一种利用可持续催化材料提高有机固废堆肥腐殖酸含量的方法
阅读说明：本技术 一种利用可持续催化材料提高有机固废堆肥腐殖酸含量的方法 (Method for improving humic acid content of organic solid waste compost by utilizing sustainable catalytic material ) 是由 魏自民 吴俊秋 赵昕宇 赵越 张旭 解新宇 陈晓蒙 康可佳 杨宏艳 于 2021-01-26 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种利用可持续催化材料提高有机固废堆肥腐殖酸含量的方法,属于固体有废弃物处理与资源化技术领域。本发明提供将有机固废粉碎,调节碳氮比和含水量；将堆肥原料进行堆肥,添加催化材料,得到堆肥产物；所述催化材料包括二氧化锰、氧化亚铁、生物炭、改性生物炭和/或二氧化锰与生物炭联合改性材料。催化材料具有催化腐殖酸前体化合物包括多酚、醌、有机酸等小分子化合物通过化学反应缩合形成腐殖酸的作用,从而提高堆肥发酵中腐殖酸的含量。本发明将催化材料进一步烧制成型进行堆肥,不仅有利于提高腐殖酸含量而且实现催化材料的循环利用。(The invention provides a method for improving humic acid content of organic solid waste compost by utilizing a sustainable catalytic material, belonging to the technical field of solid waste treatment and recycling. The invention provides a method for preparing organic solid wastes, which comprises the steps of crushing organic solid wastes, and adjusting the carbon-nitrogen ratio and the water content; composting the composting raw materials, and adding a catalytic material to obtain a compost product; the catalytic material comprises manganese dioxide, ferrous oxide, biochar, modified biochar and/or a modified material combining manganese dioxide and biochar. The catalytic material has the function of catalyzing humic acid precursor compounds including polyphenol, quinone, organic acid and other small molecular compounds to form humic acid through chemical reaction condensation, so that the content of the humic acid in compost fermentation is increased. The invention further burns and shapes the catalytic material for composting, which is not only beneficial to improving the content of humic acid, but also realizes the recycling of the catalytic material.)
