CN102701849B - 一种利用畜禽废水分离物制备有机肥的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种畜禽废水分离制备有机肥的方法，特别涉及一种利用畜禽废水和腐殖酸类原料混合制备有机肥的方法与应用，属于新型有机肥技术领域及农业废弃物资源循环利用技术领域。它主要成分为畜禽废水分离物，并添加了腐殖酸、磷酸二铵、硫酸锌、硫酸钾及其他添加剂。本发明利用沼渣制备有机肥，是废弃物的资源化，并且制备方法简便，所需设备简单，易于在肥料工业中推广应用。该肥料溶解性好、养分齐全、增产及品质改善效果显著。可广泛用于蔬菜、瓜果、粮食、林木及各种经济作物。

Description

一种利用畜禽废水分离物制备有机肥的方法

技术领域

本发明涉及一种有机肥料及其制备方法，特别涉及一种利用畜禽废水分离物和腐殖酸类原料混合制取有机肥料及其制备方法，属于新型有机肥料技术领域及农业废弃物资源循环利用技术领域。

背景技术

随着规模化养殖业的发展，国家把发展大中型沼气工程作为缓解能源压力、减少畜禽粪便处理的有效措施。据统计，截至2007年底，我国已建成户用沼气2650万户，小型沼气工程1.8万处，总池容70万立方米；大中型沼气工程8576处，其中大型沼气工程(大于300m³)近3000处，因此我国的大中型沼气工程正处在发展阶段。就目前的规模估算，我国每年可产生(含沼渣)5亿吨，在建成的沼气工程运行中发现工程产生的发酵剩余物具有集中、量大、连续的特点，很难在小半径范围内将其消化掉，这一问题已经制约了沼气工程业主对沼气发展和利用的信心，如何将沼液有效地循环利用已经成为大型沼气工程建设的难点问题之一。

沼渣沼液中含有植物生长所需的营养元素、病原微生物的存货量少、并富含利于土壤改良的有机物质及易于植物吸收的小分子腐殖质。沼渣沼液对作物产量及品质的提高都具有积极意义，并且也有利于土壤肥力的保持和提高，因此肥用是沼渣沼液目前最主要的利用方式。

目前由于长期大量使用化肥已造成农村的土地板结，土质不断恶化，地力持续下降，农业产品品质也逐次恶化，同时化肥的大量施用对土壤和水源也造成严重污染，危机人们身体健康，破坏人类的生存环境。一次充分利用号沼渣沼液资源，对于促进我国沼气事业的发展、保障农业的可持续发展、改善农业的生态性状均具有积极意义。

目前较为成熟的沼渣沼液肥用模式有以下几种：一是浇灌施用，二是作为叶面肥施用，三是沼渣沼液分离后将沼渣制成有机肥料施用。

在浇灌施用中有的将沼渣沼液直接或灌溉水以一定的比例混合后浇灌到作物上，也有的先沉降后用上部的含固形物较少的液体与浇灌水混合浇灌；另外也可将沼渣沼液分离过滤后的液体结合滴灌或渗灌利用。沼渣沼液直接灌溉减少了沉降所需的设施和时间，氮素的挥发损失也较少，因此减半易行，但是浇灌后沼渣难于渗入土壤中，会在土壤表层零散堆积，因而降解较为缓慢，影响耕作和环境。

沼渣脱水后制成有机肥或有机复混肥施用是一种变废为宝、提高肥效、改善土壤肥力的较好方法，但目前沼气工程中基本还没有成熟的沼渣制肥技术，这主要是受固液肥力、渣滓干化、沼渣养分含量低、经济不确定等因素的制约。针对沼渣制肥方面的研究目前还比较薄弱，本发明人研究开发了一种沼液综合利用技术(CN102211838A)，根据文献检索利用其所述的二级分离物制取有机肥料目前未见相关的研究和报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种有机肥料及其制备方法。该有机肥料是一种腐殖酸、有机质含量高，生物活性强、养分齐全、成本低廉、肥料利用率高的新型有机肥料。

一种有机肥料，成分如下，均为重量份数：

二级分离物80～95  腐植酸5～10  磷酸二铵5～8

硫酸钾1～2  硼酸0.1～0.2  其他添加剂0.01～10；

所述的二级分离物是按照下列处理步骤制得。

(1)、畜禽废水注入调节池，然后按重量百分比加入0.01～3％的助剂进行曝气、搅拌，同时用超声波处理，超声波频率范围为20～100kHZ，超声波强度范围为0.1～70W/cm²，超声波反应时间0.1～60min。所述的助剂是除臭剂、微生物调节剂中的一种或混合。

超声波处理优选超声波频率为40kHZ，超声波强度为40W/cm²，超声波反应时间为3min。

(2)、将步骤(1)处理后的调节池废水经过格栅粗筛分离，去除大颗粒，得到一级分离物，调节池废水注入分离池中，在分离池中按重量百分比加入0.01～3％的助剂进行曝气、搅拌好氧处理；所述的助剂是除臭剂、微生物调节剂中的一种或混合。

