CN104892046A - 一种蚯蚓循环处理茶渣制备蚓肥的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蚯蚓循环处理茶渣制备蚓肥的方法，包括将牛粪和茶渣复配，调节物料的含水量，堆置在发酵箱中，接入蚯蚓，在发酵箱上方铺设草垫，进行堆腐，堆腐40～60天后，完成第一次堆腐，将蚓粪和蚯蚓分离，自物料上层移取1/3～1/2厚度蚓粪获得茶渣蚓肥；往发酵箱中补充等量厚度的物料，与发酵箱内余下的物料混匀，调节物料的含水量，进入下一次堆腐，堆腐15～20天后，将蚓粪和蚯蚓分离，自物料上层移取1/3～1/2厚度蚓粪获得茶渣蚓肥，再往发酵箱中补充等量厚度的物料，进行下一次循环制备茶渣蚓肥。本发明方法温度、湿度范围更广，避免了养分的损失，保证蚯蚓连续工作，持续、循环地获得养分含量较高的茶渣蚓肥。

Description

一种蚯蚓循环处理茶渣制备蚓肥的方法

技术领域

本发明属于农业废弃物资源化利用和生物农业有机肥生产领域，具体涉及一种蚯蚓循环处理茶渣制备蚓肥的方法。

背景技术

随着农业集约化生产的快速推进和城市现代化建设，农业废弃物和城市固体废弃物积累越来越多，进而产生了较为严重的环境问题和资源浪费问题。在我国，随着茶饮料产业的快速发展，茶渣的大量积累已经对生态环境造成危害。在废弃的茶渣中，仍残留有较多的营养成分。经过提取的茶渣仍残留1％～2％的茶多酚，0.1％～0.3％的咖啡碱，17％～19％的粗蛋白，16％～18％的粗纤维，氨基酸中赖氨酸和蛋氨酸的含量分别为1.5％～2％和0.5％～0.7％，有较高的潜在利用价值。利用生物处理固体废弃物是当今解决废弃物资源化利用的重要思路，利用蚯蚓的生命活动来处理有机固体废弃物是一项高效、经济的生物技术，有机废弃物通过蚯蚓的消化系统，在蛋白酶、脂肪酶、纤维酶、淀粉酶的作用下，能迅速分解、转化成为自身或其他生物易于利用的营养物质，为人类所利用，不仅具有环保价值，而且具有经济价值。但茶渣由于自身含有茶碱等成分不利于蚯蚓生长或者直接接种蚯蚓处理效果不佳。

目前传统的蚓粪来源主要是以牛粪为单一原料，在牛粪中直接接种蚯蚓，经蚯蚓消化处理一段时间后分离蚯蚓和蚓粪，为一个完整生产阶段，但是该方法原料单一、牛粪的来源有限。也有发明专利申请(CN 104478550 A)选取牛粪和茶渣进行混合预腐熟后再接种蚯蚓，但腐熟过程中会造成养分损失，蚯蚓进一步处理后养分含量又有部分损失。无论是使用单一原料还是预腐后接种蚯蚓，这些方法均只有一个阶段，阶段结束也就意味着一次处理完成，如要进行下次处理需要重新准备原料和接种蚯蚓，且对温度湿度要求较高，需要控制环境温湿度。因此从众多农业废弃物和城市固体废弃物中筛选不同配比，寻找高效的蚯蚓培养方式，是当前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是解决农业生产中废弃物茶渣的利用问题，提供一种高效、可以持续不断处理茶渣的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种蚯蚓循环处理茶渣制备蚓肥的方法，包括：将牛粪和茶渣按照干质量1～3：1复配，调节物料的含水量在55％～75％，堆置在发酵箱中，堆置厚度10～15cm，接入蚯蚓，在发酵箱上方铺设草垫，置于阴凉通风处，进行堆腐，堆腐过程中：控制温度在15～30℃，每周翻堆一次，控制物料的含水量维持在55％～75％；堆腐40～60天后，物料经蚯蚓消化后转化成蚓粪，完成第一次堆腐，将蚓粪和蚯蚓分离，自物料上层移取1/3～1/2厚度蚓粪获得茶渣蚓肥；往发酵箱中补充等量厚度的物料(即牛粪和茶渣按照干质量1～3：1、优选为3：1或1：1、最优选为1：1复配的物料)，与发酵箱内余下的物料混匀，调节物料的含水量在55％～75％，在发酵箱上方铺设草垫，置于阴凉通风处，进入下一次堆腐，堆腐过程中：控制温度在15～30℃，每周翻堆一次，定期补充水分控制物料的含水量维持在55％～75％，堆腐15～20天后，将蚓粪和蚯蚓分离，自物料上层移取1/3～1/2厚度蚓粪获得茶渣蚓肥，再往发酵箱中补充等量厚度的物料，进行下一次循环制备茶渣蚓肥。

