CN108739676A - 一种秸秆处理及资源化应用的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种秸秆处理及资源化应用的方法，属于废物处理领域，本发明是基于蚯蚓处理有机秸秆的技术，针对玉米芯、米糠、水稻秸秆产量大、难处理等问题，利用微生物－蚯蚓耦合系统对秸秆进行处理，构建农作物秸秆的高效生物处理体系，充分发挥微生物菌剂和蚯蚓对秸秆的降解能力，两者互补，克服焚烧、堆肥、氨化等处理方法耗时长、占地大、有恶臭，对环境产生二次污染等不足，同时获得多项有益产品：(1)蚓体：内含优质蛋白质，可食用、做家畜饲料、入药、制化妆品，(2)蚓粪：可做肥料、加工后可作土壤改良剂、生物除臭剂等，实现有机秸秆的资源化利用，具有良好的环境效益、经济效益和广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于废物处理领域，尤其涉及一种秸秆处理及资源化应用的方法。
背景技术
目前，在我国秸秆大部分采用了焚烧的处理方式，有的甚至随意丢弃或填埋办法，对农业农村环境造成严重威胁，对生态系统也造成极大地危害，同时土地人均资源有限，耕地质量逐年下降，只有攻克这一难题，才能解决我国农业农村环境日益恶化和实施乡村振兴战略。
发明内容
本发明提供了一种秸秆处理及资源化应用的方法，针对玉米芯、米糠、水稻秸秆产量大、难处理等问题，利用微生物－蚯蚓耦合系统对秸秆进行处理，构建农作物秸秆的高效生物处理体系，充分发挥微生物菌剂和蚯蚓对秸秆的降解能力，两者互补，克服焚烧、堆肥、氨化等处理方法耗时长、占地大、有恶臭，对环境产生二次污染等不足。
为实现以上目的，本发明采用以下技术方案：
一种秸秆处理及资源化应用的方法，包括以下步骤：
（1）蒸汽爆破：利用工业生产中多余的高温、高压水蒸气对有机秸秆进行蒸煮，然后烘干至恒重；
（2）机械粉碎：将蒸汽爆破及烘干后的有机秸秆用粉碎机粉碎成1-2mm的粉末备用；
（3）微生物菌剂掺混：将有机秸秆、水果蔬菜残渣和微生物菌剂掺混，充分混匀后加水调节含水率至60%，发酵腐熟；
（4）蚯蚓放养：将所述发酵腐熟好的混合物料加在蚯蚓养殖箱中，并将驯化后存活、生长良好的蚯蚓接入混合物料中，上层放表居型“太平三号”蚯蚓从上面往下面吃食，下层放穴居型“赤子爱胜”蚯蚓从下面往上面吃食，迅速开始吞噬食物；
（5）工厂化生产：将所述蚯蚓养殖箱均匀放置于智能化温室大棚中的蚯蚓养殖床上，再将步骤(1)所述蒸汽爆破秸秆覆盖在蚯蚓养殖箱上，温度条件控制在20-25℃，湿度条件控制在60%-70%。
以上所述步骤中，步骤(1)所述对有机秸秆蒸煮是在立式压力蒸汽灭菌锅121℃条件下处理30 min，在65℃电热鼓风干燥箱中对秸秆烘干；步骤(3)所述有机秸秆、水果蔬菜残渣和微生物菌剂按照质量比为70%有机秸秆、15%水果蔬菜残渣和15%微生物菌剂掺混，发酵腐熟时间为7天，步骤(4)中所述蚯蚓养殖箱为17cmｘ11.7cmｘ5.6cm，体积为750mL的透明方形加厚聚丙烯保鲜盒，保鲜盒底部和顶部的中间位置等距开孔52个，小孔直径约1-2mm；保鲜盒较长两侧各开孔40个，所述蚯蚓为10条，表居型“太平三号”蚯蚓和穴居型“赤子爱胜”蚯蚓各5条。
