CN103755407A - 高海拔地区制备生物碳质有机基质的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高海拔地区制备生物碳质有机基质的方法，该方法包括以下步骤：⑴清除牛、羊粪便中杂质，并粉碎、过筛，分别得到含水量≤50%的牛粪颗粒和羊粪颗粒；⑵油菜籽按常规方法炼油后得到饼状物料，该饼状物料蒸熟后粉碎，即得油饼粉；⑶将当年新鲜优质小麦秸秆粉碎得到麦秸粉；⑷麦秸粉预发酵：在麦秸粉中添加尿素、食用糖，混合均匀后腐熟即得发酵的麦秸粉；⑸配制混合发酵菌剂；⑹发酵物料配比；⑺装池、发酵，得到生物碳质有机基质；⑻将生物碳质有机基质粉碎后过筛，并进行自然晾晒，然后按常规方法进行化验，合格后按常规方法装袋即可。本发明可实现快速、生物、高效发酵目的。
Description
技术领域
本发明涉及农业技术领域，尤其涉及高海拔地区制备生物碳质有机基质的方法。
背景技术
甘肃省高海拔地区，牛羊粪便资源丰富。长期以来，当地群众采用堆肥方式进行粪便发酵，由于气温低，堆肥温度达不到杀灭粪便中虫卵、病菌和杂草种子的条件，生产的有机肥施入土壤后，会严重污染土壤，传播杂草、病虫害，影响农作物生长。为此，如何更好地利用牛羊粪便资源，生产优质有机肥料显得尤为重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种实现快速、生物、高效发酵目的的高海拔地区制备生物碳质有机基质的方法。
为解决上述问题，本发明所述的高海拔地区制备生物碳质有机基质的方法，包括以下步骤：
⑴分别清除牛、羊粪便中杂质，使其尘土含量≤4%后进行粉碎，过100目筛，分别得到含水量≤50%的牛粪颗粒和羊粪颗粒；
⑵油菜籽按常规方法炼油后得到饼状物料，该饼状物料蒸熟后粉碎至100目，即得油饼粉；
⑶将当年新鲜优质小麦秸秆粉碎成长度在0.5cm以下，得到麦秸粉；
⑷麦秸粉预发酵：在所述麦秸粉中添加其质量0.05%的尿素、0.01%的食用糖，混合均匀后，在温度为20~40℃的条件下腐熟25~35天后即得发酵的麦秸粉；
⑸配制混合发酵菌剂：在1kg发酵菌剂中依次加入30kg玉米面粉、20kg的所述油饼粉，混合均匀后即得混合发酵菌剂；
⑹发酵物料按自然含水量折合干物质重量计所得的配比：所述牛粪颗粒10~30%、所述羊粪颗粒60~80%、所述发酵的麦秸粉3~7%、100目过磷酸钙1~3%、尿素0.5~1.5%、余量为所述混合发酵菌剂；
⑺装池：
①在发酵池中，先将所述步骤⑹中的各发酵物料总用量的四分之一，由底而上按“羊粪颗粒-过磷酸钙+尿素-发酵的麦秸粉-混合发酵剂-牛粪颗粒”的顺序堆成一层混合物料，再按此顺序装第二层，以此类推，堆至4层，使得所述发酵池装料最大高度≤1.2米，每池装料85~95吨，每层所述混合物料水分含量为50~60%；
②关闭所述发酵池的通风口，使所述混合物料自然升温发酵；
③物料温度、水分测定：装池后第二天的9点、15点、21点，测定各层所述混合物料的温度和水分；当所述混合物料温度超过65℃以上，则及时翻抛；当温室内气温超过60℃或空气湿度超过80%时，则及时通风降温降湿；当所述混合物料含水量低于50%时及时喷水；
④物料翻抛：每隔3~5天翻抛1次，每次以翻抛到底部3~5厘米为标准，一次不透，进行二次翻抛，以翻至底部3~5厘米为标准；以后连续翻抛3~6次；
