申请日2016.08.25
公开(公告)日2017.01.18
IPC分类号C09K17/40; A01N63/02; A01P1/00; A01P3/00; C09K101/00
摘要
本发明涉及一种利用蚯蚓处理城市污泥制备土壤改良剂的方法，属于土壤改良剂技术领域。本发明以城市落叶和城市污泥为原料，堆制发酵制得落叶污泥发酵基质，并用其培养蚯蚓，收集蚯蚓粪和蚯蚓土，经风干，粉碎，过筛后与过磷酸钙混合均匀，制得土壤调节剂，再以玉米秸秆，木屑，米糠，蓝藻，葡萄糖为原料，发酵制得营养基质，将营养基质和土壤调节剂按比例混合制得土壤改良剂。本发明的原料就地取材、成本低，采用蚯蚓粪、秸秆等为原料，接近天然土壤，缓冲能力强，不存在水分、养分与供氧气之间的矛盾，可重复循环利用，无环境污染残留，且能给不同品种的蔬菜提供所需营养成分，又能借助蚯蚓粪的特性限制病原菌的生长，使植物土传病害得到抑制。
权利要求书
1.一种利用蚯蚓处理城市污泥制备土壤改良剂的方法，其特征在于具体制备步骤为：
(1)称取3~5kg城市落叶，自然风干，称取350~400g风干后的落叶与3.0~3.2kg含水率为80~85%城市污水处理厂压滤机压滤出的污泥混合，在溶解氧为0.5~1.2mg/L的环境中，控制温度为20~25℃，保持湿度为70~72%，堆制发酵35~40天，得落叶污泥发酵基质;
(2)称取1~2kg上述落叶污泥发酵基质放入养殖箱中，加入32~64g蚯蚓，将养殖箱置于避光处培养并控制养殖箱内温度为12~15℃，每隔1~2天后，喷洒一次去离子水控制箱内湿度为75~80%，并收集蚯蚓粪，培养60~80天后，取出蚯蚓，得蚯蚓土和蚯蚓粪;
(3)分别将上述蚯蚓土，蚯蚓粪自然风干后，加入粉碎机中粉碎，过100目筛，称取200~250g过筛后的蚯蚓土粉末，100~150g过筛后的蚯蚓粪加入混料机中，以100~200r/min搅拌混合3~5min，加入3~5g过磷酸钙，继续搅拌1~3min，得土壤调节剂，备用;
(4)称取2~3kg玉米秸秆，自然风干后加入粉碎机中粉碎，过60目筛，称取600~700g过筛后的玉米秸秆粉末，50~150g木屑，70~100g米糠，30~50g蓝藻，混合均匀后加入30~50mL质量分数为20%葡萄糖溶液，在35~40℃下堆制发酵20~25天，得营养基质;
(5)将上述营养基质加入粉碎机中粉碎，过80目筛，将过筛后的营养基质粉末与步骤(3)制备的土壤调节剂，按质量比3：1混合均匀，得土壤改良剂。
说明书
一种利用蚯蚓处理城市污泥制备土壤改良剂的方法
技术领域
本发明涉及一种利用蚯蚓处理城市污泥制备土壤改良剂的方法，属于土壤改良剂技术领域。
背景技术
城市污泥是指在城市生活污水、工业废水处理过程中所产生的含水固体沉淀物质，具有含水率高、挥发性物质和灰分较多的特点，有些城市污泥还含有大量病原微生物和寄生虫卵等病原体以及某些难降解的重金属和有毒有机物。城市落叶主要是指用以做城市景观用的植被凋零时所产生的落叶。大自然中凋落物分解是陆地生态系统养分循环的重要环节，通过分解作用释放植物所需的营养元素，影
响土壤有机物形成和养分含量。目前，我国城市污泥和凋落物的处置途径主要采用卫生填埋和干化焚烧，不仅占用大量土地资源，还会造成大气污染。