技术领域
本发明属于固体有废弃物处理与资源化技术领域，具体涉及一种利用可持续催化材料提高有机固废堆肥腐殖酸含量的方法。
背景技术
有机固体废弃物简称有机固废，指源自工业、农业、畜牧业及城镇生产生活，可自发或被微生物水解的有机废弃物，包括工业有机废物、秸秆、禽畜粪便、餐厨垃圾、生活垃圾及市政污泥等。有机固废堆积不仅造成资源浪费，其中含有的污染物及堆置过程中产生的废气、渗滤液等将为环境带来二次污染，严重威胁生态环境和人类健康。为解决上述问题，目前多采用发酵、填埋、气化焚烧以及堆肥等方式对有机固废进行生物质转化，实现有机固废资源化利用。
腐殖酸早期概念起源于土壤腐殖质，是指土壤中的动植物在死亡后被微生物分解转化后呈现棕黑色的有机质。在一个世纪前，人们将腐殖质的概念引入堆肥，并认为堆肥腐殖酸形成过程是土壤腐殖质形成的快速过程，但堆肥中腐殖质结构复杂程度及稳定性远远低于土壤腐殖质，因此，常将堆肥中比较“年轻化”的腐殖质称为腐殖酸。研究发现，堆肥中腐殖酸与土壤中腐殖质具有相似物理、化学及光谱学特性。首先，堆肥腐殖酸也可以经由碱浸提，并被酸分离为碱溶酸不溶胡敏酸组分以及酸溶碱不溶的富里酸组分；其次，堆肥腐殖酸结构与土壤中腐殖质结构类似，二者碳骨架上都连接有丰富的(含氧)官能团，如羧基、酚羟基、醇羟基、肽键、氨基、羰基、醌基等，自然条件下，含有这些基团的化合物发生聚合形成腐殖酸的芳香族核心结构，外连许多烷烃类化合物，进而组成腐殖酸大分子；再者，堆肥腐殖酸同样具有土壤腐殖质吸附固定污染物的能力。因此，腐殖酸作为堆肥最重要副产物之一是堆肥具有环境效应的主要原因。腐殖酸的高有机碳及活性官能团含量使其在农业及环境领域均具有重要作用，包括促进作物生长、提高作物抗性、吸附及固定农药污染等。由此可见，腐殖酸在堆肥中的重要作用不言而喻。
现有技术中，堆肥方法常通过分阶段添加腐殖酸前体物质来解决现有堆肥方法中腐殖酸的含量不高的问题，但该方法需要在堆肥发酵不同时期添加不同种类多废弃物，造成堆肥过程操作复杂和繁琐。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种利用可持续催化材料提高有机固废堆肥腐殖酸含量的方法，该方法不仅操作简便，而且能有效提高有机固废堆肥腐殖酸产量。
本发明提供了一种利用催化材料提高有机固废堆肥腐殖酸含量的方法，包括以下步骤：
1)将有机固废粉碎，调节碳氮比至25～30，调节含水量至60％～65％，得到堆肥原料；
2)将所述堆肥原料进行堆肥，添加催化材料，得到堆肥产物。
优选的，所述催化材料包括二氧化锰、氧化亚铁、生物炭、改性生物炭和/或二氧化锰与生物炭联合改性材料。
优选的，所述改性生物炭是由以下步骤制备得到：
在氮气保护下，以氨气为改性气氛，将生物炭在680～720℃下处理60～70min，得到改性生物炭；
所述氨气的气流量为340～360ml/min。
优选的，所述二氧化锰与生物炭联合改性材料是由以下步骤制备得到：
将生物炭、高锰酸钾和去离子水充分混合，向混合液中滴加四水合乙酸锰溶液，产生二氧化锰沉淀后，加热至75～85℃保持25～35℃，收集附着二氧化锰的生物炭，洗涤，得到二氧化锰与生物炭联合改性材料。
优选的，所述生物炭、高锰酸钾和去离子水的质量比为5:1:60；
优选的，所述去离子水和四水合乙酸锰溶液的添加比例为100mL：5.1909g；
优选的，所述四水合乙酸锰溶液的浓度为0.3M。
优选的，所述催化材料在高温期刚刚结束进入堆肥降温期时添加。
优选的，所述催化材料以烧制成型的功能材料形式存在。
优选的，所述烧制成型的功能材料是由以下制备方法得到：将所述催化材料和混合泥土混合，制坯，烧制成型。
优选的，所述催化材料和混合泥土的质量比为1：(9～10)。
