CN107573112B - 一种低温环境下提升异位发酵床粪污处理能力的复合添加剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种提升异位发酵床粪污处理能力的复合添加剂，由以下质量比例成分组成，硅藻土10‑20％，草炭土10‑20％，葡萄糖15‑25％，豆粕15‑25％，天然沸石10‑50％，以上各百分比总和为100％。所述的复合添加剂在异位发酵床处理粪污中的应用时，将所述复合添加剂与发酵菌剂混合，然后添加到发酵槽，与垫料、粪污混合发酵；所述复合添加剂添加量与垫料添加量的体积比为3:7。本发明的复合添加剂可加速微生物菌种发酵启动时间，从而提高单位垫料中微生物菌种粪污处理量，维持异位发酵床处于稳定发酵处理粪污工作状态，且对环境不产生二次污染，发酵粪污处理结束后可直接作为有机肥原材料进行加工生产。

Description

一种低温环境下提升异位发酵床粪污处理能力的复合添加剂
技术领域
本发明涉及养殖废污处理技术领域，具体来说是一种低温环境下提升异位发酵床粪污处理能力的复合添加剂。
背景技术
猪肉作为我国最受欢迎的肉质食品之一，2017年第一季度末，我国进口猪肉量已超过10万吨，其中本土养殖猪牛羊禽肉产量2249万吨，猪肉产量为1468万吨，生猪存栏19149万头，增长0.2％，巨大猪肉消费市场造成巨大畜禽养殖粪污污染源。
畜牧养殖业迅猛发展伴随着巨大养殖废弃物产生，给生态环境带来超重负荷，已经成为我国环境污染的主要来源。而另一方面，伴随着我国农村经济转型与发展，国家相关环保部门颁发了提倡畜禽粪污减量化、资源化研究与利用法规与文件，如：农业部制定了《畜禽粪污资源化利用行动方案(2017—2020年)》。
异位发酵是一项集源头粪污减量化、养殖废弃物无害化及畜禽粪污资源化再利用为一体的综合粪污处理技术。其主要工艺原理为好氧复合微生物菌剂(多为枯草芽孢类杆菌、链霉属、解磷脱氮菌类复合菌剂)在一定温度、湿度、碳氮比以及氧气的条件下，发酵槽内的好氧微生物以粪污和垫料床内的有机物为营养物质，大量繁殖并快速分解有机物作为营养源被消耗，垫料、养殖粪污通过微生物降解转化为腐殖质，粪污中的病原体如大肠杆菌、虫卵等有害微生物在高温环境下十小时内失活丧失再致病性，从而实现养殖粪污零排放和资源化利用。
在异位发酵技术工艺中，温度与粪污处理量存在正相关，故温度常作为衡量异位发酵工作效果的主要指标，通常认为在60-70℃左右时微生物菌种处于最佳发酵粪污分解状态。然而，在异位发酵实际处理粪污的过程中，特别是发酵菌种、垫料与养殖粪污经翻抛机混合均匀后，常存在在相当的一段时间内不能迅速将温度上升至微生物菌种的启动温度，即好氧微生物发酵启动时间耗程长，使单位内复合微生物菌剂处理粪污量相对较少，导致粪污分解效率降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低温环境下提升异位发酵床粪污处理能力的复合添加剂，可加速发酵菌剂发酵启动时间，并增加发酵菌剂的粪污处理效率。
本发明是这样实现的：
一种低温环境下提升异位发酵床处理粪污能力的复合添加剂，由以下质量比例成分组成，硅藻土10-20％，草炭土10-20％，葡萄糖15-25％，豆粕15-25％，天然沸石10-50％，以上各百分比总和为100％。本发明的异位发酵床处理粪污的复合添加剂处理粪污时，复合微生物菌种能够在低温状态下快速达到启动温度55℃，并且能够提高微生物复合菌剂的粪污处理效率。
所述天然沸石的粒径为5mm-1cm。
所述低温环境为20℃以下。
所述复合添加剂用于异位发酵床处理粪污时，将所述复合添加剂与发酵菌剂混合，然后添加到发酵槽，与垫料、粪污混合发酵；所述复合添加剂添加量与垫料添加量的体积比为3:7。
本发明具有如下优点：本发明的复合添加剂又可称为低温异位发酵床促进剂(或低温异位发酵营养剂)、低温异位发酵床增效剂(或低温异位发酵升温剂)、低温异位发酵床起爆剂(或低温异位发酵速效剂)，可加速微生物菌种发酵启动时间，提高菌种的活力并且提高单位垫料中微生物菌种粪污处理量，维持异位发酵床处于稳定发酵处理粪污工作状态，且对环境不产生二次污染，发酵结束后可直接作为有机肥原材料加工生产。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1为添加异位发酵复合添加剂后发酵槽温度变化示意图。
具体实施方式
实施案例1：实施案例1为空白对照组，发酵槽中全部由垫料填充，不添加复合添加剂，农科A01号复合菌剂的添加量按发酵槽内垫料总体积的0.3重量比例添加(1m3垫料添加300g农科A01号复合菌剂)进入发酵槽中。经翻抛机与垫料、粪污混合均匀。翻抛混匀后，以12小时为间隔，观察并记录发酵槽温度及每日添加的污水量。
实施案例1中所使用的发酵槽填充统一使用长度为40m，内宽3.85m，发酵槽填充高度为1.4m。环境温度为18±2℃。农科A01号复合菌剂为现有常用发酵菌剂，其组成配方为：就地堆肥芽孢杆菌(Geobacillus toebii)25％，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)25％，热脱氮地芽胞杆菌(Geobacillus thermodenitrificans)20％，中间型高温放线菌(Thermoactinomyces intermedius)20％，粪肠球菌(Enterococcus faecalis)5％巨大芽胞杆菌(Bacillus megaterium)5％。上述原料中采用的菌种可以由本领域技术人员通过常规菌种鉴定分离方法方便地从自然界分离得到的，或通过商业渠道公开购买的菌种。上述菌种根据现有常规方法培养，均为通过单菌种纯培养后获得的培养液制得固体菌剂。
测定结果：实施案例1中发酵槽监测测量中发现，在132小时过后，第四天温度上升至发酵温度(55℃，发酵启动温度)，20天内每日添加养殖粪污量经数据统计测量得出结果为单位立方米垫料内粪污处理量23.6L(详细参见表1、图1)。
实施案例2：又称低温异位发酵床促进剂组(或低温异位发酵营养剂)，与实施案例1有以下不同点：实施案例2发酵槽中垫料体积填充量为70％，低温发酵床促进剂填充量为30％，农科A01号复合菌剂的添加量按发酵槽内垫料和促进剂总体积的0.3重量比例添加，低温异位发酵床促进剂(或低温异位发酵营养剂)组成及重量配比为：硅藻土10％，草炭土10％，葡萄糖15％，豆粕15％，沸石50％，翻抛混匀后，以12小时为间隔，观察并记录发酵槽温度及每日添加的污水量。
测定结果：实施例2中发酵槽监测测量中发现，在首次添加粪污后，60小时后(2.5d)发酵槽温度上升至发酵温度(55℃)，20天内每日添加养殖粪污量经数据统计测量得出结果为单位立方米垫料内粪污处理量32.8L。(详细参见表1、图1)。
实施案例3：又称为低温异位发酵床增效剂组(或低温异位发酵升温剂)，与实施案例1有以下不同点：实施案例3发酵槽中垫料体积填充量为70％，低温异位发酵床增效剂(或低温异位发酵升温剂)填充量为30％，农科A01号复合菌剂的添加量按发酵槽内垫料和增效剂总体积的0.3重量比例添加，低温异位发酵床增效剂(或低温异位发酵升温剂)组成及重量配比为：硅藻土15％，草炭土15％，葡萄糖20％，豆粕20％，沸石30％，翻抛混匀后，以12小时为间隔，观察并记录发酵槽温度及每日添加的污水量。
测定结果：实施案例3中发酵槽监测测量中发现，在首次添加粪污后，36小时后(1.5d)发酵槽温度上升至发酵温度(55℃)，20天内每日添加养殖粪污量经数据统计测量得出结果为单位立方米垫料内粪污处理量35.7L。(详细参见表1、图1)。
实施例4：又称为“低温异位发酵床起爆剂组(或低温异位发酵速效剂)”组合，与实施案例1有以下不同点：实施案例4发酵槽中垫料体积填充量为70％，“低温异位发酵床起爆剂(或低温异位发酵速效剂)填充量为30％，农科A01号复合菌剂的添加量按发酵槽内垫料和起爆剂总体积的0.3重量比例添加，低温异位发酵床起爆剂(或低温异位发酵升温剂)组成及重量配比为：硅藻土20％，草炭土20％，葡萄糖25％，豆粕25％，沸石10％，翻抛混匀后，以12小时为间隔，观察并记录发酵槽温度及每日添加的污水量。
测定结果：通过图1数据结果显示：当复合添加剂中有机质含量越高即硅藻土、草炭土、葡萄糖、豆粕含量越高，发酵槽中上升至启动温度55℃所需时间越短，实施案例4<实施案例3<实施案例2<实施案例1，其中空白对照组实施案例1耗程最长，约需4d时间。而有机质含量添加最多组合实施案例4发酵槽达到启动温度时间最为迅速，在12h后即可达到发酵槽启动温度且粪污处理量最高，在观察期20日内平均每日单位立方米垫料处理量为39.6L。本发明中所使用的粪污浓度约为10％的粪污，发酵槽中垫料由谷壳与锯木屑参照1:1的体积翻抛混合均匀进入发酵槽。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。
表1 20d内平均单位垫料体积处理的10％浓度污水量
Figure BDA0001426026110000051