优选的，将牛粪和茶渣按照干质量3：1或1：1复配，调节物料的含水量在70％～75％；进一步优选的，将牛粪和茶渣按照干质量1：1复配，调节物料的含水量在70％～75％。

优选的，堆腐过程中，控制温度在20～30℃，每周翻堆一次，每两周补充一次水分，控制物料的含水量维持在70％～75％。

本发明所述的蚯蚓为赤子爱胜蚓(拉丁学名Eisenia foetida)，第一次堆腐时在物料表面按照每平方米接种0.8～1.2kg赤子爱胜蚓，优选接种1kg赤子爱胜蚓。所述的第一次堆腐的时间优选为42～56天，本发明通过收取平衡的方法移取出第一次堆腐获得的部分蚓粪作为茶渣蚓肥，再加入等量厚度物料进行循环堆腐，由于蚯蚓繁殖速度会加快，蚯蚓密度增大，会加快处理速度，所以从第二次堆腐起每隔15～20天即可收获茶渣蚓肥。

本发明蚓粪和蚯蚓分离获得茶渣蚓肥的方法为：揭开发酵箱上方的草垫，拨开物料表层1～2cm，光照15～25分钟，利用蚯蚓的怕光趋暗的特性，使蚯蚓自行进入发酵箱下部的物料，自物料上层移取1/3～1/2厚度蚓粪获得茶渣蚓肥。

优选的，移取物料上层5cm厚度蚓粪获得茶渣蚓肥。

本发明制得的茶渣蚓肥在花卉肥料制备，作物育苗基质中得到应用，在生物有机肥的制备中也得到应用。

采用本发明方法主要是因为：牛粪是蚯蚓较喜欢的食物，而茶渣虽含有大量可利用养分但因含有茶碱等成分不利于蚯蚓生长，但二者混合(牛粪和茶渣按照干质量1～3：1、优选为3：1或1：1、最优选为1：1复配)后蚯蚓即可在其中生存取食，茶渣性状单一疏松无杂质，蚯蚓取食后经过蚯蚓消化道后代谢物养分含量较原料发生改变，蚓粪性状更加均匀，可作为高养分含量的生物有机肥应用在农业生产中。

本发明的有益效果：

本方法打破传统单一牛粪制备蚓粪的方法，选择另外一种和牛粪完全不同的原料茶渣来进行处理，不仅拓宽了茶渣无害化的处理方法，更开拓了一种新型的制备蚓粪的方法，实现了废弃资源的多级利用，减少了环境污染。

同时，本发明方法通过收取平衡的方法保证蚯蚓连续工作，持续、循环的获得茶渣蚓肥，单次处理茶渣量大；且由于茶渣自身的保水性强的特点，使得本发明方法所适应的湿度范围更广，减少了补水次数，简化了操作过程，节省了人力成本。本发明方法使用的温度、湿度范围更广，避免了养分的损失，经蚯蚓处理后得到的茶渣蚓肥，其铵态氮、硝态氮、速效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾、全碳等养分含量较高，明显高于传统方法制备的蚓粪中的养分含量。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。

实施例1

按照表1设置了7个处理方式，直接蚯蚓处理(纯牛粪，牛粪：茶渣＝1：1，牛粪：茶渣＝1：3，牛粪：茶渣＝3：1，纯茶渣)，常规堆制(牛粪：茶渣＝1：1)，常规堆肥后蚯蚓处理(牛粪：茶渣＝1：1)。其中，以上均为牛粪和茶渣的干质量比。

