本申请涉及有机废物回收,具体而言涉及一种强化厨余堆肥系统定向腐殖化与蛋白转化的方法。
背景技术:
1、厨余垃圾是指居民日常生活、食品加工及餐饮服务等活动中产生的垃圾,主要成分包括丢弃的蔬菜、水果、油脂、肉类、骨头等,若处理不当,易产生环境污染,危害人体健康,同时造成资源的浪费,增加城市固废处理负荷。厨余垃圾好氧堆肥是一种安全、高效、绿色的处理方式,其能够将易分解的有机废弃物在有氧条件下分解腐熟,获得稳定的有机肥料,实现对其无害化、减量化、资源化利用。然而,由于厨余垃圾中富含大量纤维素、脂肪、蛋白质等物质,在堆肥过程中这类物质难以被快速彻底分解,会使堆肥周期漫长,同时这些物质的分解过程还会产生大量碳氮营养元素的损失,这使得堆肥产品的农艺品质显著降低。因此,迫切需要采取科学有效的措施来强化厨余堆肥系统定向腐殖化。
2、由于厨余垃圾含水率较高,c/n较低,采用单一厨余垃圾堆肥时,其受重力作用容易造成塌陷,形成局部的厌氧区域,影响堆肥效果。
3、近年来,人们通过使用一些生物制剂来减少厨余堆肥系统中的元素损失,但堆肥过程会有营养元素的损失,所获有机肥品质较低。并且,现有常用的2-氯-6(三氯甲基)吡啶(cp)、3,4-二甲基吡唑磷酸盐(dmpp)和双氰胺(dcd)等工业化制剂,其虽然能够抑制硝化反应,但是其会严重影响工艺、成本和环境。现有堆肥产品市场价格较低,经济价值不高。并且,原料发酵升温会降低昆虫转化效率,降低昆虫蛋白的产量和原料腐殖化程度。并且,目前缺乏技术实现定向腐殖化。
4、综上所述,现有的厨余垃圾处理技术存在以下2个问题:
5、(1)现有厨余堆肥系统营养元素损失较大,为强化定向腐殖化而使用复杂的化工试剂,增加了环境和经济双重压力;
6、(2)由于厨余垃圾的复杂组成和养分特性,仅依靠单一方式处理,均面临转化率低,幼虫生长状况差,蛋白产量低,经济效益难以提高的困境。
技术实现思路
1、本申请针对现有技术的不足,提供一种强化厨余堆肥系统定向腐殖化与蛋白转化的方法,本申请以厨余和园林绿化垃圾为堆肥原料,调节含水率和c/n,增加堆体内部孔隙度和氧气含量,防止厌氧环境的产生影响好氧堆肥效果,同时,通过添加微生物混合菌剂、酶抑制剂和成熟肥,配合翻堆操作,对堆肥原料进行初步发酵降解,待堆体中心温度降至适宜水平后,添加黑水虻幼虫对堆肥原料进行二次生物降解,以此强化厨余堆肥系统定向腐殖化与蛋白转化,降低污染物排放,收获黑水虻昆虫蛋白和肥效更高的腐熟有机肥,提高经济效益。本申请具体采用如下技术方案。
2、首先,为实现上述目的,提出一种强化厨余堆肥系统定向腐殖化与蛋白转化的方法,其步骤包括:步骤s1,分别将厨余垃圾和园林绿化垃圾破碎至1~2cm,并按照湿重比4:1将厨余垃圾和园林绿化垃圾进行充分混合,将混合物料的含水率调整至65%~75%,将混合物料的碳氮比调整至22:1~31:1,获得转化基质;步骤s2,在转化基质中喷洒微生物混合菌剂和脲酶抑制剂的混合溶液,并将其混匀;步骤s3,将混匀后的物料加入堆肥箱内,平整其表面,并在混匀后的物料表面覆盖一层成熟肥,每周翻堆一次,使其充分发酵;步骤s4,待经历发酵的高温期后,在堆体中心温度降至35℃以下时停止翻堆,随即按照每克发酵后物料添加0.5~1只幼虫的比例将孵化到0.5~1cm体长的黑水虻幼虫加入堆体;步骤s5,待堆肥结束后筛分物料和虫体,获得高度腐殖化的有机肥,以及即将预蛹的黑水虻幼虫,将黑水虻幼虫转化得到昆虫蛋白产品。
3、可选的,如上任一所述的强化厨余堆肥系统定向腐殖化与蛋白转化的方法,其步骤s1中,厨余垃圾含水率为70%~85%,c/n在11~14;园林绿化垃圾含水率为20%~36%,c/n在210~215。