⑤好氧发酵：当所述混合物料温度在55~60℃持续10天以上后，所述混合物料达到50~60%时覆盖塑料薄膜，并在春、夏、秋三季持续5~7天进行好氧发酵，或冬季持续15~25天进行好氧发酵；
⑥厌氧发酵：好氧发酵结束后，所述混合物料表面喷水，并用塑料覆盖，持续4~5天进行厌氧发酵；
⑦检查所述混合物料的腐熟程度：当所述混合物料的原形变样、纤维质韧性消失、色泽变黑则已完全腐熟，即成生物碳质有机基质；
⑧基质出池：先打开所述发酵池的片刻，每天翻抛1次，将水分含量降至30%即可使所述生物碳质有机基质出池；
⑻将所述生物碳质有机基质粉碎后过100目筛，并进行自然晾晒，使其自然含水量为10~12%，然后按常规方法进行化验，合格后按常规方法装袋即可。
所述步骤⑹中的过磷酸钙含五氧化二磷12%。
所述步骤⑹中的尿素含氮量为46%。
所述步骤⑸中的玉米面粉的细度为100目。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明筛选出了适宜高海拔区牲畜粪便快速多功能发酵剂，具有前期好氧高温发酵，中后期厌氧低温腐熟发酵，同时除臭效果好，24小时臭味微弱，氮素养分损失减少70%以上，处理成本较同类产品降低30%以上。
2、本发明利用牛、羊粪便、作物秸秆为主要原料，应用生物高温发酵菌活动原理，用无机肥料调节原物料的pH，调节原料水分含量，建立合理的物料C/N比例，采用全封闭槽式高温池，为微生物创造良好的生长活动环境，从而达到快速、生物、高效发酵的目的。
3、采用本发明方法后，48小时堆温达到55℃以上，能快速、彻底杀灭牛、羊粪便和作物秸秆等原料中的虫害、病菌、草籽，并且符合除臭环境标准要求，达到高温堆肥卫生标准，从根本上解决了高海拔地区牲畜粪便，特别是混合粪便发酵不彻底的技术难题，所生产处的有机肥料属于生物碳质有机肥料，其有机质含量达46%以上。同时解决了畜禽粪便高温发酵氮素养分损失大、肥料养分含量低和臭气的二次污染问题。
4、本发明作物秸秆中的纤维素纤维素、半纤维素和木质素等主要成份，在微生物活动的作用下，能快速促腐转化为有机质特别是腐殖质。
具体实施方式
实施例1 高海拔地区制备生物碳质有机基质的方法，包括以下步骤：
⑴分别清除牛、羊粪便中夹杂的石头、瓦砾、金属、碎片和土块等杂质，使其尘土含量≤4%后进行粉碎，过100目筛，分别得到含水量≤50%的牛粪颗粒和羊粪颗粒。
⑵油菜籽按常规方法炼油后得到饼状物料，该饼状物料蒸熟后粉碎至100目，即得油饼粉。
⑶将当年新鲜优质小麦秸秆粉碎成长度在0.5cm以下，得到麦秸粉。
⑷麦秸粉预发酵：在麦秸粉中添加其质量0.05%的尿素、0.01%的食用糖，混合均匀后，在温度为20℃的条件下腐熟35天后即得发酵的麦秸粉。
在预腐熟期，每天测定温度，若温度过高，则浇水控制。
⑸配制混合发酵菌剂：在1kg发酵菌剂中依次加入30kg细度为100目的玉米面粉、20kg的油饼粉，混合均匀后即得混合发酵菌剂。
⑹发酵物料按自然含水量折合干物质重量计所得的配比：牛粪颗粒10%、羊粪颗粒80%、发酵的麦秸粉7%、100目过磷酸钙1%、尿素0.5%，余量为混合发酵菌剂。
⑺装池：
①在发酵池中，先将步骤⑹中的各发酵物料总用量的四分之一，由底而上按“羊粪颗粒-过磷酸钙+尿素-发酵的麦秸粉-混合发酵剂-牛粪颗粒”的顺序堆成一层混合物料，再按此顺序装第二层，以此类推，堆至4层，使得发酵池装料最大高度≤1.2米，每池装料85~95吨，每层混合物料水分含量为50~60%。
