專利名稱：用污泥、樹枝落葉和礦化垃圾制備栽培土的方法
技術領域：
用污泥、樹枝落葉和礦化垃圾制備栽培土的方法，涉及一種城市生活污水廠污泥、樹枝落葉和礦化垃圾的堆肥工藝。屬于城市廢棄物的處理處置、環保、園林綠化或城市管理技術領域。
現有技術隨著城市化的快速進展，城市以及周邊可利用的土地越來越少。相反城市生活污水廠污泥、樹枝落葉和礦化垃圾不斷增加。城市生活污水廠污泥、樹枝落葉等園林植物廢棄物以及生活垃圾填埋場常年垃圾填埋產生的礦化垃圾都是城市有機廢棄物的重要組成部分，它們的處理處置問題一直是城市發展中需要迫切解決的難題。
目前，針對污泥和礦化垃圾的處理處置已經給予比較多的關注和研究，也有過將兩者作為土地利用的報道，但并沒有達到將其制成栽培土的目標。城市綠化或園林每年修剪的樹枝和自然脫落的落葉的量也在逐年增加，傳統的焚燒處理會污染空氣并引起火災而已經不被許可，作為垃圾送填埋場處理會增加處理成本。事實上，樹枝落葉一般比較清潔，鹽份含量低，C/N比高，養分含量豐富，是一種土地利用價值非常高的有機廢棄物，將樹枝落葉焚燒或填埋處理是資源的浪費。雖然城市生活污水廠污泥、樹枝落葉和礦化垃圾都有一定的利用價值，但是它們單獨利用也存在各自缺陷，因此也限制了這三種廢棄物土地利用率，造成三種廢棄物處理處置難的現狀。

發明內容
本發明的目的在于提供一種處理樹枝落葉的方法，具體是將其制成栽培土，用本發明的方法處理樹枝落葉能變廢為寶。
為了達到上述目的，本發明在長期和充分研究城市生活污水廠污泥、樹枝落葉和礦化垃圾的特性過程中發現，雖然它們都有一定的土地利用價值，但是它們單獨使用都存在明顯的弊端。實驗證明將C/N比高、鹽份含量低的樹枝落葉和C/N低、透氣性差的生活污水廠污泥進行堆肥，可以不用添加其它材料，并且可以根據兩者配比的不同研制不同的堆肥產品；生產適合不同用途的生活污水廠污泥堆肥產品，減少單純生活污水廠污泥堆肥的潛在污染或鹽分的毒害。但由于其堆肥產品容重太小，如果單獨使用不能固定規格較大的植物，必須和其它容重相對偏高的物質如自然土壤一起混合使用，否則不適合大面積的綠地推廣應用，也不能做到不使用自然土壤，不能徹底解決城市土壤來源緊張的問題。而礦化垃圾有機質含量比較高，速效養分比較低，而且粒徑比較粗，單獨使用不利于保水保肥，但是其容重和自然土壤相當，透水性比較好。通過礦化垃圾和生活污水廠污泥和樹枝落葉堆肥產品的合理配比，可以根據植物生長習性的不同或對土壤理化性質參數的不同要求，配置成營養豐富、pH偏酸性、通氣透水性好，保水保肥能力強，鹽分和容重等各種理化指標適中的合適植物生長的栽培材料，并且能將生活污水廠污泥等材料中的重金屬、氮、磷等潛在的污染物質在國家控制標準范圍內，完全可以取代自然土壤進行大面積的綠化植物種植，緩解城市土壤的危機。
具體步驟如下第一步制備樹枝落葉和污泥堆肥考慮到生活污水廠污泥堆肥需要比較蓬松的添加劑，因此，先將樹枝落葉粉碎到粒徑為1～3cm，并測定樹枝落葉的含水量和C/N比。然后測定生活污水廠污泥(一般指脫水后含水量在80～85％左右)的含水量和C/N比。接著將樹枝落葉填加入污泥中混合均勻，樹枝落葉的填加量是污泥重量的30～90％(指烘干重)，樹枝落葉的填加量根據不同用途進行調節如果需要肥效比較高，樹枝落葉的重量控制在30％左右；如果需要肥效、鹽分相對較低但清潔度比較好的堆肥可以增加樹枝落葉的填加量到50％，最高可以增加到90％。