优选的，所述混合泥土为矿石和粘土按照质量比(8～10):1的比例混合形成的混合物。
优选的，所述矿石包括伊利石、蒙脱石或高岭石。
本发明提供的利用催化材料提高有机固废堆肥腐殖酸含量的方法，将有机固废粉碎，调节碳氮比至25～30，调节含水量至60％～65％，一方面有利于堆肥中微生物发挥分解作用，另一方面有利于减少氮素损失和促进堆肥的腐熟，将得到的堆肥原料进行堆肥过程中添加催化材料，所述催化材料具有催化腐殖酸前体化合物包括多酚、醌、有机酸、羧基化合物、还原糖及氨基酸等小分子化合物通过化学反应缩合形成腐殖酸的作用，从而提高堆肥发酵中腐殖酸的含量。采用本发明提供的方法，以秸秆为有机固废材料进行堆肥60天，最终得到的堆肥中腐殖酸的浓度为107.3±5.3～110.6±5.2mg/kg；以鸡粪为材料进行堆肥60天，得到的堆肥中腐殖酸的浓度为143.3±6.4～150.7±6.4mg/kg；与未添加催化材料堆肥的对照组相比，采用本发明提供的方法使堆肥中腐殖酸含量提高了30.9％～39.1％。
进一步的，本发明具体限定了催化材料为二氧化锰、氧化亚铁、生物炭、改性生物炭、二氧化锰与生物炭联合改性材料。不同催化材料对不同有机固废堆肥中合成腐殖酸的能力表现出明显差异，实验表明，秸秆类有机固废适合采用二氧化锰和二氧化锰与生物炭联合改性材料进行堆肥，而粪便类有机固废适合采用氧化亚铁、生物炭和改性生物炭进行堆肥。
更进一步的，本发明具体限定了所述催化材料以烧制成型的功能材料的形式参与堆肥。烧制成型的功能材料将催化剂与混合泥土烧制成型，制成各种形状，例如圆形、长方体、正方体、环状、管状及蜂窝状等不同形状，添加到堆体中，不仅能够实现催化材料本身的化学反应缩合形成腐殖酸的功能，而且由于这些形状增加堆体的孔隙度，促进堆肥的腐熟进程，同时该材料易从原料中分离，适合回收和重复循环利用。
附图说明
图1为本发明提供的催化材料烧制成型的形态图；
图2为堆肥过程中温度变化曲线。
具体实施方式
本发明提供了一种利用可持续催化材料提高有机固废堆肥腐殖酸含量的方法，包括以下步骤：
1)将有机固废粉碎，调节碳氮比至25～30，调节含水量至60％～65％，得到堆肥原料；
2)将所述堆肥原料进行堆肥，添加催化材料，得到堆肥产物。
本发明将有机固废粉碎，调节碳氮比至25～30，调节含水量至60％～65％，得到堆肥原料。
在本发明中，所述有机固废优选包括工业有机废物、秸秆、禽畜粪便、餐厨垃圾、生活垃圾及市政污泥等。本发明对所述粉碎的方法没有特殊限制，采用本领域所熟知的粉碎方法即可，例如剪切、研磨等。所述粉碎后的有机固废的长度优选为2～3cm。本发明优选以单一种类的有机固废为材料，用另外一种有机固废调节碳氮比(C/N比)。碳氮比为利用TOC仪测定有机碳浓度，利用凯氏定氮法测定有机固废的凯氏氮含量，进而得到C/N比。所述碳氮比优选为26～29，更优选为27。本发明采用自来水调节原料的含水量优选至65％。所述含水量有利于堆肥过程中微生物作用。
得到堆肥原料后，本发明将所述堆肥原料进行堆肥，添加催化材料，得到堆肥产物。
在本发明中，堆肥包括控温堆肥和自然堆肥。所述控温堆肥优选在堆肥的不同时期控制堆体的温度(见图2)，适合实验室条件下的堆肥方式。所述自然堆肥对堆肥过程中温度不进行干涉，采取自然升温和降温的方法。
在本发明中，所述催化材料优选包括二氧化锰、氧化亚铁、生物炭、改性生物炭和/或二氧化锰与生物炭联合改性材料。本发明对所述二氧化锰、氧化亚铁、生物炭的来源不做任何特殊限制，采用本领域所熟知的二氧化锰、氧化亚铁、生物炭的来源即可。
在本发明中，所述改性生物炭优选是由以下步骤制备得到：在氮气保护下，以氨气为改性气氛，将生物炭在680～720℃下处理60～70min，得到氮气改性生物炭。所述氨气的气流量为340～360ml/min，更优选为350ml/min。所述处理的温度优选为700℃。所述生物炭的粒径优选为2～0.5mm，更优选为1～0.5mm。所述处理的温度优选为60min。
