CN102234207A

CN102234207A - 利用生物环保养猪产业废弃物制成全营养型生物有机肥的方法及产品

Info

Publication number: CN102234207A
Application number: CN2010101673937A
Authority: CN
Inventors: 周涛; 梁锦秀; 郭鑫年; 吴霞; 赵营
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-04-21
Filing date: 2010-04-21
Publication date: 2011-11-09

Abstract

本发明是利用生物环保养猪产业废弃物制成全营养型生物有机肥的方法及产品，属于农业固体废弃物无害化处理、资源化利用技术，有效解决了生物环保养猪产业废弃物的出路问题。将生物环保养猪产业废弃物与无机氮肥、磷肥、钾肥按照150～180∶10～15∶3～5∶9～12比例进行第一次发酵，与中微量元素(镁、铁、硼、钼、锰)按0.5～1.5％(干重百分比)比例进行二次发酵充分腐熟后造粒制成全营养型生物有机肥产品，该产品全氮含量为3.62％，NPK总养分含量超过9.0％，中微量元素养分总量为2.43％。试验结果表明，在酿酒葡萄、枸杞、设施黄瓜、设施番茄等作物上施用本发明肥料后，其增产效果比等养分使用量单质化肥增产5-10个百分点，且产品品质显著得到改善。

Description

利用生物环保养猪产业废弃物制成全营养型生物有机肥的方法及产品

一、技术领域

本发明是利用生物环保养猪产业废弃物制成全营养型生物有机肥的方法及产品，属于农业固体废弃物无害化处理，资源化利用技术领域，特别涉及生物环保养猪产业废弃物的处理利用。

二、背景技术

生物环保养猪是利用多种有益生物菌按一定比例搅拌锯木屑、谷壳、米糠，调整水分使其发酵，以此作为猪圈的垫料(80cm)平铺于猪舍，猪粪尿直接排放于垫料后经过微生物充分分解、转化，达到“零排放”的目的，此技术因养殖成本低、效益高、操作简单等优点目前在全国广泛推广将产生大量废弃物，该废弃物是由猪粪尿和种植业废弃物锯末、稻壳组成，经过无害化处理、资源化利用将会成为理想的生物有机肥。农业部农发[2001]15号《关于“十五″期间控制农产品肥料污染的指导意见》，强调了开发利用有机肥料，以提高土壤肥力。文件指出，充分利用我国丰富的有机肥源，大力推广有机肥料科学积制技术，调整有机一无机养分比例，疏松和活化土壤，改善土壤理化性状，培肥地力，降低肥料污染，提高农产品品质。目前市场上大多数有机肥增产效果不明显，究其原因是有机肥中的养分结构不合理，养分种类单一，可被植物直接吸收利用的养分含量不高，主要表现在大量元素含量过低，通常氮素只有2％左右，中、微量元素含量很少甚至没有，而作物增产效果主要体现在养分含量多少和比例协调等方面。由于国家在制定商品有机肥的标准时只制定了其中的有机质含量和总养分含量，因此目前市场上的所谓有机肥产品很混乱，商品有机肥中养分含量低，结构单一的问题，给我国无公害农产品、绿色食品生产带来了较大的障碍。综合分析目前的技术，能够有效的应用于作物的利用废弃物有机无机相结合的全营养生物有机肥尚未见报道。

三、发明内容

1.技术问题

本发明的目的在于克服过去有机肥养分含量单一的缺点同时为生物环保生猪养殖固体废弃物无害化处理，资源化利用寻找出路。利用生物环保养猪产业废弃物制成全营养生物有机肥的方法及其肥料，利用生物环保生猪养殖固体废弃物，制成精品全营养型生物有机肥。

2.技术方案

利用生物环保养猪产业废弃物制成全营养型生物有机肥的方法，其特征在于，将生物环保养猪产业废弃物与大量元素NPK按150～180∶10～15∶3～5∶9～12比例以无机氮肥、磷肥、钾肥、的形式进行高温(好氧)堆肥发酵，待堆肥温度上升至60-70℃左右时维持5天左右，以后每2-3天翻堆一次，每次均匀地加入0.5-1.5％(干重百分比)的微量元素肥(镁肥、铁肥、硼肥、钼肥、锰肥)，直至堆肥温度从50-60℃开始降温，调节水份进行二次高温(好氧)发酵当温度降至50℃以下时再堆制5-8天进一步后熟，制成的有机肥产品即为获得的全营养生物有机肥。