蚯蚓作为土壤动物最大的常见类群之一，是生态系统的重要物质分解者，其功能的充分发挥是生态系统物质良性循环的有力保证，具有促进有机物分解转化的功能。蚯蚓类似肾小管的产尿管和类似肝细胞的体组织及其解毒功能使其在环境污染治理中具有广泛的用途。实验表明，蚯蚓在其新陈代谢的过程中能吞食大量的有机物质，并将其与土壤混合，通过沙囊的机械摩擦作用和肠道内的生物化学作用进行分解转化。蚯蚓处理可在低成本下实现生活垃圾和工业废物的高效回收利用。
蔬菜传统栽培以露地土壤栽培为主，随着科技进步逐渐开发应用设施无土栽培技术，如水培、雾培、基质培等。土壤栽培缺点是极容易发生连作障碍病害，其它无土栽培由于操作技术复杂，基质材料配制技术难以掌握，成本偏高，应用的基质材料又难以满足生产需要，从而制约了设施农业的发展。设施园艺在我国发展迅速，设施栽种面积逐年增加，其生产趋于规模化发展。然而，由于生产栽培条件的限制及经济利益的驱使，设施内种植蔬菜种类单一，连作现象普遍存在，连作障碍的发生严重制约了设施土壤的可持续利用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对连作障碍的发生严重制约了设施土壤的可持续利用的问题，本发明提供了一种利用蚯蚓处理城市污泥制备土壤改良剂的方法，本发明以城市落叶和城市污泥为原料，堆制发酵制得落叶污泥发酵基质，并用其培养蚯蚓，收集蚯蚓粪和蚯蚓土，经风干，粉碎，过筛后与过磷酸钙混合均匀，制得土壤调节剂，再以玉米秸秆，木屑，米糠，蓝藻，葡萄糖为原料，发酵制得营养基质，将营养基质和土壤调节剂按比例混合制得土壤改良剂。本发明的原料就地取材、成本低，采用蚯蚓粪、秸秆等为基本材料，接近天然土壤，缓冲能力强，不存在水分、养分与供氧气之间的矛盾，可重复循环利用，无环境污染残留，且能给不同品种的蔬菜提供所需营养成分，又能借助蚯蚓粪的特性限制病原菌的生长，使植物土传病害得到抑制。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
(1)称取3~5kg城市落叶，自然风干，称取350~400g风干后的落叶与3.0~3.2kg含水率为80~85%城市污水处理厂压滤机压滤出的污泥混合，在溶解氧为0.5~1.2mg/L的环境中，控制温度为20~25℃，保持湿度为70~72%，堆制发酵35~40天，得落叶污泥发酵基质;
(2)称取1~2kg上述落叶污泥发酵基质放入养殖箱中，加入32~64g蚯蚓，将养殖箱置于避光处培养并控制养殖箱内温度为12~15℃，每隔1~2天后，喷洒一次去离子水控制箱内湿度为75~80%，并收集蚯蚓粪，培养60~80天后，取出蚯蚓，得蚯蚓土和蚯蚓粪;
(3)分别将上述蚯蚓土，蚯蚓粪自然风干后，加入粉碎机中粉碎，过100目筛，称取200~250g过筛后的蚯蚓土粉末，100~150g过筛后的蚯蚓粪加入混料机中，以100~200r/min搅拌混合3~5min，加入3~5g过磷酸钙，继续搅拌1~3min，得土壤调节剂，备用;
(4)称取2~3kg玉米秸秆，自然风干后加入粉碎机中粉碎，过60目筛，称取600~700g过筛后的玉米秸秆粉末，50~150g木屑，70~100g米糠，30~50g蓝藻，混合均匀后加入30~50mL质量分数为20%葡萄糖溶液，在35~40℃下堆制发酵20~25天，得营养基质;