Claims (2)

1.一种低温环境下提升异位发酵床粪污处理能力的复合添加剂在异位发酵床处理粪污中的应用，其特征在于：所述复合添加剂由以下质量比例成分组成，硅藻土10-20％，草炭土10-20％，葡萄糖15-25％，豆粕15-25％，天然沸石10-50％，以上各百分比总和为100％；将所述复合添加剂与发酵菌剂混合，然后添加到发酵槽，与垫料、粪污混合发酵；所述复合添加剂添加量与垫料添加量的体积比为3:7；
所述发酵菌剂为农科A01号复合菌剂，其组成配方为：就地堆肥芽孢杆菌(Geobacillustoebii)25％，枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)25％，热脱氮地芽胞杆菌(Geobacillusthermodenitrificans)20％，中间型高温放线菌(Thermoactinomyces intermedius)20％，粪肠球菌(Enterococcus faecalis)5％巨大芽胞杆菌(Bacillus megaterium)5％，农科A01号复合菌剂的添加量按发酵槽内垫料总体积的0.3重量比例添加；
所述低温环境为20℃以下。
2.根据权利要求1所述的低温环境下提升异位发酵床粪污处理能力的复合添加剂在异位发酵床处理粪污中的应用，其特征在于：所述天然沸石的粒径为5mm-1cm。
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