3.有益效果

本发明是利用生物环保养猪产业废弃物和一定量无机氮肥、磷肥、钾肥以及少量镁、铁、硼、锰、钼肥混合后经过高温发酵堆制成全营养型生物有机肥，不仅解决了生物环保养猪产业环境污染问题，而且有效解决现有生物有机肥有效养分含量较少、养分结构单一的问题。该发明减少施肥工作强度，增加作物产量，提高作物品质，降低农业生产成本，建立起养殖业与种植业的循环经济链，最终制成全营养型生物有机肥，是一条废弃物无害化处理，资源化利用制造全营养型生物有机肥的有效途径。所提供的肥料产品与现有技术产品相比具有以下优点：

1.本发明全营养型生物有机肥养分齐全、配比合理，作物吸收和利用率高。除含量大量有机质和常规的NPK养分外，另含有多种中微量元素(镁、钼、硼、铁、锰)养分齐全，配比科学，能全面提高作物对营养元素的吸收转化能力，可以有效的防止作物缺素症，提高肥料利用率，增加作物产量，提高作物品质。

2.本产品主体原料部分为猪粪尿、锯末、稻壳的混合物，因此含有很高的有机质，由于生猪养猪饲料中常添加一些微量元素，据我们测定，生物环保养猪产业废弃物中有效锌含量为375.5mg/kg，因此新的生物有效性相对也较高，在做成全营养商品有机肥时无需添加锌元素。

3.本产品的生产工艺采取了在高温堆肥发酵过程中逐渐添加少量化肥氮和中微量元素的的技术路线，这样既保证了堆肥好气发酵进程的顺利进行，又大大提高了所加入的化肥氮合成有机氮的转化率，减少了化肥氮在堆制过程中的损失，同时逐步加入的中微量元素较好的吸附与肥料中，提高了生物有效性。

4.本发明生产原料主要来源于生物环保养猪产业，有效解决了养殖业废弃物无害化处理和资源化利用，能够变废为宝保护环境。废弃物资源化，原料成本低，加上制备工艺简单，能耗低，易操作，生产灵活，使用方便，易于大面积推广和应用；而且在实际使用中，可根据不同土壤的土质和肥力，不同作物的需肥规律，在生产时随时调整肥料配方以满足实际需要，可以避免统一的大化肥在不同地区使用造成的或过剩或不足的现象。

5.本发明所研制的全营养生物有机肥有机质含量为有机质含量超过30％，全氮含量为3.0％以上，全磷含量为2.45％，全钾含量为3.31％。富含镁、铁、锌、锰、硼、钼等中微量元素，总养分(氮、磷、钾和其他必需营养元素)超过9％。试验结果表明，在酿酒葡萄、枸杞、设施黄瓜、设施番茄等作物上使用发明产品后，其增产效果明显，品质显著得到改善(具体数据见实施例)。

综上所述，本发明提供的全营养型生物有机肥的其制备方法，科学性强，技术含量高，养分全，能耗低，所需设备简单，成本低，施用方便，减少污染，易于在肥料工业中推广应用。所提供的全营养型生物有机肥无公害、无污染，提高土壤肥力，增加作物抗性。本肥料有机无机结合，并含有大量的有益菌群，即能增加土壤有机质含量，提高土壤肥力，减少养分向地下水的淋失，防止土壤板结和次生盐渍化，是现代农业大面积推广的新型产品。

四.具体实施方式

1.技术步骤

本发明是利用生物环保养猪产业废弃物(废弃物是由猪粪尿和锯木屑、稻壳、有益微生物组成)和一定量无机氮肥以及少量镁、硼、锰、钼肥混合后经过高温(65-70℃)发酵堆制成全营养型生物有机肥。最终制成全营养型生物有机肥，是一条废弃物无害化处理，资源化利用制造全营养型生物有机肥的有效途径。

a.将使用2年以上的生物环保养猪猪舍垫料废弃物、无机氮肥(尿素或硫酸铵)磷肥(重过磷酸钙)钾肥(硫酸钾)按150～180∶12～15∶3～5∶9～12比例(均以这四种堆肥材料的干重计)进行混合均匀后待用；

b.将中微量元素混合待用；

c.将a调节水份开始高温好氧发酵，(其中堆肥混合50％氮肥和全部磷钾肥)待堆肥温度上升至70℃左右维持5天，以后每2天翻堆一次，共翻堆3次，每次均匀地加入剩余50％的氮肥和中微肥，直至堆肥温度从50℃开始降温，再堆制5天进一步后熟；

d.添加粘合剂后机械造粒即得到全营养型生物有机肥。

通过上述具体实施方式利用生物环保养猪产业废弃物制成全营养生物有机肥，其有机质含量可高达37.8％，全氮含量为3％以上，总养分(氮、磷、钾和其他必需营养元素)超过9％，中微量元素养分总量为2.44％，具体有机物、大中微量元素含量见表1。