(5)将上述营养基质加入粉碎机中粉碎，过80目筛，将过筛后的营养基质粉末与步骤(3)制备的土壤调节剂，按质量比3：1混合均匀，得土壤改良剂。
本发明的应用方法是：按质量比为2~4：1，将连作土壤与本发明制备的土壤改良剂混合，将混合土壤用作蔬菜栽培，蔬菜生长发育良好，产量提高20~30%，品质提高10~15%，土壤中病原菌减少40~50%。
本发明的有益技术效果是：
(1)本发明制备的土壤改良剂原料就地取材、成本低，采用蚯蚓粪、秸秆等为基本材料，接近天然土壤，缓冲能力强，不存在水分、养分与供氧气之间的矛盾，可重复循环利用，无环境污染残留;
(2)本发明制备的土壤改良剂能给不同品种的蔬菜提供所需营养成分，又能借助蚯蚓粪的特性限制病原菌的生长，使植物土传病害得到抑制。
具体实施方式
称取3~5kg城市落叶，自然风干，称取350~400g风干后的落叶与3.0~3.2kg含水率为80~85%城市污水处理厂压滤机压滤出的污泥混合，在溶解氧为0.5~1.2mg/L的环境中，控制温度为20~25℃，保持湿度为70~72%，堆制发酵35~40天，得落叶污泥发酵基质;称取1~2kg上述落叶污泥发酵基质放入养殖箱中，加入32~64g蚯蚓，将养殖箱置于避光处培养并控制养殖箱内温度为12~15℃，每隔1~2天后，喷洒一次去离子水控制箱内湿度为75~80%，并收集蚯蚓粪，培养60~80天后，取出蚯蚓，得蚯蚓土和蚯蚓粪;分别将上述蚯蚓土，蚯蚓粪自然风干后，加入粉碎机中粉碎，过100目筛，称取200~250g过筛后的蚯蚓土粉末，100~150g过筛后的蚯蚓粪加入混料机中，以100~200r/min搅拌混合3~5min，加入3~5g过磷酸钙，继续搅拌1~3min，得土壤调节剂;称取2~3kg玉米秸秆，自然风干后加入粉碎机中粉碎，过60目筛，称取600~700g过筛后的玉米秸秆粉末，50~150g木屑，70~100g米糠，30~50g蓝藻，混合均匀后加入30~50mL质量分数为20%葡萄糖溶液，在35~40℃下堆制发酵20~25天，得营养基质;将上述营养基质加入粉碎机中粉碎，过80目筛，将过筛后的营养基质粉末与上述土壤调节剂，按质量比3：1混合均匀，得土壤改良剂。
实例1
称取3kg城市落叶，自然风干，称取350g风干后的落叶与3.0kg含水率为80%城市污水处理厂压滤机压滤出的污泥混合，在溶解氧为0.5mg/L的环境中，控制温度为20℃，保持湿度为70%，堆制发酵35天，得落叶污泥发酵基质;称取1kg上述落叶污泥发酵基质放入养殖箱中，加入32g蚯蚓，将养殖箱置于避光处培养并控制养殖箱内温度为12℃，每隔1天后，喷洒一次去离子水控制箱内湿度为75%，并收集蚯蚓粪，培养60天后，取出蚯蚓，得蚯蚓土和蚯蚓粪;分别将上述蚯蚓土，蚯蚓粪自然风干后，加入粉碎机中粉碎，过100目筛，称取200g过筛后的蚯蚓土粉末，100g过筛后的蚯蚓粪加入混料机中，以100r/min搅拌混合3min，加入3g过磷酸钙，继续搅拌1min，得土壤调节剂;称取2kg玉米秸秆，自然风干后加入粉碎机中粉碎，过60目筛，称取600g过筛后的玉米秸秆粉末，50g木屑，70g米糠，30g蓝藻，混合均匀后加入30mL质量分数为20%葡萄糖溶液，在35℃下堆制发酵20天，得营养基质;将上述营养基质加入粉碎机中粉碎，过80目筛，将过筛后的营养基质粉末与上述土壤调节剂，按质量比3：1混合均匀，得土壤改良剂。