同時使樹枝落葉和污泥混合后的C/N為25～30，水分為40～60％，最后在擋雨的地方進行堆肥，堆肥高度為130cm，堆肥體積2～10立方米，在開始堆肥的前15天內每3天翻一次堆，以后每7天翻一次堆，30～45天腐熟，制得樹枝落葉和污泥堆肥；第二步栽培土的制備在第一步制得的樹枝落葉和污泥堆肥中加入礦化垃圾，礦化垃圾的填加量是樹枝落葉和污泥堆肥重量的1～4倍重量，其中污泥的含量為堆肥和礦化垃圾總重量的10～20％(雖然城市生活污水廠污泥的肥效比較高，但畢竟含有重金屬等污染物質，其填加量也不是越高越好的，為了保證混合后的栽培土能達到肥沃自然土壤的理化指標而不產生污染或鹽分毒害，一般污泥占整個混合物中的量不超過20％)，混合均勻制成栽培土，經測定pH為6.0～7.8，有機質含量＞20g/Kg，通氣性＞10％，鹽分為0.3～1.2mS/cm，容重為0.3～1.3Mg/m3，CEC＞20C mol(+)/Kg，水解性氮含量大于50mg/Kg，有效磷含量大于5mg/Kg，速效鉀大于70mg/Kg的完全符合上海市地方標準《園林栽植土質量標準》(DBJ08-231-98)有關花壇土、花境土、樹壇土、草坪土、容器土、保護地栽植土、屋頂栽植土和國家標準《城市綠地草坪建植與管理技術規程，第1部分城市綠地草坪建植技術規程》(GB/T19535.1-2004)中對床土的質量要求的栽培土。
本發明具有如下的優點和效果1.由于生活污水廠污泥單獨堆肥需要添加疏松的膨脹劑，而蓬松的樹枝落葉堆肥C/N比較高，需要額外添加氮源，兩者的綜合利用正好解決彼此存在的問題，因此本發明第一步的堆肥工藝不需要增加額外材料和費用，降低了成本。
2.由于生活污水廠污泥本身養分豐富，但是鹽份含量高，污染物質含量相對較高，而樹枝落葉鹽分含量低，只要沒有被污染，本身污染物含量低，因此本發明的樹枝落葉和污泥堆肥的物化性能可以達到栽培土的要求。
3.由于在分量較輕的第一步的堆肥中添加了容重大于1.0Mg/m3的礦化垃圾，因此本發明制得的栽培土速效養分高，粒徑與自然土接近，保水保肥能力強，不但能適合種植草坪、草花或低矮的灌木，而且能種植大型的植物。
4.本發明將三種城市有機廢棄物綜合利用，研制成可以完全替代自然土壤的適合實際應用的人工栽培土壤，不但改變了樹枝落葉處置難的現狀，不破壞生態環境質量，而且有利于保護有限表土資源，促進廢棄物的循環利用，具有可貴的經濟和社會效應。
具體實施例方式
實施例1先將比較干燥的樹枝落葉粉碎到粒徑為2～3cm(適合堆肥的粒徑大小)并測定樹枝落葉的含水量為15.85％和C/N比67.83。然后，測定生活污水廠污泥的含水率，為80.34％，C/N比為12.13。接著按重量比將30％樹枝落葉(指烘干重)和70％的生活污水廠污泥(指烘干重)混合均勻。同時使樹枝落葉和污泥混合后的C/N約為25，水分含量約為60％，最后在擋雨的地方進行堆肥，堆肥高度為130cm，堆肥體積2～10立方米，在開始堆肥的前15天內每3天翻一次堆，以后每7天翻一次堆，30～45天腐熟，制得樹枝落葉和污泥堆肥。
在上述制得的樹枝落葉和污泥堆肥中加入老港垃圾填埋場的礦化垃圾，按1∶4的重量比例混合，得到的栽培土分別用下面的中華人民共和國林業行業標準進行檢測，分別是pH值用中華人民共和國林業行業標準LY/T1239-1999方法測定；電導率用LY/T1251-1999方法測定；有機質用中華人民共和國林業行業標準LY/T1237-1999方法測定；容重和通氣孔隙度用中華人民共和國林業行業標準LY/T1215-1999方法測定；水解性氮用中華人民共和國林業行業標準LY/T1229-1999測定；有效磷用中華人民共和國林業行業標準LY/T1233-1999測定；速效鉀用中華人民共和國林業行業標準LY/T1236-1999測定；陽離子代換量(CEC)用中華人民共和國林業行業標準LY/T1243-1999方法測定)，所得的各項指標分別為pH為7.8，EC為1.02mS/cm左右，有機質含量為50.84g/Kg，通氣性為12.7％，容重為1.28Mg/m3，CEC為34.12C mol(+)/Kg，水解性氮含量為327.91mg/Kg，有效磷的含量為15.24mg/Kg，速效鉀為158.28mg/Kg，將三種原料制備的栽培土取代自然土壤直接用于綠化工程建設和鹽堿土改良，該栽培土種植的高羊茅、香樟顯示出較好的種植效果。
