CN108424249A - 一种猪粪有机肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种猪粪有机肥及其制备方法，该有机肥包括以下成分及其重量份：猪粪发酵肥60‑80份、粘合剂1‑3份、复合菌1‑2份、电气石粉2‑3份、复硝酚钠0.1‑0.2份；该有机肥的制备方法为：将新鲜猪粪中加入有机基质、EM生物菌和钝化剂均匀混合，堆肥覆盖薄膜后发酵得猪粪有机肥，按配方量取猪粪发酵肥、粘合剂、复合菌、电气石粉、复硝酚钠，混合均匀，造粒、干燥，即得有机肥。有益效果为：本发明有机肥利用率高、吸收好、养分全、肥效长、活土肥地、重金属的生物有效性和可移动性低；该制备方法简单可行、资源利用率高、能实现有机废弃物的高效再利用、可降低猪粪中重金属的生物有效性和可移动性。

Description

一种猪粪有机肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及猪养殖技术领域，特别涉及一种猪粪有机肥及其制备方法。

背景技术

从2007年至今，我国优化了畜牧业生产结构，我国生猪养殖业得到了迅猛发展，逐渐由小规模、散户饲养向规模化、集约化养殖发展。这些大型养殖场因为具有养殖周期短、成本低、易于管理等优点而受到人们的青睐，但它们也相应的带来了许多问题。伴随着养殖业规模的日益扩大，养猪场产生的废弃物对环境的污染也来越大，其中具有代表性的是废水污染、畜禽粪便处理及养殖过程中产生的臭气问题。其中，畜禽粪便因排放量大、处理难度大而逐渐成为人们关注的焦点，畜禽粪便中含有大量的氨、硫化氢、尿酸盐、吲哚、胺、致病菌及虫卵等有害物质，畜禽粪便若不经处理随意排放容易导致以上有害物质进入大气、水体及土壤，从而对周围环境及人体健康产生影响，直接威胁着我国已经非常脆弱的生态环境。畜禽粪便中还含有高含量的有机质、氮、磷等营养物质，这些物质是地表水和地下水潜在的污染物，可导致水体富营养化，造成鱼虾等水生动物死亡；畜禽粪便中还含有的大量的重金属元素，随意堆放还将会导致重金属在环境中累积；畜禽粪便堆放将使蚊蝇大量滋生，影响环境卫生，传染疾病。而利用猪粪生产生物有机肥不但解决了大量猪粪堆积对环境造成的污染，也为发展中的绿色和有机农业的发展提供必要的有机肥，因此，猪粪有机肥的生产为解决规模猪场猪粪可能对环境造成的危害找到了一条比较切实有效的途径。然而猪粪自然堆肥生产有机肥，不但周期漫长，而且由于其碳氮比的不合理，造成大量的养分在堆肥过程中挥发丢失，同时也造成空气污染。添加外源性高效堆肥腐熟微生物和廉价碳源则可有效克服自然堆肥的缺陷，提高堆肥的生产效率和养分含量。但外源微生物的特性和外加碳源的选择对腐熟的效率和效果极为重量。因此，选择合适的外源微生物的特性和外加碳源，使得利用猪粪生产的生物有机肥的过程更短、得到的生物有机肥养分更高，是有机肥领域亟待解决的问题。

现有技术如授权公告号为CN 103708967 B的中国发明专利，公开了一种利用猪粪生产有机肥的方法，猪粪便经过干湿分离后，经微生物动态-连续高温发酵，在发酵过程中利用微生物快速地把原材料中的易分解和易产生臭气的物质进行分解与转化，并利用分解过程中产生的高温起到杀灭病原菌、消除臭气、减少水分含量、降低体积和重量，同时提高速效养分含量的目的。但是猪粪中含有高量的重金属元素，而该生产方法未对猪粪中的重金属对任何处理，该有机肥施入土壤后，将导致土壤中重金属元素蓄积污染，从而对植物或农作物产生毒害作用，严重时将影响植物的生长发育。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种利用率高、吸收好、养分全、肥效长、活土肥地、重金属的生物有效性和可移动性低的猪粪有机肥，该有机肥富含微量元素，长期使用还有改土活地之功效，可降解土壤环境中的污染物如农药。