本发明的应用方法是：按质量比为4：1，将连作土壤与本发明制备的土壤改良剂混合，将混合土壤用作蔬菜栽培，蔬菜生长发育良好，产量提高20%，品质提高10%，土壤中病原菌减少40%。
实例2
称取4kg城市落叶，自然风干，称取380g风干后的落叶与3.1kg含水率为82%城市污水处理厂压滤机压滤出的污泥混合，在溶解氧为0.8mg/L的环境中，控制温度为22℃，保持湿度为71%，堆制发酵38天，得落叶污泥发酵基质;称取1.5kg上述落叶污泥发酵基质放入养殖箱中，加入45g蚯蚓，将养殖箱置于避光处培养并控制养殖箱内温度为13℃，每隔2天后，喷洒一次去离子水控制箱内湿度为78%，并收集蚯蚓粪，培养70天后，取出蚯蚓，得蚯蚓土和蚯蚓粪;分别将上述蚯蚓土，蚯蚓粪自然风干后，加入粉碎机中粉碎，过100目筛，称取220g过筛后的蚯蚓土粉末，120g过筛后的蚯蚓粪加入混料机中，以150r/min搅拌混合4min，加入4g过磷酸钙，继续搅拌2min，得土壤调节剂;称取2.5kg玉米秸秆，自然风干后加入粉碎机中粉碎，过60目筛，称取650g过筛后的玉米秸秆粉末，100g木屑，80g米糠，40g蓝藻，混合均匀后加入40mL质量分数为20%葡萄糖溶液，在38℃下堆制发酵22天，得营养基质;将上述营养基质加入粉碎机中粉碎，过80目筛，将过筛后的营养基质粉末与上述土壤调节剂，按质量比3：1混合均匀，得土壤改良剂。
本发明的应用方法是：按质量比为3：1，将连作土壤与本发明制备的土壤改良剂混合，将混合土壤用作蔬菜栽培，蔬菜生长发育良好，产量提高25%，品质提高12%，土壤中病原菌减少45%。
实例3
称取5kg城市落叶，自然风干，称取400g风干后的落叶与3.2kg含水率为85%城市污水处理厂压滤机压滤出的污泥混合，在溶解氧为1.2mg/L的环境中，控制温度为25℃，保持湿度为72%，堆制发酵40天，得落叶污泥发酵基质;称取2kg上述落叶污泥发酵基质放入养殖箱中，加入64g蚯蚓，将养殖箱置于避光处培养并控制养殖箱内温度为15℃，每隔2天后，喷洒一次去离子水控制箱内湿度为80%，并收集蚯蚓粪，培养80天后，取出蚯蚓，得蚯蚓土和蚯蚓粪;分别将上述蚯蚓土，蚯蚓粪自然风干后，加入粉碎机中粉碎，过100目筛，称取250g过筛后的蚯蚓土粉末，150g过筛后的蚯蚓粪加入混料机中，以200r/min搅拌混合5min，加入5g过磷酸钙，继续搅拌3min，得土壤调节剂;称取3kg玉米秸秆，自然风干后加入粉碎机中粉碎，过60目筛，称取700g过筛后的玉米秸秆粉末， 150g木屑，100g米糠，50g蓝藻，混合均匀后加入50mL质量分数为20%葡萄糖溶液，在40℃下堆制发酵25天，得营养基质;将上述营养基质加入粉碎机中粉碎，过80目筛，将过筛后的营养基质粉末与上述土壤调节剂，按质量比3：1混合均匀，得土壤改良剂。
本发明的应用方法是：按质量比为2：1，将连作土壤与本发明制备的土壤改良剂混合，将混合土壤用作蔬菜栽培，蔬菜生长发育良好，产量提高30%，品质提高15%，土壤中病原菌减少50%。