CN109053299A - 一种利用秸秆和粪污类有机废弃物制备有机肥料的方法 - Google Patents

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CN109053299A CN201811218736.0A CN201811218736A CN109053299A CN 109053299 A CN109053299 A CN 109053299A CN 201811218736 A CN201811218736 A CN 201811218736A CN 109053299 A CN109053299 A CN 109053299A
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Abstract

本发明公开的一种利用秸秆和粪污类有机废弃物制备有机肥料的方法,涉及有机肥料生产技术领域,所用原料包括猪尿、猪粪、植物秸秆、发酵基料、微生物菌群,所述的微生物菌群包括专性厌氧菌、厌氧菌、高温好氧发酵菌;其制备步骤如下:⑴、原料预处理:①、猪尿预处理;②、猪粪预处理:A、渣液分离;酶解;C、碳化;③、植物秸秆预处理;④、初混合:A、粘稠液制备;B、猪粪秸秆酶解液制备;⑤、发酵基料制备;⑵、发酵:①、一次发酵;②、二次发酵;③、三次发酵;④、四次发酵;⑶、有机肥配制。其有机肥具有养分丰富、且富集多种微生物、具有缓慢释放、能够改善土壤局部环境等特点,适用于水稻、水果、蔬菜和瓜果等农作物种植。

Description

一种利用秸秆和粪污类有机废弃物制备有机肥料的方法
技术领域
本发明涉及有机肥料生产技术领域,特别是一种利用秸秆和粪污类有机废弃物制备有机肥料的方法。
背景技术
有机废弃物是指日常生活和农业生产过程中产生的有机类废物的总称。包括农业秸秆、畜禽粪便、树叶、杂草、蔬菜、果皮、生活垃圾等。目前,分散的农业生产造就了大量的农业秸秆和畜禽粪便的乱放、乱燃烧、乱排放等现象,严重污染环境和水土。将传统的农业有机废弃物变废为宝,转化资源利用途径,已是改变农业生产现状,走向集约化、科学化的重要措施。
中国专利(专利申请号为201510300407.0)公开的“混菌发酵绿色废弃物畜禽便生物有机肥及其制备方法”,其主要特点是原料组成为:绿色废弃物重量份为45-55,畜禽便重量份为35-45,米糠重量份为10-15,尿素重量份为1.5-2.0,硫酸铵重量份为2.0-3.0;混合菌剂为上述总重量的0.6-1.0%,复合酶为上述总重量的0.008-0.010%。
另一中国专利(专利申请号为201810055944.7)公开的“一种生物有机肥”,由以下质量份数的组分组成:秸秆40-50份、畜禽粪便15-25份、食用菌渣5-15份、草木灰5-9份、脐橙烂果5-11份、腐烂果树败叶3-7份、酒糟3-7份、餐厨废弃垃圾3-7份、池塘淤泥5-11份、发酵菌剂1.5-2.5份。
还有中国专利(专利申请号为201810025741.3)公开的“利用猪养殖废弃物制作生物有机肥的方法”,生物有机肥包括以下质量份数的各组分:猪养殖废弃物46~52份、植物秸秆22~27份、辅料16~21份、复合微生物菌群3~6份、添加剂11~15份、碱9~12份和杀虫剂2~7份,所述猪养殖废弃物包括猪粪、饲料残渣和养殖垫料。该发明利用微生物的好氧与厌氧发酵相结合,产品中有效活菌数占干重大于10CFU/g,可有效提高生物有机肥的营养品质、植物吸收利用率和肥效,同时可将农业废弃物减量化与资源化,减轻了对环境的污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种养分丰富、且富集多种微生物、具有缓慢释放、能够改善土壤局部环境的有机肥。
