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园艺栽培废弃基质及厨余垃圾家庭化循环利用方法
申请号	CN202311574052.5	申请日	2023-11-23	公开(公告)号	CN117816708A	公开(公告)日	2024-04-05
申请人	河南省化工研究所有限责任公司; 河南省科学院;			发明人	刘蕊; 谷利敏; 杨素芬; 汪敬恒; 常博; 朱涵静; 武盼盼;
摘要	本申请公开了一种园艺栽培废弃基质及厨余垃圾家庭化循环利用方法，旨在解决能从源头减少垃圾的排放、降低污染，从而实现资源的高效利用的问题。本申请的园艺栽培废弃基质及厨余垃圾家庭化循环利用方法包括以下步骤：首先得到处理后的废弃基质；其次得到处理后的厨余垃圾；最后将处理后的废弃基质与处理后的厨余垃圾按质量比1:3.5～1的比例混合均匀后置入堆肥发酵桶，加入EM 微生物菌剂在18℃～35℃下发酵5～7周，即得。本申请提供的园艺栽培废弃基质及厨余垃圾家庭化循环利用方法，操作较为简便、易行，实现家庭内部资源小循环，节省了经济成本；可解决厨余垃圾的源头化减量排放，降低了废弃物对环境的压力，在推动整个社会向绿色、可持续的生活方式转变等方面有重要的实践意义和价值。
权利要求	1.一种园艺栽培废弃基质及厨余垃圾家庭化循环利用方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）废弃基质的处理：去除园艺栽培废弃基质中残留的植物烂根及非有机质类杂物，并将已结块的基质粉碎、晾干，使水分达到10%～15%，即得到处理后的废弃基质；（2）厨余垃圾的处理：将处理前的厨余垃圾中蔬菜果皮切细切小，长宽为3～5cm，含油脂、盐分的剩饭剩菜，用水冲洗2～4次，沥去多余的水分，即得到处理后的厨余垃圾；（3）园艺栽培基质的制备：将所述处理后的废弃基质与所述处理后的厨余垃圾按质量比1:3.5～1的比例混合均匀，将所得混合物料置入堆肥发酵桶，并加入EM微生物菌剂进行堆肥发酵，在18℃～35℃下发酵5～7周，即得。 2.根据权利要求1所述的园艺栽培废弃基质及厨余垃圾家庭化循环利用方法，其特征在于，在所述步骤（2）中，处理前的厨余垃圾包括食材废料、剩菜剩饭、过期食品、瓜皮果核易腐的生活废弃物中的一种或多种。 3.根据权利要求1所述的园艺栽培废弃基质及厨余垃圾家庭化循环利用方法，其特征在于，在所述步骤（3）中，混合物料的初始碳氮比调整为15～25:1，含水量调整为50%～65%，其中果核、贝壳和骨头类体积含量应≤1%。 4.根据权利要求1所述的园艺栽培废弃基质及厨余垃圾家庭化循环利用方法，其特征在于，在所述步骤（3）中，EM微生物菌剂由光合菌剂、乳酸菌、酵母菌组成。 5.根据权利要求1所述的园艺栽培废弃基质及厨余垃圾家庭化循环利用方法，其特征在于，在所述步骤（3）中，EM微生物菌剂与所述混合物料的质量比为1:20～200。 6.根据权利要求1所述的园艺栽培废弃基质及厨余垃圾家庭化循环利用方法，其特征在于，在所述步骤（3）中，堆肥发酵桶可以是简易厨余发酵桶也可以是智能厨余发酵桶。 7.根据权利要求1所述的园艺栽培废弃基质及厨余垃圾家庭化循环利用方法，其特征在于，在所述步骤（3）中，堆肥发酵过程中每2～4d 翻动物料1次。