②关闭发酵池的通风口，使混合物料自然升温发酵。
③物料温度、水分测定：装池后第二天的9点、15点、21点，测定各层混合物料的温度和水分；当混合物料温度超过65℃以上，则及时翻抛；当温室内气温超过60℃或空气湿度超过80%时，则及时通风降温降湿；当混合物料含水量低于50%时及时喷水。
④物料翻抛：每隔3~5天翻抛1次，每次以翻抛到底部3~5厘米为标准，一次不透，进行二次翻抛，以翻至底部3~5厘米为标准；以后连续翻抛3~6次。
⑤好氧发酵：当混合物料温度在55℃持续10天以上后，混合物料达到50~60%时覆盖塑料薄膜，并在春、夏、秋三季持续5天进行好氧发酵，或冬季持续15天进行好氧发酵。
⑥厌氧发酵：好氧发酵结束后，混合物料表面喷水，并用塑料覆盖，持续4~5天进行厌氧发酵，让堆积物特别是作物秸秆进行厌氧发酵，让纤维素充分转化为生物碳质，提高生物碳质含量。
⑦检查混合物料的腐熟程度：当混合物料的原形变样、纤维质韧性消失、色泽变黑则已完全腐熟，即成生物碳质有机基质。
⑧基质出池：先打开发酵池的片刻，每天翻抛1次，将水分含量降至30%即可使生物碳质有机基质出池。
⑻将生物碳质有机基质粉碎后过100目筛，并进行自然晾晒，使其自然含水量为10~12%，然后按常规方法进行化验，若不符合NY525-2012标准，将重新返料发酵。合格后按常规方法装袋即可。
实施例2 高海拔地区制备生物碳质有机基质的方法，包括以下步骤：
⑴分别清除牛、羊粪便中夹杂的石头、瓦砾、金属、碎片和土块等杂质，使其尘土含量≤4%后进行粉碎，过100目筛，分别得到含水量≤50%的牛粪颗粒和羊粪颗粒。
⑵油菜籽按常规方法炼油后得到饼状物料，该饼状物料蒸熟后粉碎至100目，即得油饼粉。
⑶将当年新鲜优质小麦秸秆粉碎成长度在0.5cm以下，得到麦秸粉。
⑷麦秸粉预发酵：在麦秸粉中添加其质量0.05%的尿素、0.01%的食用糖，混合均匀后，在温度为40℃的条件下腐熟25天后即得发酵的麦秸粉。
在预腐熟期，每天测定温度，若温度过高，则浇水控制。
⑸配制混合发酵菌剂：在1kg发酵菌剂中依次加入30kg细度为100目的玉米面粉、20kg的油饼粉，混合均匀后即得混合发酵菌剂。
⑹发酵物料按自然含水量折合干物质重量计所得的配比：牛粪颗粒30%、羊粪颗粒60%、发酵的麦秸粉3%、100目过磷酸钙3%、尿素1.5%，余量为混合发酵菌剂。
⑺装池：
①在发酵池中，先将步骤⑹中的各发酵物料总用量的四分之一，由底而上按“羊粪颗粒-过磷酸钙+尿素-发酵的麦秸粉-混合发酵剂-牛粪颗粒”的顺序堆成一层混合物料，再按此顺序装第二层，以此类推，堆至4层，使得发酵池装料最大高度≤1.2米，每池装料85~95吨，每层混合物料水分含量为50~60%。
②关闭发酵池的通风口，使混合物料自然升温发酵。
③物料温度、水分测定：装池后第二天的9点、15点、21点，测定各层混合物料的温度和水分；当混合物料温度超过65℃以上，则及时翻抛；当温室内气温超过60℃或空气湿度超过80%时，则及时通风降温降湿；当混合物料含水量低于50%时及时喷水。
④物料翻抛：每隔3~5天翻抛1次，每次以翻抛到底部3~5厘米为标准，一次不透，进行二次翻抛，以翻至底部3~5厘米为标准；以后连续翻抛3~6次。
⑤好氧发酵：当混合物料温度在60℃持续10天以上后，混合物料达到50~60%时覆盖塑料薄膜，并在春、夏、秋三季持续7天进行好氧发酵，或冬季持续25天进行好氧发酵。