为实现上述目的,本发明所采取的技术方案是发明一种利用秸秆和粪污类有机废弃物制备有机肥料的方法,其所用原料包括猪尿、猪粪、植物秸秆、发酵基料、微生物菌群,所述的微生物菌群包括专性厌氧菌、厌氧菌、高温好氧发酵菌;
其制备步骤如下:
⑴、原料预处理:
①、猪尿预处理:将猪尿过滤后转入周转池中澄清10-16h,再转移至蒸发器中,通过高温蒸发或低温真空浓缩至尿液中尿素的质量浓度为22.5-36.5mg/ml,成为尿素富集液,备用;再将部分尿素富集液与相同体积的萃取剂混合均匀,投入混配罐中,均速搅拌处理10-20min,静置、分层,滤去沉渣,收集水层液,然后经干燥、粉碎,得尿素富集品,备用;
②、猪粪预处理:
A、渣液分离:将猪粪收集至周转池中,用占猪粪重量的45-65%、50-65℃的温水稀释,然后自然沉降1-2天,压滤,分别收集猪粪渣和猪粪液,备用;
B、酶解:将占猪粪渣总重量1/5的猪粪渣,用质量分数为0.5-1.6%的磷酸溶液调节其pH值为4.5-5.5,并调配至含水量为32-40%,成为调配猪粪渣;将调配猪粪渣、畜禽血粉、树皮粉(杉树或松树)按4-6.5:0.05-0.15:0.2的重量比例混合后转移至发酵池中,同时加入占树皮粉重量5-6.5%的酸性蛋白酶,搅匀,酶解处理至物料内部温度升至55℃时,停止酶解,并翻动降至常温;再将占调配猪粪渣重量1.5-3.5%的糖化酶加入发酵池中,搅匀,酶解处理12-25h,压滤,分别收集猪粪渣酶解液和猪粪酶解渣,备用;
C、碳化:将猪粪酶解渣干燥至水分小于8%,然后在200-300℃下碳化处理3.5-6.0h,再粉碎成60目以上的猪粪渣碳化粉,备用;
③、植物秸秆预处理:
将占猪粪渣总重量1.2-1.6倍的植物秸秆(稻草、玉米秸秆、小麦秸秆、高粱秸秆均可)与杂草或树叶(阔叶树的叶子)或蔬菜(叶类蔬菜,通常采用废弃的蔬菜或其下脚料)按6-8:1的重量比例混合,磨碎成浆料,并用质量分数为5-10%的糊精溶液调节其水分含量至30-38%,再加入占原植物秸秆重量2.2-2.8%的糖苷酶,搅匀,酶解处理至浆料中的单糖含量为1.1-1.8mg/ml,压滤,分别收集植物秸秆酶解液和酶解混合秸秆渣,备用;
④、初混合:
A、粘稠液制备:将占植物秸秆酶解液总重量1/2的植物秸秆酶解液和猪粪渣酶解液混合均匀,成为混合酶解液;再将混合酶解液经蒸发或真空浓缩至糖类含量为45.5-65mg/ml或固形物量含为32-42%,成为浓缩酶解液;再向浓缩酶解液中加入占其重量3.5-5.5%的粘稠剂,搅匀,成为粘稠液,备用;
B、猪粪秸秆酶解液制备:将猪粪液和占植物秸秆酶解液总重量1/2的植物秸秆酶解液混合均匀,然后转投至蒸发器中,通过高温蒸发或低温真空浓缩至固形物含量为12.5-30%,再与相同体积的萃取剂混合均匀,然后投入混配罐中,均速搅拌处理10-20min,静置、分层,滤去沉渣,收集水层液,得猪粪秸秆酶解液,备用;
⑤、发酵基料制备:将猪粪秸秆酶解液同等重量的尿素富集液混合均匀,得混合水液,备用;再将泔水渣(餐饮泔水渣)、蔬菜(叶类蔬菜,通常采用废弃的蔬菜或其下脚料)、碱性水果(腐烂废弃的水果)按1:3-5:0.5-0.6的重量比例混合均匀,经研磨机处理成60目以上的细浆料,备用;再将混合水液与细浆料按相同的重量比例混匀,得发酵基料,备用;