本发明的目的之二在于提供一种简单可行、资源利用率高、能实现有机废弃物的高效再利用、可降低猪粪中重金属的生物有效性和可移动性的猪粪有机肥的制备方法。

本发明针对上述技术中提到的问题，采取的技术方案为：

酵母菌、多粘类芽抱杆菌和EM生物菌均购自杭州雪域生物技术有限公司。

一种猪粪有机肥，具体包括以下成分及其重量份：猪粪发酵肥60-80份、粘合剂1-3份、复合菌1-2份、电气石粉2-3份、复硝酚钠0.1-0.2份，上述有机肥具有利用率高、吸收好、养分全、肥效长、活土肥地、重金属的生物有效性和可移动性低等特点，生产成本低，使用方便，富含农作物生长所必需的铁、硒、钴等十几种微量元素，在满足作物生长所需的全面营养的同时，长期使用还有改土活地之功效，引领未来农业生产用肥的发展方向，适合经济作物和粮食作物产区大面积使用，同时能促进植物根部的生长及影响根部形态的效果，增强作物的抗病能力，提高作物品质，对人和动物没有致病性，且可降解土壤环境中的污染物如农药，改善植物生长的环境从而促进植物生长。

进一步的，为了提高本发明有机肥的综合作用，作为优选方案，本发明有机肥中复合菌包含有数量比为1:0.3-0.5的酵母菌和多粘类芽抱杆菌，其有效活菌总数≥5×10⁹cfu/mL，该复合菌繁殖速度快，营养要求简单，能够快速改变土壤阴阳离子结构，平衡土壤酸碱度，增加土壤有益菌，活化土壤、打破板结，同时抑制土壤中的真菌、细菌、链刀菌等各种病菌，抗重茬、减轻作物生长期病害发生；而且该复合菌可通过生物固氮、解磷、解钾作用等促进植物对这些物质的吸收，还可产生抗生素、分泌植物激素、几丁质酶和水解酶，达到促进植物根部的生长及影响根部形态的效果，增强作物的抗病能力，促进作物生长，提高作物品质，同时对人和动物没有致病性，且可降解土壤环境中的污染物如农药，改善植物生长的环境从而促进植物生长。

一种猪粪有机肥的制备方法，包括猪粪发酵肥制备、有机肥制备，具体包括如下步骤：

猪粪发酵肥制备：将新鲜猪粪中加入有机基质、EM生物菌和钝化剂均匀混合，控制堆肥初始含水率在65-75%，堆肥覆盖薄膜后先在30-40℃发酵3-5d，然后在60-70℃下发酵30-50h，最后在40-50℃下继续发酵30-50h，即得猪粪有机肥，向禽畜粪便施加微生物菌剂，进行微生物发酵处理，可以大大缩短腐熟时间，通过微生物作用，高温发酵杀死禽畜粪便中的有害微生物、虫卵、害虫等，使其得到无害化、基质化处理，同时可降低猪粪中重金属的生物有效性和可移动性，从而减少环境污染、降低安全隐患，实现有机废弃物的高效再利用，对环境改善及农业的可持续发展和资源的循环利用具有重要意义；

有机肥制备：按配方量取猪粪发酵肥、粘合剂、复合菌、电气石粉、复硝酚钠，混合均匀，造粒、干燥，即得有机肥，该有机肥具有利用率高、吸收好、养分全、肥效长、活土肥地、重金属的生物有效性和可移动性低等特点，生产成本低，使用方便，富含农作物生长所必需的铁、硒、钴等十几种微量元素，在满足作物生长所需的全面营养的同时，长期使用还有改土活地之功效，引领未来农业生产用肥的发展方向，适合经济作物和粮食作物产区大面积使用，同时能促进植物根部的生长及影响根部形态的效果，增强作物的抗病能力，提高作物品质，对人和动物没有致病性，且可降解土壤环境中的污染物如农药，改善植物生长的环境从而促进植物生长。