直接蚯蚓处理：将牛粪和茶渣按照上述干质量比复配后，调节物料的含水量在55％～75％(本实施例中含水量维持在70％～75％)，堆置在发酵箱(106cm×51cm×30cm)中，堆置厚度10cm，在物料表面按照每平方米接种1kg赤子爱胜蚓的量接入蚯蚓，在发酵箱上方铺设草垫，置于阴凉通风处，进行堆腐，堆腐过程中：控制温度在15～30℃(本实施例中控制温度在20～30℃)，每周翻堆一次，每两周补充一次水分控制物料的含水量维持在55％～75％(本实施例中含水量维持在70％～75％)；堆腐40～60天后，物料经蚯蚓消化后转化成蚓粪，揭开发酵箱上方的草垫，拨开表层1～2cm厚物料，阳光下照射15～20分钟，利用蚯蚓的怕光趋暗的特性，使蚯蚓自行进入发酵箱下部的物料，使蚓粪和蚯蚓分离，移取上层5cm厚度蚓粪获得茶渣蚓肥。往发酵箱中补充等量厚度的物料，与发酵箱内余下的物料混匀，调节物料的含水量在55％～75％(本实施例中含水量维持在70％～75％)，在发酵箱上方铺设草垫，置于阴凉通风处，进入下一次堆腐，堆腐过程中：控制温度在15～30℃(本实施例中控制温度在20～30℃)，每周翻堆一次，每两周补充一次水分控制物料的含水量维持在55％～75％(本实施例中含水量维持在70％～75％)，堆腐15～20天后，按照前述方法将蚓粪和蚯蚓分离，移取物料上层5cm厚度蚓粪获得茶渣蚓肥，完成一次循环；再往发酵箱中补充等量厚度的物料，进入下一次循环制备茶渣蚓肥。以完成2次循环为例，纯牛粪需要80天，包括第一次堆腐50和第二次堆腐30天；牛粪：茶渣(1：1)需要60天，包括第一次堆腐40天和第二次堆腐20天；牛粪：茶渣(1：3)需要55天，包括第一次堆腐30天和第二次堆腐25天；牛粪：茶渣(3：1)需要70天，包括第一次堆腐45天和第二次堆腐25天；纯茶渣需要120天，包括第一次堆腐90和第二次堆腐30天。

常规堆制：即将牛粪茶渣按干质量1：1混匀后，调节湿度，堆成1米左右高的小堆让其自行发酵腐熟。具体操作参照林清等的《牛粪有氧发酵的处理方法》(中国牛业科学,2012,38(4),76-77)。

常规堆肥后蚯蚓处理：将牛粪茶渣按干质量1：1混匀后(所述茶渣和牛粪的含水量为60％～80％)预堆腐7天后(预堆腐时堆体最高温度超过50℃)作为蚯蚓培养基质堆置到发酵箱中，接入蚯蚓并在蚯蚓培养基质表层铺设2～3cm厚的稻草进行堆腐；控制蚯蚓培养基质堆腐过程中的温度和湿度，每周翻堆一次；当蚯蚓培养基质完全消化为蚓粪后，采用刮皮除心法将蚓粪和蚯蚓分离获得茶渣蚓肥。所述堆腐过程中的温度为25±3℃、湿度为64％～68％。所述堆腐的时间为35天。蚯蚓的接种量为蚯蚓培养基质质量的3‰。

分析测试7个处理方式获得的蚓粪中铵态氮、硝态氮、速效磷、速效钾、全氮、全磷、全碳等作物必须养分含量(见表1)，牛粪和茶渣按照干质量1～3：1、尤其是1：1和3：1复配后直接蚯蚓处理，避免了养分的损失，得到的茶渣蚓肥的养分含量较其他处理方式要高，特别是按照1：1复配后直接蚯蚓处理得到的茶渣蚓肥，其铵态氮、硝态氮、全氮和全碳显著高于其他处理方式获得的蚓粪，速效磷、速效钾和全磷水平也能够满足作物生长需求。且牛粪和茶渣1：1复配后直接蚯蚓处理方式，其单次处理的茶渣量要多于其他处理，因此牛粪和茶渣按照干质量1：1和3：1、特别是1：1复配后直接蚯蚓处理是一种有效的处理茶渣废弃物，获得优质蚓肥的方法。

实施例2

以一年中最适宜堆肥的4到10月为试验期，设置直接蚯蚓处理和常规堆制后蚯蚓处理两种处理方式，每处理方式设置各3个发酵箱(106cm×51cm×30cm)，每个箱子放入干重4.5kg左右的物料(牛粪：茶渣＝1：1的复配物料)。两种处理方式的处理条件同实施例1的相应处理方式。