本发明的有益效果为：本发明提供了一种秸秆处理及资源化应用的方法，利用微生物－蚯蚓耦合系统对秸秆进行处理，构建农作物秸秆的高效生物处理体系，本发明实施过程中为本发明开发的专用蚯蚓养殖箱，箱体为17cmｘ11.7cmｘ5.6cm，体积750ml，底部和侧壁都留有大量的透气口，便于透气和补充水分，保证蚯蚓处于最佳的生活环境，解决了蚯蚓父代和子代彻底分离技术，为大规模开展蚯蚓利用，奠定了成功的基础；利用微生物菌剂和蚯蚓联合作用，生物氧化和稳定秸秆中有机质的过程，该过程主要包括微生物菌剂对秸秆的降解软化作用，采食前，蚯蚓在混合物料中的运动可以增强菌剂中微生物的作用并促进物料充分混合；蚯蚓分泌粘液、掘穴等活动形成管道，可以起到疏松底料、改善透水、透气性的作用，为微生物好氧分解有机物提供充分的氧气和更适宜的环境。同时，菌剂中微生物作用于物料使物料中的营养成分得到释放，提高并调节物料中的营养组分和适口性使蚯蚓更易采食。蚯蚓采食物料后菌剂中微生物协同蚯蚓肠道分泌的多种有益酶，分解腐烂的有机物，使废弃有机物中的腐殖质和养分被充分降解和转化；智能化温室大棚能较好控制蚯蚓的生长环境，便于大规模集约化生产，同时可以实现全年365天每天24小时不停顿生产。本发明有机秸秆100%得到了处理，而且避免了处理过程中的二次污染，同时获得多项有益产品：(1)蚓体：内含优质蛋白质，可食用、做家畜饲料、入药、制化妆品,(2)蚓粪：可做肥料、加工后可作土壤改良剂、生物除臭剂等，实现了有机秸秆的资源化利用，具有良好的环境效益、经济效益和广阔的应用前景。本发明的方法还可以利用到城市垃圾处理、蔬菜下脚料和农作废弃物的处理。
具体实施方式
实施例1
（1）蒸汽爆破：利用宜兴市天石饲料有限公司多余的高温、高压水蒸气，在立式压力蒸汽灭菌锅121℃条件下处理30 min对有机秸秆进行蒸煮，然后放于65℃电热鼓风干燥箱中烘干至恒重；
（2）机械粉碎：将蒸汽爆破及烘干后的有机秸秆用粉碎机将秸秆粉碎成1.5mm左右的粉末，备用；
（3）微生物菌剂掺混：上述秸秆和微生物菌剂充分混匀后，加水调节含水率至60%（手握物料液体渗出但不成滴），发酵腐熟7天，按照70%的有机秸秆、15%水果蔬菜残渣和15%的混合菌剂的比例掺混；
（4）蚯蚓放养：将上述发酵腐熟好的混合物料加在蚯蚓养殖箱（材质为pp（聚丙烯），LｘBｘH＝17cmｘ11.7cmｘ5.6cm，体积750ml，透明方型加厚型塑料保鲜盒；于保鲜盒底部和顶部的中间位置等距开孔52个，小孔直径约1mm；保鲜盒较长两侧各开孔40个）中的发酵腐熟好的混合物料上，并将驯化后存活、生长良好的蚯蚓接入混合物料中；每个蚯蚓养殖箱中放入10条蚯蚓，上层放5条“太平三号”蚯蚓从上面往下面吃食，下层放5条“赤子爱胜”蚯蚓从下面往上面吃食，迅速开始吞噬食物；
（5）工厂化生产：将小型蚯蚓养殖箱均匀放置于智能化温室大棚中的蚯蚓养殖床上，再将蒸汽爆破稻草覆盖在蚯蚓养殖箱上，温度条件控制在20℃，湿度条件控制在60%。
实施例2
（1）蒸汽爆破：利用宜兴市天石饲料有限公司多余的高温、高压水蒸气，在立式压力蒸汽灭菌锅121℃条件下处理30 min对有机秸秆进行蒸煮，然后放于65℃电热鼓风干燥箱中烘干至恒重；
（2）机械粉碎：将蒸汽爆破及烘干后的有机秸秆用粉碎机将秸秆粉碎成1mm粉末，备用；
（3）微生物菌剂掺混：上述秸秆和微生物菌剂充分混匀后，加水调节含水率至60%（手握物料液体渗出但不成滴），发酵腐熟7天，按照70%的有机秸秆、15%水果蔬菜残渣和15%的混合菌剂的比例掺混；
（4）蚯蚓放养：将上述发酵腐熟好的混合物料加在蚯蚓养殖箱（材质为pp（聚丙烯），LｘBｘH＝17cmｘ11.7cmｘ5.6cm，体积750ml，透明方型加厚型塑料保鲜盒；于保鲜盒底部和顶部的中间位置等距开孔52个，小孔直径约2mm；保鲜盒较长两侧各开孔40个）中的发酵腐熟好的混合物料上，并将驯化后存活、生长良好的蚯蚓接入混合物料中；每个蚯蚓养殖箱中放入10条蚯蚓，上层放5条“太平三号”蚯蚓从上面往下面吃食，下层放5条“赤子爱胜”蚯蚓从下面往上面吃食，迅速开始吞噬食物；
（5）工厂化生产：将小型蚯蚓养殖箱均匀放置于智能化温室大棚中的蚯蚓养殖床上，再将蒸汽爆破稻草覆盖在蚯蚓养殖箱上，温度条件控制在25℃，湿度条件控制在70%。