作为优选，有机基质为稻壳或木屑或秸秆粉或糠渣或树叶，堆肥初始C/N比为20-25，畜禽粪便中C/N比往往偏低，在低C/N比下堆肥还容易导致堆肥过程中氨氮释放加剧、养分大量流失，从而降低堆肥产品的营养价值和经济效益，添加有机基质可改变堆肥原料中有机质的种类和含量，提高堆肥原料的C/N比，进而直接影响堆肥进程及堆肥化过程中的物质变化，此外有机基质中有机质的降解形成具有大量的羧基、酚羟基、醇羟基等官能团的腐殖质，能有效的与重金属络合，进而改变堆肥中重金属的生物有效性和可移动性，降低重金属对土壤的污染。

作为优选，EM生物菌的添加量为新鲜猪粪重量的0.08-0.2%，EM生物菌中含有EM生物菌重量0.22-0.28%的Fe₃O₄纳米粒子和EM生物菌重量0.2-0.25%的4-氨基苯磺酸钠，该污泥中Fe₃O₄纳米粒子和4-氨基苯磺酸钠相互配合，发挥协同作用，可参与EM生物菌的生长增殖和胞内外代谢反应中关键酶的合成与激活，提高微生物代谢活性，进而提高发酵效率，同时Fe₃O₄纳米粒子和4-氨基苯磺酸钠的加入也能提高发酵产生的有机酸量，进而能快速使磷矿粉的溶解，释放出磷酸盐离子，有利于堆肥过程中可交换态和还原态重金属转化为更加稳定的形态。

作为优选，钝化剂的添加量为新鲜猪粪重量2-5%，钝化剂为磷矿粉、硼泥和苹果酸，其重量比为1:0.7-0.9:0.03-0.04，其中苹果酸中DL-苹果酸和D-苹果酸的重量比为100:0.5-0.9，该苹果酸能够和堆肥发酵产生的有机酸及有机物分解产生的腐殖质发挥协尔通作用，能快速促进磷矿粉的溶解并释放出磷酸盐离子，有利于堆肥过程中可交换态和还原态重金属转化为更加稳定的形态，降低堆肥中重金属的生物有效性和可移动性，同时可提高腐殖质和重金属的络合能力，进一步降低重金属的生物有效性和可移动性，该钝化剂中各成分能够发挥协同作用，其的加入可降低堆肥中重金属的可移动性和生物有效性，加快堆肥进程，有利于废-废无害化、资源化利用，减轻占地和环境污染压力，同时还可以减少堆中的病原菌含量，促进堆肥过程中腐殖质的形成，增加有机肥产品中的营养价值。

与现有技术相比，本发明的优点在于：1）本发明有机肥具有利用率高、吸收好、养分全、肥效长、活土肥地、重金属的生物有效性和可移动性低等特点，生产成本低，使用方便，富含微量元素，长期使用还有改土活地之功效，能增强作物的抗病能力，可降解土壤环境中的污染物如农药；2）本发明制备方法将猪粪等废弃物转化为具商业价值的有机肥，实现养殖场废水零排放，节能、环保，真正意义上解决了规模化养猪场环保问题的瓶颈，优化了生态系统的内部结构，增强了生态农业系统内的物质循环和能量流动，适合在畜禽养殖场中大批推广利用；3）本发明制备方法简单可行、资源利用率高，可降低猪粪中重金属的生物有效性和可移动性，减少堆中的病原菌含量，促进堆肥过程中腐殖质的形成，增加有机肥产品中的营养价值。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明方案作进一步说明：