⑵、发酵:
①、一次发酵:将占猪粪渣总重量4/5的猪粪渣与占发酵基料总重量2/5的发酵基料混合均匀,然后投入高温发酵罐中,先在80-90℃下静态熬制1.5-2.5h,再搅拌降至30-38℃,并使发酵罐内达到无氧状态,成为一次待发酵物料;再向一次待发酵物料加入占所用猪粪渣重量1.5-3.5%的专性厌氧菌,混合均匀,发酵处理10-20h,控制发酵温度在30-38℃,然后将发酵罐内温度在20-30min内升至80℃以上,搅拌处理1-1.5h,同时打开发酵罐顶部通风盖,进行气体交换,待罐中的氧气浓度达到20%以上时,成为一次发酵料,备用;
②、二次发酵:将一次发酵料与占发酵基料总重量1/5的发酵基料混合均匀后投入高温发酵罐中,先在95-105℃下动态熬制水分含量至35-45%,再搅拌降温至25-30℃,并使发酵罐中氧气浓度低于15%,成为二次待发酵料;再向二次待发酵料中加入占其总重量0.5-2.0%的厌氧菌,混合均匀,然后发酵处理至物料内部温度达到50℃时,将发酵罐中的温度在20-30min内升至80℃以上,搅拌处理1-1.5h,同时打开发酵罐顶部通风盖,进行气体交换,待罐中的氧气浓度达到20%以上时,成为二次发酵料,备用;
③、三次发酵:先将二次发酵料、酶解混合秸秆渣、占发酵基料总重量2/5的发酵基料混合成三次混合料,再加入占三次混合料总重量10-20%的尿素富集液,混合均匀后投入高温发酵罐中,先在95-105℃下动态熬制水分含量至35-45%,再搅拌降温至50-55℃,成为三次待发酵料;再向三次待发酵料中加入占酶解混合秸秆渣重量2.5-6.5%的高温好氧发酵菌,搅匀,在50-55℃下、静态处理至三次待发酵料中的菌种数量达到1.5-2.2亿cfu/g,成为三次发酵料,备用;
④、四次发酵:将三次发酵料转移至空地中,堆成宽、高均在1.0-1.5m的条垛状,自然发酵处理4-5天,然后,在80-90℃下常压烘干至水分小于12%,再粉碎成40-60目的发酵物料粉,备用;
⑶、有机肥配制:将发酵物料粉与尿素富集品按照1:0.05-0.1___的重量比例混匀,成为初混合料;再将粘稠液撒入初混合料中,边撒边搅,至初混合料表面粘结的粘稠液厚度达到0.04-0.12mm,成为一步处理混合料;再将猪粪渣碳化粉缓慢加入,边加边搅至均匀,然后再将粘稠液撒入,至一步处理混合料表面粘结的粘稠液厚度达到0.15-0.3mm,成为二步处理混合料;将二步处理混合料经烘干或晒干后,再经制粒处理,即得有机肥。
所述猪尿预处理步骤中猪尿过滤的过程是:将猪尿依次经过第一道过滤池和第二道过滤池过滤;其中,第一道过滤池的过滤层是由燃烧完全的煤渣配制而成的两层滤层,其上层为颗粒直径在1.2-2.0mm的煤渣颗粒,其底层为30目以上的煤渣粉,上、下两层配制的质量比为1:1.5-2.5,两层滤层的厚度为50-70cm;第二道过滤池的过滤层是颗粒直径为0.2-0.5mm的细沙,滤层厚度为40-60cm。
所述的萃取剂是由P507或N1923或TRPO中的一种与磺化煤油按1:0.05-0.1的体积比配制而成。
所述高温好氧发酵菌剂是双杈两歧放线菌、绿色糖单孢菌、地衣芽孢杆菌、红色嗜热杆菌、嗜热丝菌中的一种或多种,当为两种以上时,各组分的配比为等重量份。
所述的粘稠剂是卡尔胶、明胶、羟丙基甲基纤维素中的一种。
所述的专性厌氧菌是破伤风杆菌、肉毒杆菌、产气荚膜杆菌中的一种或多种,当为两种以上时,各组分的配比为等重量份。
所述的厌氧菌是脆弱拟杆菌、产气荚膜梭菌、大肠杆菌、丙酸菌中的一种或多种,当为两种以上时,各组分的配比为等重量份。