⑥厌氧发酵：好氧发酵结束后，混合物料表面喷水，并用塑料覆盖，持续4~5天进行厌氧发酵，让堆积物特别是作物秸秆进行厌氧发酵，让纤维素充分转化为生物碳质，提高生物碳质含量。
⑦检查混合物料的腐熟程度：当混合物料的原形变样、纤维质韧性消失、色泽变黑则已完全腐熟，即成生物碳质有机基质。
⑧基质出池：先打开发酵池的片刻，每天翻抛1次，将水分含量降至30%即可使生物碳质有机基质出池。
⑻将生物碳质有机基质粉碎后过100目筛，并进行自然晾晒，使其自然含水量为10~12%，然后按常规方法进行化验，若不符合NY525-2012标准，将重新返料发酵。合格后按常规方法装袋即可。
实施例3 高海拔地区制备生物碳质有机基质的方法，包括以下步骤：
⑴分别清除牛、羊粪便中夹杂的石头、瓦砾、金属、碎片和土块等杂质，使其尘土含量≤4%后进行粉碎，过100目筛，分别得到含水量≤50%的牛粪颗粒和羊粪颗粒。
⑵油菜籽按常规方法炼油后得到饼状物料，该饼状物料蒸熟后粉碎至100目，即得油饼粉。
⑶将当年新鲜优质小麦秸秆粉碎成长度在0.5cm以下，得到麦秸粉。
⑷麦秸粉预发酵：在麦秸粉中添加其质量0.05%的尿素、0.01%的食用糖，混合均匀后，在温度为30℃的条件下腐熟30天后即得发酵的麦秸粉。
在预腐熟期，每天测定温度，若温度过高，则浇水控制。
⑸配制混合发酵菌剂：在1kg发酵菌剂中依次加入30kg细度为100目的玉米面粉、20kg的油饼粉，混合均匀后即得混合发酵菌剂。
⑹发酵物料按自然含水量折合干物质重量计所得的配比：牛粪颗粒20%、羊粪颗粒70%、发酵的麦秸粉5%、100目过磷酸钙2%、尿素1.0%，余量为混合发酵菌剂。
⑺装池：
①在发酵池中，先将步骤⑹中的各发酵物料总用量的四分之一，由底而上按“羊粪颗粒-过磷酸钙+尿素-发酵的麦秸粉-混合发酵剂-牛粪颗粒”的顺序堆成一层混合物料，再按此顺序装第二层，以此类推，堆至4层，使得发酵池装料最大高度≤1.2米，每池装料85~95吨，每层混合物料水分含量为50~60%。
②关闭发酵池的通风口，使混合物料自然升温发酵。
③物料温度、水分测定：装池后第二天的9点、15点、21点，测定各层混合物料的温度和水分；当混合物料温度超过65℃以上，则及时翻抛；当温室内气温超过60℃或空气湿度超过80%时，则及时通风降温降湿；当混合物料含水量低于50%时及时喷水。
④物料翻抛：每隔3~5天翻抛1次，每次以翻抛到底部3~5厘米为标准，一次不透，进行二次翻抛，以翻至底部3~5厘米为标准；以后连续翻抛3~6次。
⑤好氧发酵：当混合物料温度在58℃持续10天以上后，混合物料达到50~60%时覆盖塑料薄膜，并在春、夏、秋三季持续5~7天进行好氧发酵，或冬季持续20天进行好氧发酵。
⑥厌氧发酵：好氧发酵结束后，混合物料表面喷水，并用塑料覆盖，持续4~5天进行厌氧发酵，让堆积物特别是作物秸秆进行厌氧发酵，让纤维素充分转化为生物碳质，提高生物碳质含量。
⑦检查混合物料的腐熟程度：当混合物料的原形变样、纤维质韧性消失、色泽变黑则已完全腐熟，即成生物碳质有机基质。
⑧基质出池：先打开发酵池的片刻，每天翻抛1次，将水分含量降至30%即可使生物碳质有机基质出池。
⑻将生物碳质有机基质粉碎后过100目筛，并进行自然晾晒，使其自然含水量为10~12%，然后按常规方法进行化验，若不符合NY525-2012标准，将重新返料发酵。合格后按常规方法装袋即可。
