CN103253994A - 一种沼气工程沼渣沼液混合发酵有机肥的制备方法 - Google Patents

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张衍林
翟红
艾平
李善军
孟亮
周洪亮
晏水平
王媛媛
方珊
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Abstract

本发明公开了一种沼气工程沼渣沼液混合发酵有机肥的制备方法，步骤：A、堆肥外部环境：棚内具备密封，人工翻堆通风供氧；B、堆肥的原料是沼气工程中残留的沼渣废弃物和稻草，稻草切碎，残留沼渣废弃物是残留在池中的猪粪尿及污泥混合物；C、测出沼渣和秸秆的含水率，沼渣和秸秆搅拌混匀，将混合物堆制置于大棚，在地面上铺设塑料膜，在塑料膜上该混合物均匀铺成堆底；D、根据二者含水率，加水调节堆料混合物的含水率；E、堆肥后温度上升，进行人工翻堆；F、发酵：堆肥外观呈茶褐色、结构疏松；G、后处理：将腐熟的堆料进行自然风干、粉碎、包装。方法简单，方便实用，成本低，对作物的产量和品质有良好的促进作用，开发利用价值很高。

Description

一种沼气工程沼渣沼液混合发酵有机肥的制备方法
技术领域
本发明涉及环境保护与有机肥生产领域，更具体涉及一种大中型沼气工程沼渣沼液后处理的生产方法，它适用于秸秆与沼渣沼液混合发酵制备有机肥。
背景技术
随着畜禽农场集约化的发展，导致大量的畜禽粪便集中排放，对环境危害极大，必须采取有效措施加以处理。目前，政府积极推广的大中型沼气工程，但猪粪尿废弃物发酵后产生的固液混合物，残留在池内呈胶体状，COD浓度非常高，很难实现固液分离。大中型沼气工程每日产生的大量的污泥必须得到妥善处理，如果得不到及时有效处理，将造成二次污染。目前厌氧发酵后的污泥处理已经成为了大中型沼气工程发展的瓶颈。资料显示，截止2009年底，中国已建成各类沼气工程5.65万处，其中大型沼气工程3717处，中型沼气工程1.89万处，小型沼气工程3.4万处。因此，开发一种投资省、污染小且能够将其彻底转变为有机肥的污泥后处理工艺是非常必要的。
秸秆在我国的农业废弃物中占有很大的比例，是非常重要的生物质能源。如果能充分合理地加以利用，农作物秸秆的资源化利用一条非常有潜力的途径。秸秆由于其自身含有丰富的有机物而可以作为能量调理剂来使用，而且秸秆外壳坚硬，在堆体中可以起到一定的支撑作用，因此它又是一种结构调理剂。利用秸秆进行堆肥不但可以减轻农业废弃物污染的负担，还可以充分创造经济价值。
发明内容
本发明的目的是解决大中型沼气工程残余沼渣后续处理问题，是在于提供了一种利用稻草秸秆加入沼渣中混合堆肥制备有机肥的方法。只需通过加入切碎的稻草秸秆，可以解决沼气池中残留的沼渣水份大且难以固液分离的缺陷，同时还能变废为宝制作成有机肥。利用该方法制备的有机肥料能够明显提高土壤的肥力，改善土壤的理化特性，对作物的产量和品质有良好的促进作用，对植物无毒性，开发利用价值很高。
为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：
一种沼气工程沼渣沼液混合发酵有机肥的制备方法，其步骤是：
A、堆肥外部环境：要求制备一个大棚温室可控温度在20℃-40℃的环境，要求该棚内具备密封环境的条件，确保堆肥堆制过程中堆体的水份和内部温度(30℃-50℃)条件不受天气等外部环境影响。此外，还要求大棚具备可随时移除棚顶或侧面塑料的条件，以保证堆肥需要人工翻堆通风供氧时，堆肥可在温室内温度(超过40℃)过高时适当移除棚顶，使得堆体暴露在露天环境下，避免环境温度过高对堆体内部温度产生影响；
B、堆肥的原料是沼气工程中残留的沼渣废弃物和稻草。要求稻草首先切碎至0.1-1cm长度的粒状，残留沼渣废弃物主要是残留在池中的猪粪尿及污泥混合物；
C、测出沼渣和秸秆的初始含水率，使得沼渣和秸秆充分搅拌混匀，保证沼渣内的水分充分浸透秸秆，将该混合物堆制置于上述大棚环境下，在地面上铺设一层塑料膜，在塑料膜上将该混合物均匀铺成堆底长1.5m，宽1.5m，高约1m的堆体，堆体切面呈梯形状。
D、根据沼渣和秸秆的含水率，经含水率测算出干物质重量和水份重量，根据测算出来的干物质和水份的比例适量加水调节堆料混合物的初始含水率，使初始含水率达到70％；