在所述三次发酵步骤中,发酵期间,每隔6-10h更换罐内的空气,每当罐内物料内部的温度超过65℃时,匀速搅拌处理20-25min。
在所述四次发酵步骤中,堆垛时在三次发酵物料中按3-5根/m3的比例插入表面带有孔径为1.2-2.0cm的空心圆管;刚发酵时,用遮盖物遮盖住空心圆管顶部,当发酵物料内部温度达到45-50℃时,揭去遮盖物。
应用本发明的利用秸秆和粪污类有机废弃物制备有机肥料的方法所制备的有机肥,其使用方法与普通市售的有机肥完全相同。
本发明的利用秸秆和粪污类有机废弃物制备有机肥料的方法,与现有同类技术相比,具有以下优势:
一是首次利用猪尿中尿素成分通过多级处理,制备出天然的尿素富集品添加料,避免了化工合成尿素的利用,减轻了环境压力。
二是对猪粪进行了固液分离及分级处理利用,既为后续的发酵提供了养料和养分,又为有机肥养分的缓释制备了包合剂以及能够吸附养分并改善施用土壤局部环境的碳化物料(猪粪渣碳化粉),起到多重效果。
三是利用厌氧和好氧发酵的分段处理,尤其是采用了专性厌氧发酵、厌氧发酵、好氧发酵和自然发酵的四步发酵,既可将废弃物进行充分的发酵分解,又可分别制备出富集磷元素的养分和利于改善施用土壤环境的腐殖酸,维护有机肥的营养品质;使有机肥中富集多种活性微生物,加速有机肥养分被植物吸收的利用率,保障肥效。
四是通过将猪粪尿和植物秸秆的分级处理成果的综合利用,既减轻了两种量大废弃物的环境压力,又丰富了有机肥的养分需求和途径,变废为宝,使废弃资源得到高效的利用。
本发明的有机肥,曾与市售的有机肥进行过对照试验,其试验效果见下面的表1:
表1 试验效果对比表
由上可见,本发明的有机肥,广泛适用于我国南方水稻、蔬菜、茶叶、柑桔等农作物施用,相较于市售的同类有机肥,其增产效果比较显著。
具体实施方式
以下结合实施例,对本发明作进一步的说明。下面的说明是采用例举的方式,但本发明的保护范围不应局限于此。
本实施例的有机肥,其制备过程如下:
⑴、原料预处理:
①、猪尿预处理:
A、猪尿过滤:将猪尿依次经过第一道过滤池和第二道过滤池过滤;其中,第一道过滤池的过滤层是由燃烧完全的煤渣配制而成的两层滤层,其上层为颗粒直径在1.5mm的煤渣颗粒,其底层为30目以上的煤渣粉,上、下两层配制的质量比为1:2,两层滤层的厚度为60cm;第二道过滤池的过滤层是颗粒直径为0.3mm的细沙,滤层厚度为50cm;收集滤出的猪尿液,备用;
上述猪尿经过煤渣和细沙的双重过滤,一方面利用煤渣呈微碱性的性质,中和了猪尿中的尿酸等偏酸性成分,另一方面利用煤渣和细沙的微弱吸附能力和多孔特性,除去猪尿中的杂质,纯化猪尿;
B、猪尿浓缩:将猪尿过液转入周转池中澄清13h,再转移至蒸发器中,通过高温蒸发或低温真空浓缩至尿液中尿素的质量浓度为28mg/ml,成为尿素富集液,备用;
C、猪尿萃取:将部分尿素富集液与相同体积的萃取剂(由P507与磺化煤油按1:0.08的体积比配制而成)混合均匀,投入混配罐中,均速搅拌处理15min,静置、分层,滤去沉渣,收集水层液,然后经干燥、粉碎,得尿素富集品,备用;
上述萃取操作,可除去尿素富集液中所含的金属元素及盐类,进一步纯化猪尿,使尿素浓度进一步提高。
②、猪粪预处理:
A、渣液分离:将猪粪收集至周转池中,用占猪粪重量的55%、58℃的温水稀释,然后自然沉降2天,压滤,分别收集猪粪渣和猪粪液,备用;
上述利用温水浸泡,可分离出猪粪中残留的多糖、脂肪等水溶性成分形成猪粪液,余下未溶解的纤维素、膳食纤维等物质则形成猪粪渣,便于后续的利用。