在本发明中，所述二氧化锰与生物炭联合改性材料优选是由以下步骤制备得到：将生物炭、高锰酸钾和去离子水充分混合，向混合液中滴加四水合乙酸锰溶液，产生二氧化锰沉淀后，加热至75～85℃保持25～35℃，收集附着二氧化锰的生物炭，洗涤，得到二氧化锰与生物炭联合改性材料。所述生物炭、高锰酸钾和去离子水的质量比优选为5:1:60。所述去离子水和四水合乙酸锰溶液的添加比例为100mL：5.1909g。所述四水合乙酸锰溶液的浓度优选为0.3M。本发明对所述生物炭、高锰酸钾、去离子水和四水合乙酸锰的来源不做特殊限制，采用本领域所熟知的药品来源即可。
在本发明中，所述催化材料的种类根据不同有机固废的种类进行选择：当有机固废为农作物废弃物时，优选采用二氧化锰和/或二氧化锰与生物炭联合改性材料进行堆肥；当有机固废为人畜粪便时，优选采用氧化亚铁、生物炭、改性生物炭进行。所述催化材料的投加量优选按照堆肥原料的干重总质量的2‰～5‰，更优选为2.5‰～4.5‰，最优选为3‰。
在本发明中，催化材料的添加时机也能直接影响堆肥后腐殖酸的形成的因素。与堆肥的初始时期、升温期、高温期和腐熟期相比，所述催化材料优选在堆肥的高温期刚刚结束时开始进入降温期时添加有利于提高腐殖酸的形成。堆肥中根据进程的温度变化，分为初始时期、升温期、高温期、降温期及腐熟期。初始时期为制堆当天(0d)。升温期为制堆后第1～5d。高温期为制堆后第6～8d，降温期为制堆后的第9～15d，腐熟期为制堆后的16d及以后，见图2。
在本发明中，为了使催化材料重复循环利用，所述催化材料优选以烧制成型的功能材料形式存在，以便经过堆肥后，功能材料体积较大，容易从腐熟的堆肥中分离。所述烧制成型的功能材料优选是由以下制备方法得到：将所述催化材料和混合泥土混合，制坯，烧制成型。所述催化材料和混合泥土的质量比优选为1：(9～10)；更优选为1：9。所述混合泥土优选为矿石和粘土按照质量比(8～10):1的比例混合形成的混合物。所述矿石优选包括伊利石、蒙脱石或高岭石。所述制坯优选制成的坯的形状为圆形、立方体、长方体、环状、管状及蜂窝状等。所述烧制的温度优选为800～1000℃，更优选为900℃。在堆肥结束后，将功能材料从腐熟堆肥中取出后，功能材料体上残留的堆肥物料残余可通过擦拭、清扫等方式去除，但不可水洗。
下面结合实施例对本发明提供的一种利用可持续催化材料提高有机固废堆肥腐殖酸含量的方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
1.实验材料：水稻秸秆来自于前一年水稻收割后的残余；鸡粪来源于养鸡场鲜样；秸秆降解菌剂购买自黑龙江省菌益粮康科技发展有限公司生产的秸秆腐熟剂。
2.一种利用可持续功能材料提高有机固废堆肥腐殖酸含量的方法，由下述步骤组成：
(1)堆肥开始前，将获得秸秆粉碎至2～3cm长度，随后利用鸡粪调节碳氮比25左右，蒸馏水调节物料含水率为65％左右，并向物料中接种木质纤维素高效水解菌剂，接种量为物料干重的2％。
(2)待堆肥进行高温期刚刚结束时添加占堆肥干重的5‰的二氧化锰催化材料，继续堆肥。
(3)待堆肥结束后，分离出催化材料，清除附着于表面的堆肥残余，催化材料可用于其它物料堆肥，对腐熟后的堆肥测定腐殖酸含量。
腐殖酸含量的测定方法，具体如下：将1g经过研磨的堆肥风干样品按照1：20(w/v，干重)比例置于含0.1M Na4P2O7·10H2O和0.1M NaOH的混合溶液中，在室温条件下200rpm振荡持续24h，随后在8000rpm下离心10min，重复上述步骤两次，将获得的上清液混合后经0.45μm滤膜过滤，此时得到的溶液即为堆肥腐殖酸溶液。利用TOC分析仪测定腐殖酸溶液总有机碳含量，即获得腐殖酸碳含量。采用该方法从堆肥中随机选取3个位置采集样本进行检测。