上述实施例1~3中，发酵菌剂是由河南鹤壁人元生物肥技术研发中心生产的RW酵素剂、RW促腐剂（250g装）；牛、羊粪便来源于海拔1800m以上地区。过磷酸钙是由甘肃白银磷肥厂生产斌斌牌普通过磷酸钙，40kg装，含五氧化二磷12%。尿素是由甘肃刘化有限责任公司生产黄河牌尿素，40kg装，含氮量为46%。
上述质量或重量计量单位均为kg。
Claims (4)
1.高海拔地区制备生物碳质有机基质的方法，包括以下步骤：
⑴分别清除牛、羊粪便中杂质，使其尘土含量≤4%后进行粉碎，过100目筛，分别得到含水量≤50%的牛粪颗粒和羊粪颗粒；
⑵油菜籽按常规方法炼油后得到饼状物料，该饼状物料蒸熟后粉碎至100目，即得油饼粉；
⑶将当年新鲜优质小麦秸秆粉碎成长度在0.5cm以下，得到麦秸粉；
⑷麦秸粉预发酵：在所述麦秸粉中添加其质量0.05%的尿素、0.01%的食用糖，混合均匀后，在温度为20~40℃的条件下腐熟25~35天后即得发酵的麦秸粉；
⑸配制混合发酵菌剂：在1kg发酵菌剂中依次加入30kg玉米面粉、20kg的所述油饼粉，混合均匀后即得混合发酵菌剂；
⑹发酵物料按自然含水量折合干物质重量计所得的配比：所述牛粪颗粒10~30%、所述羊粪颗粒60~80%、所述发酵的麦秸粉3~7%、100目过磷酸钙1~3%、尿素0.5~1.5%、余量为所述混合发酵菌剂；
⑺装池：
①在发酵池中，先将所述步骤⑹中的各发酵物料总用量的四分之一，由底而上按“羊粪颗粒-过磷酸钙+尿素-发酵的麦秸粉-混合发酵剂-牛粪颗粒”的顺序堆成一层混合物料，再按此顺序装第二层，以此类推，堆至4层，使得所述发酵池装料最大高度≤1.2米，每池装料85~95吨，每层所述混合物料水分含量为50~60%；
②关闭所述发酵池的通风口，使所述混合物料自然升温发酵；
③物料温度、水分测定：装池后第二天的9点、15点、21点，测定各层所述混合物料的温度和水分；当所述混合物料温度超过65℃以上，则及时翻抛；当温室内气温超过60℃或空气湿度超过80%时，则及时通风降温降湿；当所述混合物料含水量低于50%时及时喷水；
④物料翻抛：每隔3~5天翻抛1次，每次以翻抛到底部3~5厘米为标准，一次不透，进行二次翻抛，以翻至底部3~5厘米为标准；以后连续翻抛3~6次；
⑤好氧发酵：当所述混合物料温度在55~60℃持续10天以上后，所述混合物料达到50~60%时覆盖塑料薄膜，并在春、夏、秋三季持续5~7天进行好氧发酵，或冬季持续15~25天进行好氧发酵；
⑥厌氧发酵：好氧发酵结束后，所述混合物料表面喷水，并用塑料覆盖，持续4~5天进行厌氧发酵；
⑦检查所述混合物料的腐熟程度：当所述混合物料的原形变样、纤维质韧性消失、色泽变黑则已完全腐熟，即成生物碳质有机基质；
⑧基质出池：先打开所述发酵池的片刻，每天翻抛1次，将水分含量降至30%即可使所述生物碳质有机基质出池；
⑻将所述生物碳质有机基质粉碎后过100目筛，并进行自然晾晒，使其自然含水量为10~12%，然后按常规方法进行化验，合格后按常规方法装袋即可。
2.如权利要求1所述的高海拔地区制备生物碳质有机基质的方法，其特征在于：所述步骤⑹中的过磷酸钙含五氧化二磷12%。
3.如权利要求1所述的高海拔地区制备生物碳质有机基质的方法，其特征在于：所述步骤⑹中的尿素含氮量为46%。
4.如权利要求1所述的高海拔地区制备生物碳质有机基质的方法，其特征在于：所述步骤⑸中的玉米面粉的细度为100目。
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