说明书全文	园艺栽培废弃基质及厨余垃圾家庭化循环利用方法技术领域 [0001] 本发明申请涉及垃圾资源化利用技术领域，具体涉及一种园艺栽培废弃基质及厨余垃圾家庭化循环利用方法。背景技术 [0002] 随着城市化进程的加速和人们生活水平的提高，园艺栽培已经成为人们休闲娱乐的重要方式，随着庭院、阳台以及屋顶花园、菜园的流行，对家庭园艺栽培基质的需求日益增长。而在实践中，家庭园艺栽培基质经过一段时间的使用后会因为养分流失、基质理化性状恶化以及病虫害等因素需要频繁更换新栽培基质。已有研究发现废弃基质的性状虽不利于植株生长，但仍含有一定的养分，特别是生态有机型无土栽培废弃基质含有丰富的有机质，部分理化指标可能还优于土壤，具有再利用价值。由于以家庭为单元的废弃基质用量小且分散，不利于集中处理，因此，常作为生活垃圾直接弃置或随意倾倒，这不仅加大了社区垃圾处理成本，还造成一定的资源浪费，并会造成环境污染。同时，我国每年产生的厨余垃圾的量非常大，且一直未得到有效的资源化利用。 [0003] 目前我国对于这些垃圾的处理方式主要是填埋和焚烧两种。而垃圾填埋占用了大量的土地，同时，无论是填埋还是焚烧都会对生态环境造成破坏，影响人们的身体健康和生命安全。而实现餐厨垃圾源头减量化控制，是解决城市垃圾处理的重要举措。因此寻求一种园艺栽培废弃基质及厨余垃圾的处理方法，不仅从源头减少垃圾的排放、降低污染，从而实现资源的高效利用是本领域技术人员亟需解决的重要问题。 [0004] 公开于该背景技术部分的信息仅用于加深对本公开的背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。发明内容 [0005] 为了解决上述技术问题，本发明提供一种园艺栽培废弃基质及厨余垃圾家庭化循环利用方法，旨在解决目前大量且分散的园艺栽培废弃基质和厨余垃圾长期不能回收利用并由此造成的资源浪费和环境污染等问题，从而实现废弃基质和厨余垃圾高效利用和零排放，实现以家庭为单元的资源化利用。 [0006] 为了达到上述目的，本发明申请采用如下技术方案：提供一种园艺栽培废弃基质及厨余垃圾家庭化循环利用方法，包括以下步骤：（1）废弃基质的处理：去除园艺栽培废弃基质中残留的植物烂根及非有机质类杂物，并将已结块的基质粉碎、晾干，使水分达到10%～15%，即得到处理后的废弃基质；（2）厨余垃圾的处理：将处理前的厨余垃圾中蔬菜果皮切细切小，长宽为3～5cm，含油脂、盐分较多的剩饭剩菜，用水冲洗2～4次，沥去多余的水分，即得到处理后的厨余垃圾；（3）园艺栽培基质的制备：将所述处理后的废弃基质与所述处理后的厨余垃圾按质量比1:3.5～1的比例混合均匀，将所得混合物料置入堆肥发酵桶，并加入EM微生物菌剂进行堆肥发酵，在18℃～35℃下发酵5～7周，即得。 [0007] 根据本公开的一个方面，在所述步骤（2）中，处理前的厨余垃圾包括食材废料、剩菜剩饭、过期食品、瓜皮果核等易腐的生活废弃物中的一种或多种。 [0008] 根据本公开的另一个方面，在所述步骤（3）中，混合物料的初始碳氮比为15～25:1，含水量为50%～65%，其中果核、贝壳和骨头类体积含量应≤1%。 [0009] 根据本公开的另一个方面，在所述步骤（3）中， EM微生物菌剂主要由不同的光合菌剂、乳酸菌、酵母菌等组成，为菌液或菌糠中的其中一种。 [0010] 根据本公开的另一个方面，在所述步骤（3）中， EM微生物菌剂与所述混合物料的质量比为1:20～200。 [0011] 根据本公开的又一个方面，在所述步骤（3）中，堆肥发酵桶可以是简易厨余发酵桶也可以是智能厨余发酵桶。 [0012] 根据本公开的再一个方面，在所述步骤（3）中，堆肥发酵过程中每2～4d 翻动物料1次。 [0013] 本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下任一技术效果或优点：1. 