(3)、将步骤(2)处理后的分离池废水注入分离设备进行分离得到二级分离物和分离废水；

所述分离设备为离心机，离心机转速范围为3000rpm/min～100000rpm/min。优选转速为15000rpm/min。

所述分离设备为压滤机，压滤机滤布孔径为100～500目，压力范围为0.5～2Mpa。优选滤布孔径为150目，压力为0.45Mpa。

上述的其他添加剂选自沼气微生物菌剂、促根剂、润滑剂之一或以任意比例混合的多种的组合物。

其他添加剂：

上述的沼气微生物菌剂有效活菌数含量≥10亿个/克，微生物菌剂重量为肥料总重量的1～5％。购自山东金贸生物制品有限责任公司生产的沼气微生物菌剂。

上述的促根剂选自吲哚丁酸、吲哚乙酸、萘乙酸、辅酶A、维生素B之一或以任意比例混合的多种组合物，促根剂重量为肥料总重量的0.01～0.2％。

上述的润滑剂为膨润土、滑石粉、石膏粉中的一种或以任意比例混合的多种的组合物，润滑剂重量为肥料总重量的1～4％。

上述试剂如无特别说明，均为常见市售产品。

一种有机肥料的制备方法，步骤如下：

(1)二级分离物的预处理

将二级分离物中进行自然风干固化，使风干固化后的沼渣水分为30wt％以下：

(2)制粒前混配处理

①将水分小于30wt％的二级分离物用链式粉碎机粉碎成松散粉状；

②将粉碎成松散粉状的沼渣与腐殖酸、磷酸二铵、硫酸锌、硫酸钾和硼酸按原料组分重量份计量后，投入混合机内充分混配；

③制粒、整形

将混配好的物料投入挤压造粒机中挤压制粒，将挤压成形的柱状颗粒投入圆盘整形机中，将颗粒整形为球状颗粒；

(4)烘干、冷却

将球状颗粒投入烘干机中，烘干至水分小于20wt％，再经冷却机冷却至40℃以下。

与现有技术相比本发明具有如下优良效果：

1、本发明有机肥是利用沼渣制作成的一种新型肥料。

2、本发明有机肥料养分齐全、配比合理，吸收和利用率高。

除常规的氮磷钾养分外，还含有多种微量元素、有机质、活性菌和促根剂，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，可以有效的矫治作物缺素症，提高肥料利用率，增加作物产量，提高作物品质。

3、本发明有机肥无公害、无污染，可提高土壤肥力，增加作物抗性。

本肥料中有机成分与无机成分相结合，并且含有大量的有益菌群，不仅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。还能促进作物对养分的吸收，促进土壤中微生物的生长，抗重茬，增加作物的抗逆性。

4、本发明有机肥料成本低廉，生产工艺简便易行，施用方便。

本发明利用沼渣生产有机肥料，是废弃物合理再利用，降低了产品的成本，能够变废为宝，保护环境；并且制备工艺简单，能耗低，易操作，生产灵活，使用方便，易于大面积推广和应用。

综上所述，本发明提供的有机肥料及其制备方法，科学性强，技术含量高，适应我国可持续发展、循环经济的国策；产品养分全面，速溶、高效、无污染；并且生产中具有能耗低、所需设备简单、成本低等特点，易于在肥料工业中推广应用。是适于现代农业大面积推广的新型产品。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明做进一步阐述，但本发明所保护范围不仅限于此。

本实施例中腐植酸、磷酸二铵、硫酸锌、硫酸钾、硼酸，均为普通市售产品；

沼气微生物菌剂购自山东金茂生物制备有限责任公司生产的沼气微生物菌剂；

实施例1

制取二级分离物

(1)、畜禽废水注入调节池，然后按重量百分比加入0.01～3％的助剂进行曝气、搅拌，同时用超声波处理，超声波频率范围为20～100kHZ，超声波强度范围为0.1～70W/cm²，超声波反应时间0.1～60min。所述的助剂是除臭剂、微生物调节剂中的一种或混合。

超声波处理优选超声波频率为40kHZ，超声波强度为40W/cm²，超声波反应时间为3min。

(2)、将步骤(1)处理后的调节池废水经过格栅粗筛分离，去除大颗粒，得到一级分离物，调节池废水注入分离池中，在分离池中按重量百分比加入0.01～3％的助剂进行曝气、搅拌好氧处理；所述的助剂是除臭剂、微生物调节剂中的一种或混合。