C、酶解:将占猪粪渣总重量1/5的猪粪渣,用质量分数为1.0%的磷酸溶液调节其pH值为5.0,并调配至含水量为36%,成为调配猪粪渣;将调配猪粪渣、畜禽血粉、树皮粉(本例采用松树皮粉)按5.5:0.1:0.2的重量比例混合后转移至发酵池中,同时加入占树皮粉重量5.8%的酸性蛋白酶,搅匀,酶解处理至物料内部温度升至55℃时,停止酶解,并翻动降至常温;再将占调配猪粪渣重量2.5%的糖化酶加入发酵池中,搅匀,酶解处理18h,压滤,分别收集猪粪渣酶解液和猪粪酶解渣,备用;
上述利用酶的专一性对猪粪渣中残留的物质进行多步的酶解,多产生溶于水的的氨基酸、糖类等物质,便于后续的利用。
C、碳化:将猪粪酶解渣干燥至水分小于8%,然后在250℃下碳化处理5.0h,再粉碎成60目以上的猪粪渣碳化粉,备用;
上述低温碳化处理,所获得的猪粪渣碳化粉中,含有多孔、带吸附性能的纤维活性碳,添加到生物有机肥中,可改善施用的土壤局部环境,还可吸附营养成分起到缓释的效果。
③、植物秸秆预处理:
将占猪粪渣总重量1.4倍的植物秸秆(稻草)与杂草按7:1的重量比例混合,磨碎成浆料,并用质量分数为8%的糊精溶液调节其水分含量至35%,再加入占原植物秸秆重量2.5%的糖苷酶,搅匀,酶解处理至浆料中的单糖含量为1.5mg/ml,压滤,分别收集植物秸秆酶解液和酶解混合秸秆渣,备用;
上述将植物秸秆经酶解处理,产出溶于水的物质形成植物秸秆酶解液,未溶解的物质形成酶解混合秸秆渣,便于后续的利用。
④、初混合:
A、粘稠液制备:将占植物秸秆酶解液总重量1/2的植物秸秆酶解液和猪粪渣酶解液混合均匀,成为混合酶解液;再将混合酶解液经蒸发或真空浓缩至糖类含量为55mg/ml或固形物量含为38%,成为浓缩酶解液;再向浓缩酶解液中加入占其重量4.5%的粘稠剂(本例采用卡尔胶),搅匀,成为粘稠液,备用;
上述将两种酶解产生的水溶性物质统一收集,经蒸发或浓缩处理成高糖度的溶液,并加入少量的粘稠剂混合,调配强粘附性的液体,便于后续的多次包裹操作,对生物有机肥的成分起到包裹和缓释的双重作用。
B、猪粪秸秆酶解液制备:将猪粪液和占植物秸秆酶解液总重量1/2的植物秸秆酶解液混合均匀,然后转投至蒸发器中,通过高温蒸发或低温真空浓缩至固形物含量为20%,再与相同体积的萃取剂(由N1923与磺化煤油按1:0.08的体积比配制而成)混合均匀,然后投入混配罐中,均速搅拌处理15min,静置、分层,滤去沉渣,收集水层液,得猪粪秸秆酶解液,备用;
⑤、发酵基料制备:将猪粪秸秆酶解液同等重量的尿素富集液混合均匀,得混合水液,备用;再将泔水渣(餐饮泔水渣)、蔬菜(废弃的叶类蔬菜或其下脚料)、水果(腐烂废弃的水果)按1:4:0.5的重量比例混合均匀,经研磨机处理成60目以上的细浆料,备用;再将混合水液与细浆料按相同的重量比例混匀,得发酵基料,备用;
上述细浆料的添加,为后续的多次发酵提供新鲜的养分。
⑵、发酵:
①、一次发酵:将占猪粪渣总重量4/5的猪粪渣与占发酵基料总重量2/5的发酵基料混合均匀,然后投入高温发酵罐中,先在85℃下静态熬制2.0h,再搅拌降至35℃,并使发酵罐内达到无氧状态,成为一次待发酵物料;再向一次待发酵物料加入占所用猪粪渣重量2.5%的专性厌氧菌(本例采用产气荚膜杆菌),混合均匀,发酵处理15h,控制发酵温度在35℃,然后将发酵罐内温度在25min内升至80℃以上,搅拌处理1.2h,同时打开发酵罐顶部通风盖,进行气体交换,待罐中的氧气浓度达到20%以上时,成为一次发酵料,备用;