实施例1：

一种猪粪有机肥，具体包括以下成分及其重量份：猪粪发酵肥60份、粘合剂3份、复合菌1份、电气石粉3份、复硝酚钠0.1份，上述有机肥具有利用率高、吸收好、养分全、肥效长、活土肥地、重金属的生物有效性和可移动性低等特点，生产成本低，使用方便，富含农作物生长所必需的铁、硒、钴等十几种微量元素，在满足作物生长所需的全面营养的同时，长期使用还有改土活地之功效，引领未来农业生产用肥的发展方向，适合经济作物和粮食作物产区大面积使用，同时能促进植物根部的生长及影响根部形态的效果，增强作物的抗病能力，提高作物品质，对人和动物没有致病性，且可降解土壤环境中的污染物如农药，改善植物生长的环境从而促进植物生长。

上述复合菌包含有数量比为1:0.5的酵母菌和多粘类芽抱杆菌，其有效活菌总数≥5×10⁹cfu/mL，该复合菌繁殖速度快，营养要求简单，能够快速改变土壤阴阳离子结构，平衡土壤酸碱度，增加土壤有益菌，活化土壤、打破板结，同时抑制土壤中的真菌、细菌、链刀菌等各种病菌，抗重茬、减轻作物生长期病害发生；而且该复合菌可通过生物固氮、解磷、解钾作用等促进植物对这些物质的吸收，还可产生抗生素、分泌植物激素、几丁质酶和水解酶，达到促进植物根部的生长及影响根部形态的效果，增强作物的抗病能力，促进作物生长，提高作物品质，同时对人和动物没有致病性，且可降解土壤环境中的污染物如农药，改善植物生长的环境从而促进植物生长。

一种猪粪有机肥的制备方法，包括猪粪发酵肥制备、有机肥制备，具体包括如下步骤：

1）猪粪发酵肥制备：将新鲜猪粪中加入有机基质、EM生物菌和钝化剂均匀混合，控制堆肥初始含水率在65%，堆肥覆盖薄膜后先在40℃发酵3d，然后在70℃下发酵30h，最后在50℃下继续发酵30h，即得猪粪有机肥，向禽畜粪便施加微生物菌剂，进行微生物发酵处理，可以大大缩短腐熟时间，通过微生物作用，高温发酵杀死禽畜粪便中的有害微生物、虫卵、害虫等，使其得到无害化、基质化处理，同时可降低猪粪中重金属的生物有效性和可移动性，从而减少环境污染、降低安全隐患，实现有机废弃物的高效再利用，对环境改善及农业的可持续发展和资源的循环利用具有重要意义；

2）有机肥制备：按配方量取猪粪发酵肥、粘合剂、复合菌、电气石粉、复硝酚钠，混合均匀，造粒、干燥，即得有机肥，该有机肥具有利用率高、吸收好、养分全、肥效长、活土肥地、重金属的生物有效性和可移动性低等特点，生产成本低，使用方便，富含农作物生长所必需的铁、硒、钴等十几种微量元素，在满足作物生长所需的全面营养的同时，长期使用还有改土活地之功效，引领未来农业生产用肥的发展方向，适合经济作物和粮食作物产区大面积使用，同时能促进植物根部的生长及影响根部形态的效果，增强作物的抗病能力，提高作物品质，对人和动物没有致病性，且可降解土壤环境中的污染物如农药，改善植物生长的环境从而促进植物生长。

上述有机基质为糠渣，堆肥初始C/N比为25，畜禽粪便中C/N比往往偏低，在低C/N比下堆肥还容易导致堆肥过程中氨氮释放加剧、养分大量流失，从而降低堆肥产品的营养价值和经济效益，添加有机基质可改变堆肥原料中有机质的种类和含量，提高堆肥原料的C/N比，进而直接影响堆肥进程及堆肥化过程中的物质变化，此外有机基质中有机质的降解形成具有大量的羧基、酚羟基、醇羟基等官能团的腐殖质，能有效的与重金属络合，进而改变堆肥中重金属的生物有效性和可移动性，降低重金属对土壤的污染。

