在风沙土中利用腐熟啤酒废水污泥种植蔬菜的方法

1.本发明涉及一种在风沙土中利用腐熟啤酒废水污泥种植蔬菜的方法，属于治理沙漠技术领域。


背景技术：

2.沙漠中风沙土的治理一直是环境治理难以攻克的难题。治理荒漠化的关键是缓解水资源短缺、增加荒漠区地表植被以及降低风力助推作用等。治理荒漠化的方法主要有以水治沙、以沙治沙和抽沙治沙。以水治沙即通过对当地水资源的合理利用和采取调水措施引水以解决荒漠地区水资源不足，达到治理沙漠的目的；以沙治沙即通过采取一定的方式和手段，将沙漠砂石加以利用，从量上减少荒漠化的危害，从而达到治沙的目的；抽沙治沙即将沙漠砂石压制成的沙砖运往中国南方，运用在建设工程上，从而减少部分资源，实现沙漠治理的目的。但是这三类方法不仅成本较高，且操作复杂。
3.城市污泥是污水处理厂处理污水后的半固态或固态副产物。当今城市污泥的年产生量逐年剧增，污泥中的有机污染物多样且复杂，这为污泥的处理增加了难度，如果处理不当，将会对整个生态环境产生严重危害。污泥中不仅含有植物生长所需要的n、p、k等营养元素以及维持植物正常生长发育的多种微量元素和能改良土壤结构的有机物及腐殖质，而且含有多种病原菌、寄生虫卵、重金属及某些难降解的有机物。有研究表明，我国污泥填埋处置占所有处置方式的65%，堆肥占比15%，自然干化和焚烧分别占比6%、3%。可见污泥的填埋处置以及随意堆放是主要的处置方式。污泥的资源化利用成为目前迫切需要解决的关键问题。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是提供一种在风沙土中利用腐熟啤酒废水污泥种植蔬菜的方法，该方法采用发酵后的城市污泥与风沙土混合作为根际土，通过提高风沙土保水能力、增加风沙土中的营养成分，促进植物的生长，不仅为治理沙化土地提供了一种新方式，而且在一定程度上解决了污泥的资源化利用问题。
5.为解决以上问题，本发明的具体技术方案如下：一种在风沙土中利用腐熟啤酒废水污泥种植蔬菜的方法，包括以下步骤：步骤1：啤酒废水污泥的腐熟；1.1）将啤酒厂污水污泥在空旷地带晾晒5天，至含水率30%～40%；1.2）将晾晒后的污泥添加茶叶渣和木屑，且污泥、茶叶渣和木屑的质量比为2:1:1；1.3）将添加了茶叶渣和木屑的混合物在室温25℃～35℃下堆积发酵48h，形成发酵污泥；1.4）以发酵污泥与发酵菌剂的质量比为100:1混合，并继续进行堆积发酵，当物料温度达到65℃时发酵一周以上，得腐熟啤酒废水污泥；
步骤2：将腐熟啤酒废水污泥和风沙土进行混合，腐熟啤酒废水污泥与风沙土的体积比为1：1～1：6，得种植土；步骤3：在步骤2的种植土内种植蔬菜。
6.种植蔬菜为樱桃萝卜或小白菜。
7.种植蔬菜为樱桃萝卜时，腐熟啤酒废水污泥与风沙土的最佳体积比为1：4。
8.种植蔬菜为小白菜时，腐熟啤酒废水污泥与风沙土的最佳体积比为1：1。
9.所述的腐熟啤酒废水污泥重金属含量满足农用标准。
10.本发明的优点和有益效果 ：本发明采用发酵后的城市污泥与风沙土混合作为根际土，通过提高风沙土保水能力、增加风沙土中的营养成分，促进植物的生长，不仅提供了一种污泥资源化利用的方法，而且为治理沙化土地提供了一种新方式。相对于传统的以水治沙、以沙治沙和抽沙治沙等荒漠化治理方法，该方法不仅节约成本，而且操作简便，同时在一定程度上解决了污泥的资源化利用问题。
附图说明
11.图1是樱桃萝卜的10天发芽数和发芽率。
12.图2是小白菜的10天发芽数和发芽率。
13.图3是两种蔬菜的种植方式。
14.图4是两种蔬菜的株高。
15.图5是樱桃萝卜的体积。
16.图6是两种蔬菜的最大叶面积。
17.图7是两种蔬菜的地上鲜重。
18.图8是两种蔬菜的净光合速率。
具体实施方式
19.一种在风沙土中利用腐熟啤酒废水污泥种植蔬菜的方法，具体是利用腐熟城市污泥在风沙中种植樱桃萝卜，步骤如下：步骤1：啤酒废水污泥的腐熟；1.1）将啤酒厂污水污泥在空旷地带晾晒5天，至含水率30%～40%；1.2）将晾晒后的污泥添加茶叶渣和木屑，且污泥、茶叶渣和木屑的质量比为2:1:1；1.3）将添加了茶叶渣和木屑的混合物在室温25℃～35℃下堆积发酵48h，形成发酵污泥；1.4）以发酵污泥与发酵菌剂的质量比为100:1混合，并继续进行堆积发酵，当物料温度达到65℃时发酵一周以上，得腐熟啤酒废水污泥；步骤2：将腐熟啤酒废水污泥和风沙土进行混合，腐熟啤酒废水污泥与风沙土的体积比为1：1～1：6，得种植土；步骤3：在步骤2的种植土内种植蔬菜。