②、二次发酵:将一次发酵料与占发酵基料总重量1/5的发酵基料混合均匀后投入高温发酵罐中,先在100℃下动态熬制水分含量至40%,再搅拌降温至28℃,并使发酵罐中氧气浓度低于15%,成为二次待发酵料;再向二次待发酵料中加入占其总重量1.2%的厌氧菌(本例采用产气荚膜梭菌),混合均匀,然后发酵处理至物料内部温度达到50℃时,将发酵罐中的温度在25min内升至80℃以上,搅拌处理1.2h,同时打开发酵罐顶部通风盖,进行气体交换,待罐中的氧气浓度达到20%以上时,成为二次发酵料,备用;
上述的专性厌氧菌发酵执行的是底物磷酸化反应,既可初步分解猪粪渣中的大分子物质,又可生产高效的能量物质为后续的发酵提供供给,同时,还产生大量的磷酸化合物,为有机肥提供了大量的磷元素。同时,通过二次的厌氧发酵,将猪粪渣中残留的纤维素、膳食纤维等大分子物质进行充分的分解,形成可利用的养分物质,便于利用。
③、三次发酵:先将二次发酵料、酶解混合秸秆渣、占发酵基料总重量2/5的发酵基料混合成三次混合料,再加入占三次混合料总重量15%的尿素富集液,混合均匀后投入高温发酵罐中,先在100℃下动态熬制水分含量至40%,再搅拌降温至52℃,成为三次待发酵料;再向三次待发酵料中加入占酶解混合秸秆渣重量4.5%的高温好氧发酵菌(本例采用由等重量份的红色嗜热杆菌和嗜热丝菌混合而成的菌剂),搅匀,在52℃下、静态处理至三次待发酵料中的菌种数量达到1.8亿cfu/g,成为三次发酵料,备用;在发酵期间,每隔8h更换罐内的空气,每当罐内物料内部的温度超过65℃时,匀速搅拌处理22min。
上述三次发酵过程中,二次发酵料作为该次发酵的低分子物质的养份源,又可通过进一步的好氧发酵使物质分解的更高效;酶解混合秸渣的添加,使得发酵既可进一步增加养分,同时还伴随腐殖酸等改善土壤环境的有益物质产生;尿素富集液的添加可为发酵提供氮源,保证发酵效率;发酵基料的添加进一步充实发酵的养分源。
④、四次发酵:将三次发酵料转移至空地中,堆成宽、高均在1.2m的条垛状(堆垛时在三次发酵物料中按3-5根/m3的比例插入表面带有孔径为1.2-2.0cm的空心圆管),自然发酵处理5天;刚发酵时,用遮盖物遮盖住空心圆管顶部,当发酵物料内部温度达到45-50℃时,揭去遮盖物;发酵完成后,成为四次发酵料,将其在85℃下常压烘干至水分小于12%,再粉碎成50目的发酵物料粉,备用;
上述将三次发酵料转移至空地中,既可腾出发酵罐以便后续的发酵利用;又可使物料进一步发酵,同时使物料在上述发酵步骤中发酵产生的气体等得到充分的释放,便于后续的操作。
⑶、有机肥配制:将发酵物料粉与尿素富集品按照1:0.08的重量比例混匀,成为初混合料;再将粘稠液撒入初混合料中,边撒边搅,至初混合料表面粘结的粘稠液厚度达到0.08mm,成为一步处理混合料;再将猪粪渣碳化粉缓慢加入,边加边搅至均匀,然后再将粘稠液撒入,至一步处理混合料表面粘结的粘稠液厚度达到0.25mm,成为二步处理混合料;将二步处理混合料经烘干或晒干后,再经制粒处理,即得有机肥。
上述通过两次的包埋以及猪粪渣碳化粉的吸附,使得有机肥的养分得到较好的保护,在施用时,既可防止养分被雨水冲洗,又可起到养分缓释效果,延长肥效周期。
本发明的有机肥,经过检测(检测标准为NY525-2012),其各项技术指标见下面的表2:
表2 主要成份检测表
本发明的有机肥,适用于水稻、水果、蔬菜和瓜果等农作物种植。

Claims (9)

1.一种利用秸秆和粪污类有机废弃物制备有机肥料的方法,其特征在于,所用原料包括猪尿、猪粪、植物秸秆、发酵基料、微生物菌群,所述的微生物菌群包括专性厌氧菌、厌氧菌、高温好氧发酵菌;