直接蚯蚓处理：从4月1号开始进行堆腐，5月15号第1次收获，加料进行第二次循环，6月5号第2次收获，6月20号第3次收获，7月5号第4次收获，7月20号第5次收获，8月5号第6次收获，8月20号第7次收获，9月5号第8次收获，9月20号第9次收获，10月5号第10次收获，10月20号第11次收获，共计收获新鲜茶渣蚓肥150kg，折合干重34.88kg。

常规堆制后蚯蚓处理：4月1号至6月10号完成第一次常规堆肥，6月15号至8月10号完成第二次常规堆肥，8月15至10月30号完成第三次常规堆肥，等量原料条件下共计收获新鲜茶渣蚓肥126kg，折合干重31.50kg。

由此可知：直接蚯蚓处理可以保证蚯蚓连续工作，持续、循环的获得茶渣蚓肥，单次处理茶渣量大。与常规堆制后蚯蚓处理相比，可以在更少的时间内获得更多的茶渣蚓肥。直接蚯蚓处理获得的茶渣蚓肥的养分含量包括铵态氮、硝态氮、速效磷、全氮、全磷、全碳明显高于常规堆制后蚯蚓处理获得的茶渣蚓肥，而速效钾、全钾的含量则比较接近。

表1  7个不同处理方式以及获得的蚓粪的养分含量

Claims (9)

1.一种蚯蚓循环处理茶渣制备蚓肥的方法，其特征在于包括：将牛粪和茶渣按照干质量1～3：1复配，调节物料的含水量在55％～75％，堆置在发酵箱中，堆置厚度10～15cm，接入蚯蚓，在发酵箱上方铺设草垫，置于阴凉通风处，进行堆腐，堆腐过程中：控制温度在15～30℃，每周翻堆一次，控制物料的含水量维持在55％～75％；堆腐40～60天后，物料经蚯蚓消化后转化成蚓粪，完成第一次堆腐，将蚓粪和蚯蚓分离，自物料上层移取1/3～1/2厚度蚓粪获得茶渣蚓肥；

往发酵箱中补充等量厚度的物料，与发酵箱内余下的物料混匀，调节物料的含水量在55％～75％，在发酵箱上方铺设草垫，置于阴凉通风处，进入下一次堆腐，堆腐过程中：控制温度在15～30℃，每周翻堆一次，定期补充水分控制物料的含水量维持在55％～75％，堆腐15～20天后，将蚓粪和蚯蚓分离，自物料上层移取1/3～1/2厚度蚓粪获得茶渣蚓肥，再往发酵箱中补充等量厚度的物料，进行下一次循环制备茶渣蚓肥。

2.根据权利要求1所述的蚯蚓循环处理茶渣制备蚓肥的方法，其特征在于将牛粪和茶渣按照干质量3：1或1：1复配，调节物料的含水量在70％～75％。

3.根据权利要求2所述的蚯蚓循环处理茶渣制备蚓肥的方法，其特征在于将牛粪和茶渣按照干质量1：1复配，调节物料的含水量在70％～75％。

4.根据权利要求1所述的蚯蚓循环处理茶渣制备蚓肥的方法，其特征在于所述的蚯蚓为赤子爱胜蚓，第一次堆腐时在物料表面按照每平方米接种0.8～1.2kg赤子爱胜蚓。

5.根据权利要求4所述的蚯蚓循环处理茶渣制备蚓肥的方法，其特征在于第一次堆腐时在物料表面按照每平方米接种1kg赤子爱胜蚓。

6.根据权利要求1所述的蚯蚓循环处理茶渣制备蚓肥的方法，其特征在于所述的第一次堆腐的时间为42～56天。

7.根据权利要求1所述的蚯蚓循环处理茶渣制备蚓肥的方法，其特征在于堆腐过程中，控制温度在20～30℃，每周翻堆一次，每两周补充一次水分，控制物料的含水量维持在70％～75％。

8.根据权利要求1所述的蚯蚓循环处理茶渣制备蚓肥的方法，其特征在于蚓粪和蚯蚓分离获得茶渣蚓肥的方法为：揭开发酵箱上方的草垫，拨开物料表层1～2cm，光照15～25分钟，利用蚯蚓的怕光趋暗的特性，使蚯蚓自行进入发酵箱下部的物料，自物料上层移取1/3～1/2厚度蚓粪获得茶渣蚓肥。

9.根据权利要求1所述的蚯蚓循环处理茶渣制备蚓肥的方法，其特征在于移取物料上层5cm厚度蚓粪获得茶渣蚓肥。