4、可选的,如上任一所述的强化厨余堆肥系统定向腐殖化与蛋白转化的方法,其步骤s2中,微生物混合菌剂包括体积比为2:1:1的嗜热侧孢霉菌剂、枯草芽孢杆菌剂和黑曲霉菌剂,混合菌剂中活菌数量为1.5-2.5×109cfu·g-1;嗜热侧孢霉菌剂中活性物含量≥1.50×109cfu/g;枯草芽孢杆菌剂中活性物含量≥5.50×109cfu/g;黑曲霉菌剂中活性物含量≥2.50×109cfu/g。
5、可选的,如上任一所述的强化厨余堆肥系统定向腐殖化与蛋白转化的方法,其步骤s2中,微生物混合菌剂和脲酶抑制剂的体积比为1:1。
6、可选的,如上任一所述的强化厨余堆肥系统定向腐殖化与蛋白转化的方法,其步骤s2中,每1000kg转化基质中喷洒1~2l微生物混合菌剂和脲酶抑制剂的混合溶液。
7、可选的,如上任一所述的强化厨余堆肥系统定向腐殖化与蛋白转化的方法,其步骤s3中,堆肥箱的容积为1~2m3,堆肥箱的箱体由1~1.5mm孔径的不锈钢网围成;成熟肥覆盖厚度在1~3cm之间。
8、可选的,如上任一所述的强化厨余堆肥系统定向腐殖化与蛋白转化的方法,其步骤s4中黑水虻幼虫均匀投加到堆体表面,任黑水虻幼虫自行进入堆体中进行过腹转化。
9、有益效果
10、本申请所提供的强化厨余堆肥系统定向腐殖化与蛋白转化的方法,其先通过微生物菌剂、脲酶抑制剂和成熟肥对厨余堆肥系统原料进行预发酵处理,将难以被黑水虻幼虫直接分解的大颗粒大分子有机物分解为易于利用的小分子有机物,再等待发酵堆体度过高温期,待其中心温度降到35℃以下后将0.5~1cm体长的黑水虻幼虫加入堆体中,利用黑水虻对堆体发酵产物进行过腹转化,以获得黑水虻昆虫蛋白和高度腐殖化的有机肥。本申请首次结合厨余垃圾、园林绿化垃圾、微生物菌剂、脲酶抑制剂、成熟肥和黑水虻幼虫,利用微生物菌株和黑水虻协同对厨余垃圾盒园林绿化垃圾进行转化,通过适时适量的操作,在各组分之间的协同作用下,可以强化厨余堆肥系统定向腐殖化与稳定化,克服了现有厨余堆肥系统定向腐殖化存在的难题。本申请一方面能够获得更好肥力的有机肥,另一方面还能够收获高蛋白的黑水虻幼虫,减少养分损失,有效降低了处理成本,缩短处理时间,减少了污染排放,强化了厨余堆肥系统定向腐殖化与蛋白转化,提高了经济效益。
11、本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请而了解。
1.一种强化厨余堆肥系统定向腐殖化与蛋白转化的方法,其特征在于,步骤包括:
2.如权利要求1所述的强化厨余堆肥系统定向腐殖化与蛋白转化的方法,其特征在于,步骤s1中,厨余垃圾含水率为70%~85%,c/n在11~14;园林绿化垃圾含水率为20%~36%,c/n在210~215。
3.如权利要求1所述的强化厨余堆肥系统定向腐殖化与蛋白转化的方法,其特征在于,所述步骤s2中,微生物混合菌剂包括体积比为2:1:1的嗜热侧孢霉菌剂、枯草芽孢杆菌剂和黑曲霉菌剂,混合菌剂中活菌数量为1.5-2.5×109 cfu·g-1;
4.如权利要求1所述的强化厨余堆肥系统定向腐殖化与蛋白转化的方法,其特征在于,所述步骤s2中,微生物混合菌剂和脲酶抑制剂的体积比为1:1。
5.如权利要求4所述的强化厨余堆肥系统定向腐殖化与蛋白转化的方法,其特征在于,所述步骤s2中,每1000 kg转化基质中喷洒1~2 l微生物混合菌剂和脲酶抑制剂的混合溶液。
6.如权利要求1-5所述的强化厨余堆肥系统定向腐殖化与蛋白转化的方法,其特征在于,所述步骤s3中,堆肥箱的容积为1~2 m3,堆肥箱的箱体由1~1.5 mm孔径的不锈钢网围成;成熟肥覆盖厚度在1~3 cm之间。
7.如权利要求1-5所述的强化厨余堆肥系统定向腐殖化与蛋白转化的方法,其特征在于,所述步骤s4中黑水虻幼虫均匀投加到堆体表面,任黑水虻幼虫自行进入堆体中进行过腹转化。