经过上述实验，以未添加催化材料的堆体为对照组，开展为期60天的堆肥实验。经过60天堆肥处理发现，实验组中最终腐殖酸浓度为107.3±5.3mg/kg，对照组中为79.5±3.7mg/kg，与对照组相比，实验组中腐殖酸含量提高了34.9％。说明本发明涉及的促进堆肥腐殖酸形成的可持续催化材料能够有效提高易腐有机固废堆肥腐殖酸产量。
实施例2
1.实验材料：
鸡粪来源于养鸡场鲜样，经过晾晒处理后进行堆肥。
2.一种利用可持续功能材料提高有机固废堆肥腐殖酸含量的方法，该方法由下述步骤组成：
(1)堆肥开始前，将获得鸡粪粉碎至2cm左右长度，随后利用木屑调节碳氮比30左右，蒸馏水调节物料含水率为65％左右。
(2)待堆肥进行高温期刚刚结束时添加占堆肥干重的2‰加入氧化亚铁催化材料，继续堆肥。
(3)待堆肥结束后，取出材料，清除附着于表面的堆肥残余，催化材料可用于其它物料堆肥，实现可持续利用的目的。
经过上述实验，以未添加催化材料的堆体为对照组，开展为期60天的堆肥实验，按照实施例1的方法测定3个位置的腐殖酸含量。经过60天堆肥处理发现，实验组中最终腐殖酸浓度为145.7±8.5mg/kg，对照组中为109.5±4.8mg/kg，与对照组相比，实验组中腐殖酸含量升高了33.1％。说明本发明涉及的促进堆肥腐殖酸形成的可持续催化材料能够有效提高易腐有机固废堆肥腐殖酸产量。
实施例3
1.实验材料：鸡粪来源于养鸡场鲜样，经过晾晒处理后进行堆肥。
2.一种利用可持续功能材料提高有机固废堆肥腐殖酸含量的方法，该方法由下述步骤组成：
(1)堆肥开始前，将获得鸡粪粉碎至2cm左右长度，随后利用木屑调节碳氮比29左右，蒸馏水调节物料含水率为65％左右。
(2)待堆肥进行高温期刚刚结束时添加占堆肥干重的4‰加入生物炭催化材料，继续进行堆肥实验。
(3)待堆肥结束后，取出材料，清除附着于表面的堆肥残余，催化材料可用于其它物料堆肥，实现可持续利用的目的。
经过上述实验，以未添加催化材料的堆体为对照组，开展为期60天的堆肥实验，按照实施例1的方法测定3个位置的腐殖酸含量。经过60天堆肥处理发现，实验组中最终腐殖酸浓度为143.3±6.4mg/kg，对照组中为109.5±4.8mg/kg，与对照组相比，实验组中腐殖酸含量升高了30.9％。说明本发明涉及的促进堆肥腐殖酸形成的可持续催化材料能够有效提高易腐有机固废堆肥腐殖酸产量。
实施例4
1.实验材料：鸡粪来源于养鸡场鲜样，经过晾晒处理后进行堆肥。
2.本实施例一种利用可持续功能材料提高有机固废堆肥腐殖酸含量的方法，该方法由下述步骤组成：
(1)堆肥开始前，将获得鸡粪粉碎至2cm左右长度，随后利用木屑调节碳氮比25左右，蒸馏水调节物料含水率为65％左右。
(2)待堆肥进行高温期刚刚结束时添加占堆肥干重的4‰加入改性生物炭催化材料，继续进行堆肥实验。其中改性生物炭的制备方法是在氮气保护下，以氨气为改性气氛，氨气的气流量为350ml/min，将生物炭在700℃下处理60min，得到改性生物炭。
(3)待堆肥结束后，取出材料，清除附着于表面的堆肥残余，催化材料可用于其它物料堆肥，实现可持续利用的目的。
经过上述实验，以未添加催化材料的堆体为对照组，开展为期60天的堆肥实验，按照实施例1的方法测定3个位置的腐殖酸含量。经过60天堆肥处理发现，实验组中最终腐殖酸浓度为150.7±6.4mg/kg，对照组中为109.5±4.8mg/kg，与对照组相比，实验组中腐殖酸含量升高了37.6％。说明本发明涉及的促进堆肥腐殖酸形成的可持续催化材料能够有效提高易腐有机固废堆肥腐殖酸产量。
实施例5
1.实验材料：水稻秸秆来自于前一年水稻收割后的残余；鸡粪来源于养鸡场鲜样。
2.本实施例一种利用可持续功能材料提高有机固废堆肥腐殖酸含量的方法，该方法由下述步骤组成：
(1)堆肥开始前，将获得秸秆粉碎至2～3cm长度，随后利用鸡粪调节碳氮比28左右，蒸馏水调节物料含水率为65％左右，并向物料中接种木质纤维素高效水解菌剂，接种量为物料干重的2％。
