料里面,雖然大量的有益微生物通過一系列酶的神奇作用能吸收、降解一部分毒素,但還是有一部分會遺留在最后的基質(zhì)產(chǎn)品里面,如果作為蔬菜或者水果的基質(zhì),今后還有可能被人體吸收,將對人體健康造成極大的危害。因此,必須借鑒發(fā)達國家的經(jīng)驗,必須把分揀工作作為一項很重要的工作來抓,同時,如果將基質(zhì)用于蔬菜或水果,則必須先進行嚴(yán)格的重金屬及有毒成分的檢測,或者盡量只限于作為花卉栽培、苗木移植、屋頂綠化等的基質(zhì)。
(4)由于園林綠化廢棄物主要的成分是纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等,雖然有機質(zhì)含量極高,但很難徹底降解,尤其是木質(zhì)素很難降解。單靠一種復(fù)合菌很難發(fā)酵徹底,從而難以滿足高端花卉、珍貴苗木對基質(zhì)的品質(zhì)要求。因此,有必要進行更深入的研究,通過改進工藝,尤其能找到更多的降解木質(zhì)素的優(yōu)勢復(fù)合菌種很有必要,確?;|(zhì)產(chǎn)品質(zhì)量更穩(wěn)定,從而最終替代進口泥炭,以緩解我國在高品質(zhì)花卉、珍貴苗木的生產(chǎn)中需要大量進口優(yōu)質(zhì)泥炭土的壓力。這樣不僅能極大地改善人們生活居住的環(huán)境,而且能產(chǎn)生很好的經(jīng)濟和生態(tài)效益,為實現(xiàn)中國夢作出應(yīng)有的貢獻。
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