E、堆肥1-3d后温度上升至48-52℃，高温保持12-16d，期间进行人工翻堆：每3-6天翻堆一次，充分翻堆搅匀，确保搅拌过程中堆肥的通风供氧量，通过翻堆实现堆体通风供氧及调节相应调节温度下降5-10℃，后期堆肥温度(20-30℃)逐渐下降，进入后熟阶段；
F、发酵：腐熟周期约为38-42天，堆体内温度持续保持在20-25℃，堆肥外观呈茶褐色、结构疏松、没有恶臭、不吸引蚊蝇，堆肥可见较多白色的菌斑，基本判断为腐熟状态。
G、后处理：将已腐熟的堆料进行自然风干或高温烘干(105℃)、粉碎、包装，形成商品肥。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
操作方法简单，方便实用，不需要太大的费用投资，成本低，不仅可以解决沼气工程中残余沼渣后处理问题，还可以充分利用农作物秸秆易取且含有丰富的有机物的特点，从而减轻农业废弃物污染的负担，同时充分创造了经济价值。只需通过加入切碎的秸秆，可以解决沼气池中残留的沼渣水份大且难以固液分离的缺陷，同时还能变废为宝制作成有机肥。利用该方法制备的有机肥料能够明显提高土壤的肥力，改善土壤的理化特性，对作物的产量和品质有良好的促进作用，对植物无毒性，开发利用价值很高。
通过本发明方法制得的有机肥，pH值8.7-9.3，总镉值0.004-0.007mg/kg，总铅值0.0066-0.0108mg/kg，有机肥发芽指数为：1.16-1.21，即植物无毒性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
一种沼气工程沼渣沼液混合发酵有机肥的制备方法，其步骤是：
A、堆肥外部环境：要求制备一个大棚温室可控温度在35℃的环境，要求该大棚具备密封环境的条件，确保堆肥堆制过程中堆体的水份和内部温度等条件不受天气等外部环境影响。此外，还要求大棚具备可随时移除棚顶或侧面塑料的条件，以保证堆肥需要人工翻堆通风供氧时，堆肥可在温室内温度(超过40℃)过高时适当移除棚顶，使得堆体暴露在露天环境下，避免环境温度过高对堆体内部温度(30-50℃)产生影响；
B、堆肥的原料是沼气工程中残留的沼渣废弃物和稻草。要求稻草首先切碎至0.1-1cm长度的粒状，残留沼渣废弃物主要是残留在池中的猪粪尿及污泥混合物；
C、测出沼渣和稻草的初始含水率，使得沼渣和稻草充分搅拌混匀，保证沼渣内的水分充分浸透稻草，将该混合物堆制置于上述大棚环境下，在地面上铺设一层塑料膜，在塑料膜上将该混合物均匀铺成堆底长1.5m，宽1.5m，高约1m的堆体，堆体切面呈梯形状。
D、根据沼渣和秸秆的含水率，经含水率测算出干物质重量和水份重量，根据测算出来的干物质和水份的比例适量加水调节堆料混合物的初始含水率，使初始含水率达到70％；
E、堆肥2d后温度上升至50℃，高温保持15d，期间进行人工翻堆：每3天翻堆一次，充分翻堆搅匀，确保搅拌过程中堆肥的通风供氧量，通过翻堆实现堆体通风供氧及相应调节温度下降5-10℃，后期堆肥温度(20-30℃)逐渐下降，进入后熟阶段；
F、发酵：腐熟周期约为42d，堆体内温度持续保持在23℃左右，堆肥外观呈茶褐色、结构疏松、没有恶臭、不吸引蚊蝇，堆肥可见较多白色的菌斑，基本判断为腐熟状态。
G、后处理：将已腐熟的堆料进行自然风干或高温烘干(105℃)、粉碎、包装，形成商品肥。
测出沼渣的含水率为93.21％，稻草的含水率为11.07％。
将稻草切碎后，将沼渣和稻草按照58.93Kg、23.21kg的比例保证二者混合后初始含水率达到70％。在地面上铺设一层塑料膜，在塑料膜上将该混合物均匀铺成堆底长1.5m，宽1.5m，高约1m的堆体，堆体切面呈梯形状。
堆肥2天后温度上升至50℃，高温保持15天，后堆肥温度逐渐下降，进入后熟阶段，堆肥堆制至40d，测定发芽指数达1.42，表明上述发酵产物无植物毒性。产品外观呈茶褐色、结构疏松、没有恶臭、不吸引蚊蝇，堆肥可见较多白色的菌斑。分析堆肥各项指标：pH值8.7，总镉值0.004-0.007mg/kg，总铅值0.0066-0.0108mg/kg。
以下是本发明的试验数据：
表1利用稻草秸秆处理沼渣堆制前后部分理化特性：
Figure BDA0000136147270000031
表2堆肥堆制前后肥效情况
  堆制时间   全氮(g/kg)   全磷(g/kg)   全钾(g/kg)   纤维素(％)   有机质(％)
  堆前   78.15   11.39   49   30.10   81
  堆后   94.54   14.72   62   22.56   71