(2)待堆肥进行高温期刚刚结束时添加占堆肥干重的3‰加入二氧化锰与生物炭联合改性催化材料，继续进行堆肥实验。其中二氧化锰与生物炭联合改性材料由以下步骤制备得到：将生物炭、高锰酸钾和去离子水充分混合，所述生物炭、高锰酸钾和去离子水的质量比优选为5:1:60，向混合液中滴加四水合乙酸锰溶液，所述去离子水和四水合乙酸锰溶液的添加比例为100mL：5.1909g，所述四水合乙酸锰溶液的浓度优选为0.3M，产生MnO2沉淀后，加热至80℃保持30℃，收集附着二氧化锰的生物炭，洗涤，得到二氧化锰与生物炭联合改性材料。
(3)待堆肥结束后，取出材料，清除附着于表面的堆肥残余，催化材料可用于其它物料堆肥，实现可持续利用的目的。
经过上述实验，以未添加催化材料的堆体为对照组，开展为期60天的堆肥实验，按照实施例1的方法测定3个位置的腐殖酸含量。经过60天堆肥处理发现，实验组中最终腐殖酸浓度为110.6±5.2mg/kg，对照组中为79.5±3.7mg/kg，与对照组相比，实验组中腐殖酸含量升高了39.1％。说明本发明涉及的促进堆肥腐殖酸形成的可持续催化材料能够有效提高易腐有机固废堆肥腐殖酸产量。
对比例1
1.实验材料：水稻秸秆来自于前一年水稻收割后的残余；鸡粪来源于养鸡场鲜样。
2.一种利用可持续功能材料提高有机固废堆肥腐殖酸含量的方法，该方法由下述步骤组成：
(1)堆肥开始前，将获得秸秆粉碎至2～3cm长度，随后利用鸡粪调节碳氮比25左右，蒸馏水调节物料含水率为65％左右，并向物料中接种木质纤维素高效水解菌剂，接种量为物料干重的2％。
(2)待堆肥进行高温期刚刚结束时添加占堆肥干重的5‰加入生物炭催化材料，随即进行堆肥实验。
(3)待堆肥结束后，取出材料，清除附着于表面的堆肥残余，催化材料可用于其它物料堆肥，实现可持续利用的目的。
经过上述实验，以未添加催化材料的堆体为对照组，开展为期60天的堆肥实验，按照实施例1的方法测定腐殖酸含量。经过60天堆肥处理发现，实验组中最终腐殖酸浓度为93.3±4.9mg/kg，对照组中为79.5±3.7mg/kg，与对照组相比，实验组中腐殖酸含量升高了18.1％。说明本发明涉及的促进堆肥腐殖酸形成的可持续催化材料能够有效提高易腐有机固废堆肥腐殖酸产量。
对比例2
1.实验材料：水稻秸秆来自于前一年水稻收割后的残余；鸡粪来源于养鸡场鲜样。
2.本实施例一种利用可持续功能材料提高有机固废堆肥腐殖酸含量的方法，该方法由下述步骤组成：
(1)堆肥开始前，将获得秸秆粉碎至2～3cm长度，随后利用鸡粪调节碳氮比30左右，蒸馏水调节物料含水率为65％左右，并向物料中接种木质纤维素高效水解菌剂，接种量为物料干重的2％。
(2)待堆肥进行高温期刚刚结束时添加占堆肥干重的2‰加入改性生物炭催化材料，随即进行堆肥实验。
(3)待堆肥结束后，取出材料，清除附着于表面的堆肥残余，催化材料可用于其它物料堆肥，实现可持续利用的目的。
经过上述实验，以未添加催化材料的堆体为对照组，开展为期60天的堆肥实验，按照实施例1的方法测定腐殖酸含量。经过60天堆肥处理发现，实验组中最终腐殖酸浓度为101.4±4.9mg/kg，对照组中为79.5±3.7mg/kg，与对照组相比，实验组中腐殖酸含量升高了27.5％。说明本发明涉及的促进堆肥腐殖酸形成的可持续催化材料能够有效提高易腐有机固废堆肥腐殖酸产量。
对比例3
1.实验材料：鸡粪来源于养鸡场鲜样，经过晾晒处理后进行堆肥。
2.本实施例一种利用可持续功能材料提高有机固废堆肥腐殖酸含量的方法，该方法由下述步骤组成：
(1)堆肥开始前，将获得鸡粪粉碎至2cm左右长度，随后利用木屑调节碳氮比30左右，蒸馏水调节物料含水率为65％左右。
(2)按照堆肥干重的5‰加入二氧化锰作为催化材料，随即进行堆肥实验。
(3)待堆肥结束后，取出材料，清除附着于表面的堆肥残余，催化材料可用于其它物料堆肥，实现可持续利用的目的。