其制备步骤如下:
⑴、原料预处理:
①、猪尿预处理:将猪尿过滤后转入周转池中澄清10-16h,再转移至蒸发器中,通过高温蒸发或低温真空浓缩至尿液中尿素的质量浓度为22.5-36.5mg/ml,成为尿素富集液,备用;再将部分尿素富集液与相同体积的萃取剂混合均匀,投入混配罐中,均速搅拌处理10-20min,静置、分层,滤去沉渣,收集水层液,然后经干燥、粉碎,得尿素富集品,备用;
②、猪粪预处理:
A、渣液分离:将猪粪收集至周转池中,用占猪粪重量的45-65%、50-65℃的温水稀释,然后自然沉降1-2天,压滤,分别收集猪粪渣和猪粪液,备用;
B、酶解:将占猪粪渣总重量1/5的猪粪渣,用质量分数为0.5-1.6%的磷酸溶液调节其pH值为4.5-5.5,并调配至含水量为32-40%,成为调配猪粪渣;将调配猪粪渣、畜禽血粉、树皮粉按4-6.5:0.05-0.15:0.2的重量比例混合后转移至发酵池中,同时加入占树皮粉重量5-6.5%的酸性蛋白酶,搅匀,酶解处理至物料内部温度升至55℃时,停止酶解,并翻动降至常温;再将占调配猪粪渣重量1.5-3.5%的糖化酶加入发酵池中,搅匀,酶解处理12-25h,压滤,分别收集猪粪渣酶解液和猪粪酶解渣,备用;
C、碳化:将猪粪酶解渣干燥至水分小于8%,然后在200-300℃下碳化处理3.5-6.0h,再粉碎成60目以上的猪粪渣碳化粉,备用;
③、植物秸秆预处理:
将占猪粪渣总重量1.2-1.6倍的植物秸秆与杂草或树叶或蔬菜按6-8:1的重量比例混合,磨碎成浆料,并用质量分数为5-10%的糊精溶液调节其水分含量至30-38%,再加入占原植物秸秆重量2.2-2.8%的糖苷酶,搅匀,酶解处理至浆料中的单糖含量为1.1-1.8mg/ml,压滤,分别收集植物秸秆酶解液和酶解混合秸秆渣,备用;
④、初混合:
A、粘稠液制备:将占植物秸秆酶解液总重量1/2的植物秸秆酶解液和猪粪渣酶解液混合均匀,成为混合酶解液;再将混合酶解液经蒸发或真空浓缩至糖类含量为45.5-65mg/ml或固形物量含为32-42%,成为浓缩酶解液;再向浓缩酶解液中加入占其重量3.5-5.5%的粘稠剂,搅匀,成为粘稠液,备用;
B、猪粪秸秆酶解液制备:将猪粪液和占植物秸秆酶解液总重量1/2的植物秸秆酶解液混合均匀,然后转投至蒸发器中,通过高温蒸发或低温真空浓缩至固形物含量为12.5-30%,再与相同体积的萃取剂混合均匀,然后投入混配罐中,均速搅拌处理10-20min,静置、分层,滤去沉渣,收集水层液,得猪粪秸秆酶解液,备用;
⑤、发酵基料制备:将猪粪秸秆酶解液同等重量的尿素富集液混合均匀,得混合水液,备用;再将泔水渣、蔬菜、碱性水果按1:3-5:0.5-0.6的重量比例混合均匀,经研磨机处理成60目以上的细浆料,备用;再将混合水液与细浆料按相同的重量比例混匀,得发酵基料,备用;
⑵、发酵:
①、一次发酵:将占猪粪渣总重量4/5的猪粪渣与占发酵基料总重量2/5的发酵基料混合均匀,然后投入高温发酵罐中,先在80-90℃下静态熬制1.5-2.5h,再搅拌降至30-38℃,并使发酵罐内达到无氧状态,成为一次待发酵物料;再向一次待发酵物料加入占所用猪粪渣重量1.5-3.5%的专性厌氧菌,混合均匀,发酵处理10-20h,控制发酵温度在30-38℃,然后将发酵罐内温度在20-30min内升至80℃以上,搅拌处理1-1.5h,同时打开发酵罐顶部通风盖,进行气体交换,待罐中的氧气浓度达到20%以上时,成为一次发酵料,备用;