實施例2先將剛修剪樹枝落葉粉碎后將粒徑控制在10mm左右，測得樹枝落葉的含水量為38.23％和C/N比為87.09。測定生活污水廠污泥的含水率為85.67％，C/N比為15.13。接著按重量比將90％樹枝落葉和10％的生活污水廠污泥混合均勻，水分含量在42％左右，然后添加約為重量0..833％的尿素調節樹枝落葉和污泥混合后的C/N在30左右，水分約為40％。如實施例1堆肥后和老港垃圾填埋場的礦化垃圾按4∶1的比例混合，得到的栽培土如實施例1進行檢測，各項指標分別為pH為7.2，EC為0.58mS/cm左右，有機質含量為90.84g/Kg，通氣性為10.7％，容重為0.78Mg/m3，CEC為42.12C mol(+)/Kg，水解性氮含量為427.91mg/Kg，有效磷的含量為18.24mg/Kg，速效鉀為138.28mg/Kg，將三種原料制備的栽培土取代自然土壤用于盆栽種植金盞菊、百日草、黑麥草、高羊茅等草和花，取得很好的觀賞效果。
將上述實施例1、2的栽培土用于種植絲瓜、青菜、小白菜、萵苣等蔬菜也取得非常好的效果。
權利要求
1.用污泥、樹枝落葉和礦化垃圾制備栽培土的方法，其特征在于第一步制備樹枝落葉和污泥堆肥先將樹枝落葉粉碎到粒徑為1～3cm，并測定樹枝落葉的含水量和C/N比；然后測定生活污水廠污泥的含水量和C/N比，接著將樹枝落葉填加入污泥中混合均勻，樹枝落葉的填加量是污泥重量的30～90％，同時使樹枝落葉和污泥混合后的C/N為25～30，水分為40～60％，最后在擋雨的地方進行堆肥，堆肥高度為130cm，堆肥體積2～10立方米，在開始堆肥的前15天內每3天翻一次堆，以后每7天翻一次堆，30～45天腐熟，制得樹枝落葉和污泥堆肥；第二步栽培土的制備在第一步制得的樹枝落葉和污泥堆肥中加入礦化垃圾，礦化垃圾的填加量是樹枝落葉和污泥堆肥重量的1～4倍重量，其中污泥的含量為堆肥和礦化垃圾總重量的10～20％，混合均勻，制成栽培土，經檢測完全符合上海市地方標準《園林栽植土質量標準》(DBJ08-231-98)有關花壇土、花境土、樹壇土、草坪土、容器土、保護地栽植土、屋頂栽植土和國家標準《城市綠地草坪建植與管理技術規程，第1部分城市綠地草坪建植技術規程》(GB/T 19535.1-2004)中對床土的質量要求，該栽培土的pH為6.0～7.8，有機質含量＞20g/Kg，通氣性＞10％，鹽分為0.3～1.2mS/cm，容重為0.3～1.3Mg/m3，CEC＞20C mol(+)/Kg，水解性氮含量大于50mg/Kg，有效磷含量大于5mg/Kg，速效鉀大于70mg/Kg。
全文摘要
用污泥、樹枝落葉和礦化垃圾制備栽培土的方法，涉及一種城市生活污水廠污泥、樹枝落葉和礦化垃圾的堆肥工藝。先將樹枝落葉粉碎到1～3cm，再將其加入污泥中混合均勻，樹枝落葉的加入量為污泥重量的30～90％，同時使樹枝落葉和污泥混合后的C/N在25～30之間，水分為40～60％，進行堆肥，制得樹枝落葉和污泥堆肥；最后在堆肥中加入礦化垃圾，礦化垃圾的填加量是樹枝落葉和污泥堆肥重量的1～4倍，制得的栽培土經檢測完全符合上海市地方標準和國家標準規定的各種土壤理化性狀，可直接做綠化施工、鹽堿地改良或花卉盆栽用的栽培土。本發明將三種城市有機廢棄物綜合利用，不但改變了樹枝落葉、污泥和礦化垃圾處置難的現狀，而且促進廢棄物的循環利用，具有可貴的經濟和社會效應。
文檔編號C05F17/00GK1958536SQ20061011850
公開日2007年5月9日 申請日期2006年11月20日 優先權日2006年11月20日
發明者方海蘭, 呂子文 申請人:上海市園林科學研究所