(3)、将步骤(2)处理后的分离池废水注入分离设备进行分离得到二级分离物和分离废水；

所述分离设备为离心机，离心机转速范围为3000rpm/min～100000rpm/min。优选转速为15000rpm/min。

所述分离设备为压滤机，压滤机滤布孔径为100～500目，压力范围为0.5～2Mpa。优选滤布孔径为150目，压力为0.45Mpa。

制取有机肥由如下成分组成：

二级分离物85kg；腐植酸6kg；磷酸二铵8kg；硫酸锌0.3kg；硫酸钾1kg；沼气微生物菌剂3kg；吲哚乙酸0.3kg；膨润土3kg；

一种有机肥料的制备方法，步骤如下：

(1)二级分离物的预处理

将二级分离物中进行自然风干固化，使风干固化后的沼渣水分为30wt％以下：

(2)制粒前混配处理

①将水分小于30wt％的二级分离物用链式粉碎机粉碎成松散粉状；

②将粉碎成松散粉状的沼渣与腐殖酸、磷酸二铵、硫酸锌、硫酸钾和硼酸等物料按原料组分重量份计量后，投入混合机内充分混配；

③制粒、整形

将混配好的物料投入挤压造粒机中挤压制粒，将挤压成形的柱状颗粒投入圆盘整形机中，将颗粒整形为球状颗粒；

(4)烘干、冷却

将球状颗粒投入烘干机中，烘干至水分小于20wt％，再经冷却机冷却至40℃以下。

实施例2

制取二级分离物步骤同实施例1

制取有机肥由如下成分组成：

二级分离物90kg；腐植酸5kg；磷酸二铵铵7.5kg；硫酸锌0.3kg；硫酸钾1kg；沼气微生物菌剂4kg；萘乙酸0.4kg；硼酸0.1份。

制作步骤同实施例1。

实施例3、它由如下成分组成：

二级分离物98kg；腐植酸4kg；磷酸二铵铵6kg；硫酸锌0.2kg；硫酸钾1.2kg；沼气微生物菌剂5kg；辅酶A 0.3kg；硼酸0.2份。

制作步骤同实施例1。

应用效果

本发明有机肥料对黄瓜产量的影响

试验设计和方法：试验设4个处理，分别为：(1)对照：不施肥；(2)习惯施肥：按当地农民的施肥量和方式施肥。氮肥800kg/公顷，磷肥400kg/公顷，钾肥450kg/公顷；(3)本发明有机肥：基施实施例1中的有机肥2500kg/公顷；(4)商品有机肥：基施购买的商品有机肥(有机质≥30％，N+P2O5+K2O≥4％)2500kg/公顷。每个处理设3次重复，随机排列，每个小区的规格是4m(宽)×12.5m(长)。

试验结果如表1：

表1沼渣有机肥对黄瓜产量和土壤有机质的影响

处理	黄瓜产量(kg/公顷)	土壤有机质(％)
			对照	59900.5b	0.89b
习惯施肥	65456.3ab	0.98ab
			沼渣有机肥	76300.4a	1.15a
商品有机肥	71003.3ab	1.05ab

由表1看出，与习惯施肥处理相比，使用沼渣有机可以使黄瓜产量提高16.5％，土壤有机质含量增加17.3％；与施用商品有机肥相比，施用沼渣有机肥使小麦产量提高7.4％，土壤有机质含量增加9.5％。

Claims (5)

1.一种有机肥，其特征在于，成分如下，均为重量份数：

二级分离物80～90；腐植酸5～10；磷酸二铵5～8；硫酸锌0.2～0.5；

硫酸钾1～2；硼酸0.1～0.2；其他添加剂0.01～10；

上述其他添加剂选自沼气微生物菌剂、促根剂、润滑剂之一或任意比例混合的多种的组合物；促根剂选自吲哚丁酸、吲哚乙酸、萘乙酸、辅酶A、维生素B之一或任意比例混合的多种的组合物；润滑剂为膨润土、滑石粉、石膏粉中的一种或任意比例混合的多种组合物。

2.如权利要求1所述的有机肥，其特征在于，沼气微生物菌剂的有效活菌数含量≥10亿个/克，沼气微生物菌剂重量为有机肥总重量的1～5％。

3.如权利要求1所述的有机肥，其特征在于，促根剂重量为有机肥总重量的0.01～0.5％。

4.如权利要求1所述的有机肥，其特征在于，润滑剂重量为有机肥总重量的1～5％。

5.一种如权利要求1所述的有机肥的制备方法，步骤如下：

(1)二级分离物的预处理

将二级分离物中进行自然风干固化，使风干固化后的沼渣水分为30wt％以下；

(2)有机肥制粒前混配处理

①将水分小于30wt％的二级分离物用链式粉碎机粉碎成松散粉状；

②将粉碎成松散粉状的沼渣与腐殖酸、磷酸二铵、硫酸锌、硫酸钾和硼酸按原料组分重量份计量后，投入混合机内充分混配；

(3)有机肥制粒及整形

将混配好的物料投入挤压造粒机中挤压制粒，将挤压成形的柱状颗粒投入圆盘整形机中，将颗粒整形为球状颗粒；

(4)有机肥烘干及冷却

将球状颗粒投入烘干机中，烘干至水分小于20wt％，再经冷却机冷却至40℃以下。