实施例3
（1）蒸汽爆破：利用宜兴市天石饲料有限公司多余的高温、高压水蒸气，在立式压力蒸汽灭菌锅121℃条件下处理30 min对有机秸秆进行蒸煮，然后放于65℃电热鼓风干燥箱中烘干至恒重；
（2）机械粉碎：将蒸汽爆破及烘干后的有机秸秆用粉碎机将秸秆粉碎成2mm左右的粉末，备用；
（3）微生物菌剂掺混：上述秸秆和微生物菌剂充分混匀后，加水调节含水率至60%（手握物料液体渗出但不成滴），发酵腐熟7天，按照70%的有机秸秆、15%水果蔬菜残渣和15%的混合菌剂的比例掺混；
（4）蚯蚓放养：将上述发酵腐熟好的混合物料加在蚯蚓养殖箱（材质为pp（聚丙烯），LｘBｘH＝17cmｘ11.7cmｘ5.6cm，体积750ml，透明方型加厚型塑料保鲜盒；于保鲜盒底部和顶部的中间位置等距开孔52个，小孔直径约2mm；保鲜盒较长两侧各开孔40个）中的发酵腐熟好的混合物料上，并将驯化后存活、生长良好的蚯蚓接入混合物料中；每个蚯蚓养殖箱中放入10条蚯蚓，上层放5条“太平三号”蚯蚓从上面往下面吃食，下层放5条“赤子爱胜”蚯蚓从下面往上面吃食，迅速开始吞噬食物；
（5）工厂化生产：将小型蚯蚓养殖箱均匀放置于智能化温室大棚中的蚯蚓养殖床上，再将蒸汽爆破稻草覆盖在蚯蚓养殖箱上，温度条件控制在22℃，湿度条件控制在65%。
本发明处理秸秆的方法还可以应用到城市垃圾处理、蔬菜下脚料和农作物废弃物处理方面。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种秸秆处理及资源化应用的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)蒸汽爆破：利用工业生产中多余的高温、高压水蒸气对有机秸秆进行蒸煮，然后烘干至恒重；
(2)机械粉碎：将蒸汽爆破及烘干后的有机秸秆用粉碎机粉碎成1-2mm的粉末备用；
(3)微生物菌剂掺混：将有机秸秆、水果蔬菜残渣和微生物菌剂掺混，充分混匀后加水调节含水率至60%，发酵腐熟；
(4)蚯蚓放养：将所述发酵腐熟好的混合物料加在蚯蚓养殖箱中，并将驯化后存活、生长良好的蚯蚓接入混合物料中，上层放表居型“太平三号”蚯蚓从上面往下面吃食，下层放穴居型“赤子爱胜”蚯蚓从下面往上面吃食，迅速开始吞噬食物；
(5)工厂化生产：将所述蚯蚓养殖箱均匀放置于智能化温室大棚中的蚯蚓养殖床上，再将步骤(1)所述蒸汽爆破秸秆覆盖在蚯蚓养殖箱上，温度条件控制在20-25℃，湿度条件控制在60%-70%。
2.根据权利要求1所述的秸秆处理及资源化应用的方法，其特征在于，步骤(1)所述对有机秸秆蒸煮是在立式压力蒸汽灭菌锅121℃条件下处理30 min，对秸秆烘干至恒重在65℃电热鼓风干燥箱中进行。
3.根据权利要求1所述的秸秆处理及资源化应用的方法，其特征在于，步骤(3)所述有机秸秆、水果蔬菜残渣和微生物菌剂按照质量比为70%有机秸秆、15%水果蔬菜残渣和15%微生物菌剂掺混，发酵腐熟时间为7天。
4.根据权利要求1所述的秸秆处理及资源化应用的方法，其特征在于，步骤(4)中所述蚯蚓养殖箱为17cmｘ11.7cmｘ5.6cm，体积为750mL的透明方形加厚聚丙烯保鲜盒。
5.根据权利要求1或4所述的秸秆处理及资源化应用的方法，其特征在于，所述保鲜盒底部和顶部的中间位置等距开孔52个，小孔直径约1-2mm，保鲜盒较长两侧各开孔40个。
6.根据权利要求1所述的秸秆处理及资源化应用的方法，其特征在于，步骤(4)所述蚯蚓为10条，表居型蚯蚓和穴居型蚯蚓各5条。
7.权利要求1-6所述的方法在城市垃圾处理，蔬菜下脚料和农作物废弃物处理方面的应用。
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