Claims (1)

1.一种沼气工程沼渣沼液混合发酵有机肥的制备方法，其步骤是：
A、堆肥外部环境：温室温度在20℃-40℃，棚内具备密封，堆肥堆制过程中堆体的水份和内部温度条件不受天气外部环境影响，棚内具备随时移除棚顶或侧面塑料，人工翻堆通风供氧，堆肥在温室内温度超过40℃移除棚顶；                  
B、堆肥的原料是沼气工程中残留的沼渣废弃物和稻草，稻草首先切碎至0.1-1cm长度的粒状，残留沼渣废弃物是残留在池中的猪粪尿及污泥混合物；
 C、测出沼渣和秸秆的初始含水率，沼渣和秸秆充分搅拌混匀，沼渣内的水分浸透秸秆，将混合物堆制置于上述大棚环境下，在地面上铺设一层塑料膜，在塑料膜上将该混合物均匀铺成堆底长1.5m，宽1.5m，高1m的堆体，堆体切面呈梯形状；
D、根据沼渣和秸秆的含水率，经含水率测算出干物质重量和水份重量，根据测算出来的干物质和水份的比例适量加水调节堆料混合物的初始含水率，使初始含水率达到70%；
E、堆肥1-3d后温度上升至48-52℃ ，高温保持12-16d，期间进行人工翻堆：每3-6天翻堆一次，充分翻堆搅匀，确保搅拌过程中堆肥的通风供氧量，通过翻堆实现堆体通风供氧及相应调节温度下降5-10℃，后期堆肥温度20-30℃逐渐下降，进入后熟阶段；
F、发酵：腐熟周期为38-42天，堆体内温度持续保持在20-25℃，堆肥外观呈茶褐色、结构疏松、没有恶臭、不吸引蚊蝇，堆肥见白色的菌斑，为腐熟状态；
G、后处理：将已腐熟的堆料进行自然风干或高温烘干105℃、粉碎、包装，形成商品肥。
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