上述EM生物菌的添加量为新鲜猪粪重量的0.08%，EM生物菌中含有EM生物菌重量0.28%的Fe₃O₄纳米粒子和EM生物菌重量0.2%的4-氨基苯磺酸钠，该污泥中Fe₃O₄纳米粒子和4-氨基苯磺酸钠相互配合，发挥协同作用，可参与EM生物菌的生长增殖和胞内外代谢反应中关键酶的合成与激活，提高微生物代谢活性，进而提高发酵效率，同时Fe₃O₄纳米粒子和4-氨基苯磺酸钠的加入也能提高发酵产生的有机酸量，进而能快速使磷矿粉的溶解，释放出磷酸盐离子，有利于堆肥过程中可交换态和还原态重金属转化为更加稳定的形态。

上述钝化剂的添加量为新鲜猪粪重量5%，钝化剂为磷矿粉、硼泥和苹果酸，其重量比为1:0.7:0.04，其中苹果酸中DL-苹果酸和D-苹果酸的重量比为100:0.5，该苹果酸能够和堆肥发酵产生的有机酸及有机物分解产生的腐殖质发挥协尔通作用，能快速促进磷矿粉的溶解并释放出磷酸盐离子，有利于堆肥过程中可交换态和还原态重金属转化为更加稳定的形态，降低堆肥中重金属的生物有效性和可移动性，同时可提高腐殖质和重金属的络合能力，进一步降低重金属的生物有效性和可移动性，该钝化剂中各成分能够发挥协同作用，其的加入可降低堆肥中重金属的可移动性和生物有效性，加快堆肥进程，有利于废-废无害化、资源化利用，减轻占地和环境污染压力，同时还可以减少堆中的病原菌含量，促进堆肥过程中腐殖质的形成，增加有机肥产品中的营养价值。

实施例2：

一种猪粪有机肥，具体包括以下成分及其重量份：猪粪发酵肥80份、粘合剂1份、复合菌2份、电气石粉2份、复硝酚钠0.2份，上述复合菌包含有数量比为1:0.3的酵母菌和多粘类芽抱杆菌，其有效活菌总数≥5×10⁹cfu/mL。

一种猪粪有机肥的制备方法，包括猪粪发酵肥制备、有机肥制备，具体包括如下步骤：

1）猪粪发酵肥制备：将新鲜猪粪中加入有机基质、EM生物菌和钝化剂均匀混合，控制堆肥初始含水率在75%，堆肥覆盖薄膜后先在30℃发酵5d，然后在60℃下发酵50h，最后在40℃下继续发酵50h，即得猪粪有机肥，上述有机基质为稻壳，堆肥初始C/N比为20，EM生物菌的添加量为新鲜猪粪重量的0.2%，EM生物菌中含有EM生物菌重量0.22%的Fe₃O₄纳米粒子和EM生物菌重量0.25%的4-氨基苯磺酸钠，钝化剂的添加量为新鲜猪粪重量2%，钝化剂为磷矿粉、硼泥和苹果酸，其重量比为1:0.9:0.03，其中苹果酸中DL-苹果酸和D-苹果酸的重量比为100:0.9；

2）有机肥制备：按配方量取猪粪发酵肥、粘合剂、复合菌、电气石粉、复硝酚钠，混合均匀，造粒、干燥，即得有机肥。

实施例3：

一种猪粪有机肥，具体包括以下成分及其重量份：猪粪发酵肥70份、粘合剂2份、复合菌1.5份、电气石粉2.5份、复硝酚钠0.15份，上述复合菌包含有数量比为1:0.4的酵母菌和多粘类芽抱杆菌，其有效活菌总数≥5×10⁹cfu/mL。