20.实施例1
根据上述方法将腐熟城市污泥与风沙土最有利于樱桃萝卜种子发芽的施配比例。按照 6 个不同的腐熟城市污泥和风沙土施配比例（ck、1:6、1:5、1:4、1:3、1:2、1:1）进行发芽。选择常见的蔬菜品种——樱桃萝卜进行发芽实验。选择樱桃萝卜种子100粒（购自北京市花儿朵朵花仙子农业有限公司），播入发芽盘中，室温（20~25 ℃）催芽。
21.由图1可知，经过10天的室温培养，樱桃萝卜的发芽数随着发酵污泥加入比例的增加，呈现先增加后减小的趋势。当泥沙比例为1:4时，樱桃萝卜的发芽数最多，为88棵，即发芽率 88%，与空白对照相比增加了36%。
22.通过樱桃萝卜（根菜）发芽状况的试验，得出：随着啤酒废水污泥施加量的增多，对樱桃萝卜发芽率先呈现促进作用，后呈现抑制作用。当泥沙比例为1:4时，最有利于蔬菜种子的发芽。
23.（2）腐熟城市污泥作为种植土在风沙土种植蔬菜中的使用按照图3所示，种植樱桃萝卜。盆栽花盆尺寸选用 φ 26.5 cm
ꢀ×ꢀ
14 cm，共装入配好比例的腐熟城市污泥和风沙土2 kg，对照组不加入腐熟城市污泥，每组各设计5个平行试验。
24.（3）绿化植物的生长状况种植50天后收获，如图4~8所示，在加入了不同量的腐熟城市污泥后，樱桃萝卜的株高、萝卜体积、最大叶面积、地上鲜重和净光合速率均得到不同程度的促进。
25.从图4中，可以看到在1：4的泥沙比例下，樱桃萝卜的株高被显著促进，具体表现为与没有加入腐熟城市污泥组相比，其株高提高了90%。如图5所示，樱桃萝卜的体积也明显增大，与没有加入腐熟污泥组相比，体积增大了290%。从图6中可以看出，樱桃萝卜的最大叶面积也明显增加，具体表现为与没有加入腐熟城市污泥组相比，增加了329%。如图7和8所示，樱桃萝卜的地上鲜重和净光合速率均得到非常明显的促进，与没有加入腐熟污泥的对照组相比，分别增加了630%和166%。
26.当腐熟城市污泥与风沙土比例为1:4时，樱桃萝卜的生长明显得到促进，原因可能是由于腐熟城市污泥提高了风沙土的保水能力，另一方面也可能是由于腐熟污泥中的肥力（含有丰富的n、p、k等植物生长必须的营养元素）较足，从而促进了植物的生长。
27.实施例2根据上述方法将腐熟城市污泥与风沙土最有利于小白菜施配比例。在发芽用风沙土中按照6个不同的比例（ck、1:6、1:5、1:4、1:3、1:2、1:1）加入腐熟城市污泥。选择常见的蔬菜——小白菜进行发芽实验。选择小白菜种子50粒（购自北京市花儿朵朵花仙子农业有限公司），播入发芽盘中，室温（20~25 ℃）催芽。
28.由图2能够看出，10天后小白菜的发芽数随着腐熟污泥加入比例的增加，表现出先增多后降低的趋势。当泥沙比为1:4时，小白菜的发芽率最高，发芽棵数为41棵，即发芽率82%，与空白对照相比升高了156%。
29.通过小白菜（叶菜）发芽状况的试验，得出：当泥沙比1:4时，最有利于小白菜种子的发芽。
30.（1）腐熟城市污泥作为种植土在风沙土种植蔬菜中的使用按照图3所示，种植孔雀草。盆栽花盆尺寸 选用φ 26.5 cm
ꢀ×ꢀ
14 cm，共装入配好比例的腐熟城市污泥和风沙土2 kg，对照组不加入腐熟污泥，每组各设计5个平行试验。
31.（2）绿化植物的生长状况种植50天后收获，如图4、6~8所示，在加入了不同量的腐熟城市污泥后，小白菜的株高、最大叶面积、地上鲜重和净光合速率均得到了不同程度的促进。
32.从图4中，可以看到随着加入腐熟城市污泥量的增多，小白菜的株高被显著促进，其中泥沙配比为1:1时种植的小白菜生长最旺盛，可能与小白菜对营养元素的需求量较大的原因，具体表现为与没有加入腐熟污泥组相比，其株高提高了133%。如图6所示，小白菜的最大叶面积也被明显促进，与没有加入腐熟污泥组相比，最大叶面积增加了601%。由图7和图8可知，小白菜的地上鲜重与净光合速率也明显增加，具体表现为与没有加入腐熟污泥组相比，增加了 1090%、240%。
33.泥沙配比为1:1时种植的小白菜生长最旺盛，原因可能是由于腐熟城市污泥提高了风沙土的保水能力，另一方面也可能是由于腐熟城市污泥中的肥力（含有丰富的n、p、k等植物生长必须的营养元素）较足且小白菜的生长对这些营养元素的需求量大，从而促进了小白菜的生长。