本申请中主要由不同的光合菌剂、乳酸菌、酵母菌组成的EM微生物菌剂，在废弃基质和厨余垃圾发酵腐熟过程中具有重要的作用，能够促进有机物的分解和转化，为后续的发酵过程提供营养物质；EM微生物菌剂可加速发酵腐熟过程，不仅能缩短发酵时间，提高发酵效率的同时，还能抑制有害微生物的生长，保证发酵过程的顺利进行；EM微生物菌剂也可减少发酵腐熟过程中臭气的产生和排放，降低对环境的污染；同时，EM微生物菌剂能够促进发酵腐熟过程中有益微生物的生长，改善发酵产品的质地，提高其肥效和利用率。而且不同的微生物在EM微生物菌剂中各自发挥着重要作用得同时它们之间也存在协同作用，相互促进生长和代谢，不仅提高了整个菌剂的效率，缩短了发酵时间，还抑制了有害微生物的生长，保证发酵过程的顺利进行。 [0014] 2. 本申请提供的园艺栽培废弃基质及厨余垃圾家庭化循环利用方法中，混合物料的初始碳氮比是混合物料发酵腐熟过程中的一个重要参数，对发酵过程的顺利进行和发酵产品的质量有着重要影响。初始碳氮比的高低会影响发酵速度的快慢和产物质量的优劣，较低的碳氮比可能导致发酵速度慢，产物质量差，而过高的碳氮比则可能导致微生物生长过快，消耗过多的氮源，使得发酵产物的氮含量不足。因此，适当的碳氮比能够保证微生物正常生长和繁殖，维持发酵过程的稳定进行。 [0015] 3. 本申请提供的园艺栽培废弃基质及厨余垃圾家庭化循环利用方法，操作较为简便、易行，可同时实现园艺栽培废弃基质和厨余垃圾家庭化有效处理，变废为宝，可重新用于家庭园艺栽培，实现家庭内部资源小循环，减少购买新的园艺基质和肥料的费用，节省了经济成本。对解决厨余垃圾的源头化减量排放，实现以家庭为单元的资源化利用，不仅降低了废弃物对环境的压力，而且在推动整个社会向绿色、可持续的生活方式转变等方面有重要的实践意义和价值。附图说明 [0016] 图1为本申请一实施例中的不同时间堆肥物料的温度变化情况。 [0017] 图2为本申请一实施例中的不同时间堆肥物料的pH变化情况。 [0018] 图3为本申请一实施例中的不同时间堆肥物料的EC变化情况。具体实施方式 [0019] 为了更好的理解本申请技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。 [0020] 在以下实施例中所涉及的仪器设备如无特别说明，均为常规仪器设备；所涉及的试剂和培养基如无特别说明，均为市售常规试剂和培养基；所涉及的试验方法，如无特别说明，均为常规方法。 [0021] 以下实施例中园艺栽培废弃基质及厨余垃圾家庭化循环利用方法包括以下步骤：（1）废弃基质预处理：去除园艺栽培的废弃基质中残留的植物烂根等杂物，并将已结块的基质粉碎、晾干，使水分达到10%～15%。 [0022] 其中，废弃基质是指园艺栽培废弃有机基质，其原料来源于农林、餐厨、食品和药品加工等有机废弃物，或添加少量畜禽粪便等辅料，经堆置发酵等无害化处理后，作为主要成分与珍珠岩、蛭石等无机基质混配形成的用于家庭园艺作物栽培的商品化基质。 [0023] （2）厨余垃圾预处理：将包括食材废料、剩菜剩饭、过期食品、瓜皮果核等易腐的厨余垃圾切细切小，3～5cm长宽为宜，如果盐分和油脂含量高，应经过冲洗脱油、脱盐后沥干，避免加入含臭味的动物内脏再装入专用厨余发酵桶。 [0024] （3）混合发酵处理：将处理后的废弃基质与处理后的厨余垃圾按质量比为1:3.5～1的比例混合均匀，且混合物料的初始碳氮比（C/N）控制为15～25:1，含水量50%～65%，其中的果核、贝壳和骨头类体积含量≤1%，之后置入家庭用的堆肥发酵桶，并加入EM菌进行堆肥发酵，在18℃～35℃的发酵环境下混合物料经过5～7周后基本腐熟，可作为新的园艺栽培基质使用。 [0025] 其中，EM微生物菌剂主要由不同的光合菌剂、乳酸菌、酵母菌组成，可为菌液或菌糠，与混合物料的质量比为1: 20～200；混合物料的初始温度为15℃～25℃，经过5～14d发酵,发酵桶内温度可达60℃～70℃，发酵时间为35～49d(夏天外界温度高，所需发酵时间短，冬天则需稍长时间)。 [0026] 实施例1：1.1试验材料：废弃基质：已用于盆栽花卉3年，主要成分椰糠、泥炭和珍珠岩；厨余垃圾：包括食材废料、剩菜剩饭、过期食品、瓜皮果核等易腐的厨余垃圾； EM微生物菌剂：主要由不同的光合菌剂、乳酸菌、酵母菌组成，可为菌液或菌糠；堆肥桶：采用9L厨余发酵桶。 [0027] 1.2材料检测：分别检测废弃基质和厨余垃圾含水量和碳氮比，如下表1。 [0028] 表1 废弃基质和厨余垃圾含水量和碳氮比情况。 [0029] 1.3实施步骤：（1）废弃基质处理：去除园艺栽培废弃的有机基质中残留的植物烂根等杂物，并将已结块的基质粉碎、晾干，使水分达到适宜含量，即得。 [0030] （2）厨余垃圾处理：由2份蔬菜果皮和1份剩饭剩菜组成，蔬菜果皮切细切碎，长宽约3cm，其中，油脂、盐分等含量比较高的剩饭剩菜，用水冲洗3次，沥去多余的水分，避免加入含臭味的动物内脏，即得。 [0031] （3）将处理后的废弃基质与处理后的厨余垃圾按质量比为1: 1的比例混合均匀后置入厨余发酵桶（其中混合物料的初始碳氮比（C/N）控制为20:1，含水量60%，其中的果核、贝壳和骨头类体积含量≤1%，），再加入EM微生物菌剂，其中EM微生物菌剂与混合物料的质量比为1:20；搅拌均匀之后压实，装满发酵桶的2/3，加内盖密封，置于避光通风处。 [0032] （4）在20℃的发酵环境下混合物料开始发酵，以后每 3d 翻动物料1次，观察堆肥物料的外观形态变化，并测定堆肥物料温度、pH值和电导率（EC）。发酵第4d出现白色菌斑，并有淡淡的酸味，发酵15d,发酵桶内产生大量的白色菌丝，移走发酵桶的内盖并进入好氧发酵阶段。 [0033] 其中，在堆肥的第1周，堆肥温度快速上升，在第6d达到66.5℃后逐渐平缓，并维持约1周的高温，随后温度逐渐下降，在40d时趋于环境温度（见图1）。 [0034] 在堆肥初期，随着发酵时间的增加，堆肥物料pH降低，酸性增强，当pH值降低到一定程度以后又有回升（见图2）。 [0035] 在堆肥初期，电导率增加明显，而随着发酵天数的增加，电导率显著降低（见图3）。 [0036] （5）混合物料经过40d后物料完全发酵腐熟，得到质地松软的新基质，物料呈黑色3 或黑褐色，略有酒香味或泥土味，无臭味，新基质容重为0.35g/cm，总孔隙度62.60%，pH值 6.9，EC值1.50mS/cm，可重新用于园艺栽培使用。将其用于生菜、奶白菜育苗，出苗率分别达到97.10%和96.82%，高出苗率表明经过发酵腐熟后的新基质质量良好，且能够提供适宜的生长环境，满足生菜、奶白菜种子萌发和幼苗生长的需求，也验证了废弃基质和厨余垃圾发酵腐熟过程中，在微生物的作用下有机物质得到了充分的分解和转化，生成了有益于植物生长的营养物质。本发明提供的园艺栽培废弃基质及厨余垃圾处理方法，不仅减少了废弃物对环境的压力，还将其转化为有益的资源，具有较高的可持续性。 [0037] 尽管已描述了本申请的一些优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。 [0038] 显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离其发明的精神和范围。这样，倘若这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明申请也意图包含这些改动和变型在内。

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