表1.堆制前后生物环保养猪产业废弃物中养分含量变化

材料	有机物％	全氮％	全磷％	全钾％	有效镁％	有效铁％	有效硼％	有效钼％	有效锰％
										堆制前	20.1	1.84	1.05	2.90	0.76	0.55	0.008	0.007	0.18
堆制后	37.8	3.62	2.45	3.31	1.24	0.67	0.19	0.046	0.39

表1表明通过本发明技术及堆肥工艺可生产出有机物含量为37.8％超过了行标(30％)，全氮含量为3.62％，全磷含量为2.45％，全钾含量为3.31％，大量元素总养分含量为9.38％，总养分(氮、磷、钾和其他必需营养元素)超过9％以上的高品位有机肥，充分说明了本发明技术及生产工艺制造精品全营养型生物有机肥的可行性。

2.试验实例

为了验证生物环保养猪产业废弃物制成全营养型生物有机肥的使用效果，我们分别在酿酒葡萄、枸杞、设施黄瓜和设施番茄等作物上开展了田间试验，下面是本发明的全营养型生物有机肥的大田实验实例。

实施例1：本发明的全营养型生物有机肥对酿酒葡萄产量和品质的影响

该肥料在宁夏永宁县惠彬酿酒葡萄(品种：希拉)生产基地在5年生酿酒葡萄进行了田间试验，采用同等用量(以纯养分含量计)的全营养型生物有机肥和当地农户常规施肥进行酿酒葡萄产量和品质对比试验：处理1为农户常规施肥作为对照组，农民常规施肥为N 850kg/hm²，P₂O₅300kg/hm²，K₂O450kg/hm²；处理2为施用本发明的全营养型生物有机肥；试验小区面积为10×3m²，每个处理设三次重复，各小区除试验肥料不同外，其它农艺措施和其他田间管理均一致。

表2结果表明，施用全营养型生物有机肥对酿酒葡萄产量和品质影响较大，与当地农户常规施肥相比，酿酒葡萄产量增加了26.6个百分点，这主要是由于全营养型生物有机肥中养分释放较快，肥料利用率较高的原因。可溶性总糖是酿酒葡萄的重要品质指标之一，与常规施肥相比，施用全营养型生物有机肥可有效提高酿酒葡萄可溶性总糖，提高幅度为15.17％。施用全营养型生物有机肥后酿酒葡萄中的可滴定酸和粗蛋白较常规施肥均有所降低，分别为-1.38％和-3.3％。综合评价为该肥料对酿酒葡萄的产量和含糖量有明显的提高增产效果显著，品质明显改善。

表2.全营养型生物有机肥对酿酒葡萄产量和品质的影响

实施例2：本发明的全营养型生物有机肥对枸杞产量和品质的影响

该肥料在宁夏在中宁县舟塔乡康滩村枸杞生产基地布置了田间试验枸杞(品种：宁枸1号)，采用同等用量(以纯养分含量计)的全营养型生物有机肥和当地农户常规施肥进行枸杞产量和品质对比试验：处理1为农户常规施肥作为对照组，农民常规施肥为枸杞周年施肥用量为N 900kg/hm²，P₂O₅600kg/hm²，K₂O 450kg/hm²处理2为施用本发明的全营养型生物有机肥；每个处理选10株，折合面积20m²，重复3次。每个处理设三次重复，各小区除试验肥料不同外，其它农艺措施和其他田间管理均一致。

表3.全营养型生物有机肥对枸杞产量和品质的影响

从表3可以看出，全营养型生物有机肥的施用对枸杞有一定的增产作用，相对于当地农户习惯施肥处理，枸杞增产9.49％，但从试验结果来看增产效应偏小，这可能是由于枸杞果园土壤基础肥力比较高。从枸杞品质影响结果来看，两个处理下的枸杞粗蛋白、总糖含量都达到国家标准(GB)，其中施用全营养型生物有机肥的处理枸杞粗蛋白和总糖比常规施肥分别高1.74％和4.4％。施用全营养有机肥的处理枸杞中的多糖含量略高于国家标准，比常规施肥高出0.42个百分点。综合评价施用全营养型生物有机肥对枸杞增产效果明显，品质明显改善。