经过上述实验，以未添加催化材料的堆体为对照组，开展为期60天的堆肥实验，按照实施例1的方法测定腐殖酸含量。经过60天堆肥处理发现，实验组中最终腐殖酸浓度为129.7±9.2mg/kg，对照组中为109.5±4.8mg/kg，与对照组相比，实验组中腐殖酸含量升高了18.4％。说明本发明涉及的促进堆肥腐殖酸形成的可持续催化材料能够有效提高易腐有机固废堆肥腐殖酸产量。
由上述实施例可知，通过几种功能催化材料堆肥对比实验结果表明，生物炭及改性生物炭作为催化材料在促进秸秆腐殖酸生成方面比鸡粪弱，说明可持续性功能材料可根据物料不同进行针对性利用。
实施例6
1.实验材料：水稻秸秆来自于前一年水稻收割后的残余；鸡粪来源于养鸡场鲜样。
2.一种利用可持续功能材料提高有机固废堆肥腐殖酸含量的方法，该方法由下述步骤组成：
(1)堆肥开始前，将获得秸秆粉碎至2～3cm长度，随后利用鸡粪调节碳氮比28左右，蒸馏水调节物料含水率为65％左右，并向物料中接种木质纤维素高效水解菌剂，接种量为物料干重的2％。
(2)待堆肥进行高温期刚刚结束时添加圆形可持续功能材料，增加催化剂与物料接触面积，内含二氧化锰作为催化剂，添加量按照圆形可持续功能材料中二氧化锰的质量占堆肥干重的3‰加入，继续进行堆肥实验。
其中所述圆形可持续功能材料为二氧化锰和混合泥土混合，制坯，900℃烧制成型；所述二氧化锰和混合泥土的质量比,为1：9；所述混合泥土为矿石和粘土按照质量比9:1的比例混合形成的混合物；矿石为高岭土。
(3)待堆肥结束后，取出材料，清除附着于表面的堆肥残余，催化材料可用于其它物料堆肥，实现可持续利用的目的。
经过上述实验，以未添加催化材料的堆体为对照组，开展为期60天的堆肥实验，按照实施例1的方法测定3个位置的腐殖酸含量。经过60天堆肥处理发现，实验组中最终腐殖酸浓度为108.6±5.4mg/kg，对照组中为79.5±3.7mg/kg，与对照组相比，实验组中腐殖酸含量升高了26.0％。说明本发明涉及的促进堆肥腐殖酸形成的可持续催化材料能够有效提高易腐有机固废堆肥腐殖酸产量。
实施例7
1.实验材料：鸡粪来源于养鸡场鲜样，经过晾晒处理后进行堆肥。
2.本实施例一种利用可持续功能材料提高有机固废堆肥腐殖酸含量的方法，该方法由下述步骤组成：
(1)堆肥开始前，将获得鸡粪粉碎至2cm左右长度，随后利用木屑调节碳氮比25左右，蒸馏水调节物料含水率为65％左右。
(2)待堆肥进行高温期刚刚结束时添加含改性生物炭方形可持续功能材料，增加堆体孔隙度的同时便于取出，方形可持续功能材料的添加量按照方形可持续功能材料中改性生物炭的质量占堆肥干重的4‰加入，继续进行堆肥实验。
其中所述圆形可持续功能材料为改性生物炭和混合泥土混合，制坯，800℃烧制成型；改性生物炭和混合泥土的质量比,为1：9；所述混合泥土为矿石和粘土按照质量比9:1的比例混合形成的混合物；矿石为蒙脱石。改性生物炭的制备方法是在氮气保护下，以氨气为改性气氛，氨气的气流量为350ml/min，将生物炭在700℃下处理60min，得到改性生物炭。
(3)待堆肥结束后，取出材料，清除附着于表面的堆肥残余，催化材料可用于其它物料堆肥，实现可持续利用的目的。
经过上述实验，以未添加催化材料的堆体为对照组，开展为期60天的堆肥实验，按照实施例1的方法测定3个位置的腐殖酸含量。经过60天堆肥处理发现，实验组中最终腐殖酸浓度为148.7±5.8mg/kg，对照组中为109.5±4.8mg/kg，与对照组相比，实验组中腐殖酸含量升高了35.7％。说明本发明涉及的促进堆肥腐殖酸形成的可持续催化材料能够有效提高易腐有机固废堆肥腐殖酸产量。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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