[00142917]一种新型竹粉发酵介质的研发与应用技术研究

1、项目背景和来源 竹子作为我国南方重要的森林资源以及加工材料,每年都会有数万吨的竹粉废料产生,已成为农林废弃物的主要来源之一,现大多数企业将此作为燃料,有些小型加工点则废弃,既严重浪费了资源,又对当地的环境有较大的污染。经研究分析,竹粉废料富含有机质,是一种放错地方的可再生资源,如果将其利用开发成土壤改良基质或栽培基质,替代现有农林业对泥炭资源的使用或减少对其依赖,将大大降低使用成本,提升对天然资源的保护能力。 本项目以竹粉为原料,通过成份分析添加定量的有机绿肥、EM菌、生物炭等辅料,进行堆肥化发酵技术的研究与工艺提升,改变竹粉的理化和生物性质,使各项参数达到土壤改良和植物栽培要求。项目于2014年由企业自主立项。 2、研制主要内容 1)竹粉原料的特性分析。通过对竹炭有机基质原料的来源、性状和理化特性的检测和分析,诊断出竹粉材料是否为安全、高效的基质材料,并为堆肥化发酵的配方调剂,提供必要的数据支撑。 2)竹炭有机基质的堆肥处理技术研究。研究菌液和氮素等外源添加剂对发酵过程的影响,通过对成品系统检测,确立竹炭有机基质的堆肥发酵方案、关键技术和工艺流程。 3)竹炭有机基质的工程应用与栽培试验。通过对工程土壤的改良试验、杂草抑制试验和苗木栽培试验,检测竹炭有机基质的安全性、有效性和稳定性。 4)产品生产与示范。确定竹炭有机基质的产品定位,以及示范推广和信息反馈,并逐步向市场销售。 3、关键技术 1)发酵菌液的有效成分及成分配比研发; 2)氮素原料的确定及配比试验; 3)发酵工艺流程的确定：包括材料规格、比例,加料的浓度、使用量,发酵的时间、温度等操作要求。 4、创新点 1)竹炭有机基质发酵原材料均取自于竹制品的加工废料,开创了竹粉废料在农林业资源化循环利用的先例。 2)根据竹粉原料的特有属性,借鉴有氧堆肥的发酵工艺,以及外源添加剂的使用,摸索出了一套针对竹炭基质加工生产的特有工艺流程,最大限制的减少了传统堆肥过程中的碳和氮元素的损失,并减少污染排放。 3)竹炭有机基质经过高温发酵和堆肥腐熟,具有比国产泥炭更轻质、虫卵杂草更少、疏松更透气、性价比更高等优势,且竹炭资源可再生,既生态环保,也可有效解决南方地区大量的园林工程土壤改良和苗木容器化栽培。 5、性能指标 1)浓度1.0 L/t的北京专用EM菌发酵效果最好;C/N比25处理平均堆体温度较高,最有利于堆肥的发酵和腐熟;通过调整竹粉粒径大小、温度、添加生物炭都有利于加快堆肥化进程;竹炭有机基质经检测属中性、轻型、疏松透气、养分含量低、无毒及无杂草的高有机基质。 2)采用粘质土：竹粉：沙子=8：1：1的改良粘质土,使植物移栽后快速恢复到正常生长状态;竹炭有机基质以体积比20%的比例拌入待处理土壤中,对杂草抑制效果最佳;通过栽培试验可知,添加30%-40%重量比竹粉发酵而成的竹炭有机基质比较适宜苗木栽培。 项目技术已申请发明专利5件,发表论文1篇,制定竹炭有机基质的生产工艺流程1套,示范点5个。