实施例3：本发明的全营养型生物有机肥对设施黄瓜产量和品质的影响

该肥料在宁夏永宁县“领鲜”设施蔬菜生产基地第三代日光温室内进行了黄瓜试验，采用同等用量(以纯养分含量计)的全营养型生物有机肥和当地农户常规施肥进行黄瓜产量和品质对比试验：处理1为农民常规施肥作为对照组，农民常规施肥为N 800kg/hm²，P₂O₅500kg/hm²，K₂O 800kg/hm²；处理2为施用本发明的全营养生物型冲施肥料；其试验结果见表4。从表4中可以看出：采用本实施例的全营养型生物有机肥处理与农户常规施肥相比，黄瓜产量提高28.50％，维生素C含量提高12.18％，硝酸盐含量降低12.80％。黄瓜增产效果显著，品质明显改善。

表4.全营养型生物有机肥对设施黄瓜产量和品质的影响

实施例4：本发明的全营养型生物有机肥对番茄产量和品质的影响

该肥料在宁夏回族自治永宁县“领鲜”设施蔬菜生产基地进行了番茄田间试验，采用同等用量的(以纯养分含量计)全营养型生物有机肥和当地农户常规施肥进行番茄产量和品质对比试验；处理1：当地农户常规施肥(作为对照组)，农民常规施肥为N 900kg/hm²，P₂O₅500kg/hm²，K₂O 900kg/hm²；处理2为施用本发明的全营养型生物有机肥；其试验结果见表5。

表5.全营养有机肥对设施番茄产量和品质的影响

从表5中可以看出：采用实施例的全营养生物型冲施肥料处理与农民常规施肥相比，番茄产量提高19.88％，维生素C含量提高17.64％，硝酸盐含量降低19.02％，总糖含量提高12.33％。综合评价全营养型生物有机肥对设施番茄增产效果显著，对改善番茄品质明显作用。

Claims

1.利用生物环保养猪产业废弃物制成全营养型生物有机肥的方法及产品，其特征在于，将生物环保养猪产业废弃物与无机氮肥、磷肥、钾肥按150～180∶10～15∶3～5∶9～12比例(均以这四种堆肥材料的干重计)进行混合后高温(好氧)发酵(其中堆肥混合50％氮肥和全部磷钾肥)，待堆肥温度上升至60-70℃时维持5-7天，以后每2-3天翻堆一次，共翻堆3次，每次均匀地加入剩余50％氮肥和0.5～1.5％(干重百分比)的微量元素肥(镁肥、铁肥、硼肥、钼肥、锰肥)，直至堆肥温度从50-60℃开始降温，调节水份进行二次高温(好氧)发酵当温度降至50℃以下时再堆制5-8天进一步后熟，制成的有机肥产品即为获得的全营养型生物有机肥。

2.根据权利要求1所述利用生物环保养猪产业废弃物制成全营养型生物有机肥的方法及产品，其特征在于所用固体废弃物是生物环保生猪养殖猪舍发酵床上猪粪与垫料的混合物。

3.根据权利要求1或2利用生物环保养猪产业废弃物制成全营养型生物有机肥的方法及产品，其特征在于，所用猪舍垫料材料为锯末或秸秆、稻壳、米糠、菌种的混合物。

4.根据权利要求1利用生物环保养猪产业废弃物制成全营养型生物有机肥的方法及产品，其特征在于，所用氮肥选自尿素、硫酸铵或它们的组合物。

5.根据权利要求1所述利用生物环保养猪产业废弃物制成全营养型生物有机肥的方法及产品，其特征在于，磷肥选自重过磷酸钙、磷酸二铵或它们的组合物。

6.根据权利要求1所述利用生物环保养猪产业废弃物制成全营养型生物有机肥的方法及产品，其特征在于，钾肥选自硫酸钾、氯化钾或它们的组合物。

7.根据权利要求1所述利用生物环保养猪产业废弃物制成全营养型生物有机肥的方法及产品，其特征在于，微量元素选自硫酸镁、钼酸铵、硫酸铁、硫酸锰和硼砂。

8.利用权利要求1～7所述利用生物环保养猪产业废弃物制成全营养型生物有机肥的方法制成全营养型生物有机肥产品。