一种猪粪有机肥的制备方法，包括猪粪发酵肥制备、有机肥制备，具体包括如下步骤：

1）猪粪发酵肥制备：将新鲜猪粪中加入有机基质、EM生物菌和钝化剂均匀混合，控制堆肥初始含水率在70%，堆肥覆盖薄膜后先在35℃发酵4d，然后在65℃下发酵40h，最后在45℃下继续发酵40h，即得猪粪有机肥，上述有机基质为重量比为1:1的秸秆粉和树叶，堆肥初始C/N比为22.5，EM生物菌的添加量为新鲜猪粪重量的0.12%，EM生物菌中含有EM生物菌重量0.24%的Fe₃O₄纳米粒子和EM生物菌重量0.22%的4-氨基苯磺酸钠，钝化剂的添加量为新鲜猪粪重量4%，钝化剂为磷矿粉、硼泥和苹果酸，其重量比为1:0.8:0.035，其中苹果酸中DL-苹果酸和D-苹果酸的重量比为100:0.7；

2）有机肥制备：按配方量取猪粪发酵肥、粘合剂、复合菌、电气石粉、复硝酚钠，混合均匀，造粒、干燥，即得有机肥。

本发明的操作步骤中的常规操作为本领域技术人员所熟知，在此不进行赘述。

以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充或类似方式替代等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种猪粪有机肥，其特征在于：所述有机肥具体包括以下成分及其重量份：猪粪发酵肥60-80份、粘合剂1-3份、复合菌1-2份、电气石粉2-3份、复硝酚钠0.1-0.2份。

2.根据权利要求1所述的一种猪粪有机肥，其特征在于：所述复合菌包含有数量比为1:0.3-0.5的酵母菌和多粘类芽抱杆菌，所述复合菌的有效活菌总数≥5×10⁹cfu/mL。

3.一种猪粪有机肥的制备方法，其特征在于：所述制备方法具体包括如下步骤：

1）猪粪发酵肥制备：将新鲜猪粪中加入有机基质、EM生物菌和钝化剂均匀混合，堆肥覆盖薄膜后先在30-40℃发酵3-5d，然后在60-70℃下发酵30-50h，最后在40-50℃下继续发酵30-50h，即得猪粪有机肥；

2）有机肥制备：按配方量取猪粪发酵肥、粘合剂、复合菌、电气石粉、复硝酚钠，混合均匀，造粒、干燥，即得有机肥。

4.根据权利要求3所述的一种猪粪有机肥的制备方法，其特征在于：所述步骤1中有机基质为稻壳或木屑或秸秆粉或糠渣或树叶。

5.根据权利要求3所述的一种猪粪有机肥的制备方法，其特征在于：所述步骤1中所述堆肥初始C/N比为20-25。

6.根据权利要求3所述的一种猪粪有机肥的制备方法，其特征在于：所述步骤1中EM生物菌的添加量为新鲜猪粪重量的0.08-0.2%。

7.根据权利要求3所述的一种猪粪有机肥的制备方法，其特征在于：所述步骤1中EM生物菌中含有EM生物菌重量0.22-0.28%的Fe₃O₄纳米粒子和EM生物菌重量0.2-0.25%的4-氨基苯磺酸钠。

8.根据权利要求3所述的一种猪粪有机肥的制备方法，其特征在于：所述步骤1中钝化剂的添加量为新鲜猪粪重量2-5%，所述钝化剂为重量比为1:0.7-0.9:0.03-0.04的磷矿粉、硼泥和苹果酸的混合物。

9.根据权利要求8所述的一种猪粪有机肥的制备方法，其特征在于：所述苹果酸中DL-苹果酸和D-苹果酸的重量比为100:0.5-0.9。

10.根据权利要求3所述的一种猪粪有机肥的制备方法，其特征在于：所述步骤1中控制堆肥初始含水率在65-75%。