②、二次发酵:将一次发酵料与占发酵基料总重量1/5的发酵基料混合均匀后投入高温发酵罐中,先在95-105℃下动态熬制水分含量至35-45%,再搅拌降温至25-30℃,并使发酵罐中氧气浓度低于15%,成为二次待发酵料;再向二次待发酵料中加入占其总重量0.5-2.0%的厌氧菌,混合均匀,然后发酵处理至物料内部温度达到50℃时,将发酵罐中的温度在20-30min内升至80℃以上,搅拌处理1-1.5h,同时打开发酵罐顶部通风盖,进行气体交换,待罐中的氧气浓度达到20%以上时,成为二次发酵料,备用;
③、三次发酵:先将二次发酵料、酶解混合秸秆渣、占发酵基料总重量2/5的发酵基料混合成三次混合料,再加入占三次混合料总重量10-20%的尿素富集液,混合均匀后投入高温发酵罐中,先在95-105℃下动态熬制水分含量至35-45%,再搅拌降温至50-55℃,成为三次待发酵料;再向三次待发酵料中加入占酶解混合秸秆渣重量2.5-6.5%的高温好氧发酵菌,搅匀,在50-55℃下、静态处理至三次待发酵料中的菌种数量达到1.5-2.2亿cfu/g,成为三次发酵料,备用;
④、四次发酵:将三次发酵料转移至空地中,堆成宽、高均在1.0-1.5m的条垛状,自然发酵处理4-5天,然后,在80-90℃下常压烘干至水分小于12%,再粉碎成40-60目的发酵物料粉,备用;
⑶、有机肥配制:将发酵物料粉与尿素富集品按照1:0.05-0.1的重量比例混匀,成为初混合料;再将粘稠液撒入初混合料中,边撒边搅,至初混合料表面粘结的粘稠液厚度达到0.04-0.12mm,成为一步处理混合料;再将猪粪渣碳化粉缓慢加入,边加边搅至均匀,然后再将粘稠液撒入,至一步处理混合料表面粘结的粘稠液厚度达到0.15-0.3mm,成为二步处理混合料;将二步处理混合料经烘干或晒干后,再经制粒处理,即得有机肥。
2.根据权利要求1所述利用秸秆和粪污类有机废弃物制备有机肥料的方法,其特征在于,所述猪尿预处理步骤中猪尿过滤的过程是:将猪尿依次经过第一道过滤池和第二道过滤池过滤;其中,第一道过滤池的过滤层是由燃烧完全的煤渣配制而成的两层滤层,其上层为颗粒直径在1.2-2.0mm的煤渣颗粒,其底层为30目以上的煤渣粉,上、下两层配制的质量比为1:1.5-2.5,两层滤层的厚度为50-70cm;第二道过滤池的过滤层是颗粒直径为0.2-0.5mm的细沙,滤层厚度为40-60cm。
3.根据权利要求1所述利用秸秆和粪污类有机废弃物制备有机肥料的方法,其特征在于:所述的萃取剂是由P507或N1923或TRPO中的一种与磺化煤油按1:0.05-0.1的体积比配制而成。
4.根据权利要求1所述利用秸秆和粪污类有机废弃物制备有机肥料的方法,其特征在于:所述的高温好氧发酵菌是双杈两歧放线菌、绿色糖单孢菌、地衣芽孢杆菌、红色嗜热杆菌、嗜热丝菌中的一种或多种,当为两种以上时,各组分的配比为等重量份。
5.根据权利要求1所述利用秸秆和粪污类有机废弃物制备有机肥料的方法,其特征在于:所述的粘稠剂是卡尔胶、明胶、羟丙基甲基纤维素中的一种。
6.根据权利要求1所述利用秸秆和粪污类有机废弃物制备有机肥料的方法,其特征在于:所述的专性厌氧菌是破伤风杆菌、肉毒杆菌、产气荚膜杆菌中的一种或多种,当为两种以上时,各组分的配比为等重量份。
7.根据权利要求1所述利用秸秆和粪污类有机废弃物制备有机肥料的方法,其特征在于:所述的厌氧菌是脆弱拟杆菌、产气荚膜梭菌、大肠杆菌、丙酸菌中的一种或多种,当为两种以上时,各组分的配比为等重量份。
8.根据权利要求1所述利用秸秆和粪污类有机废弃物制备有机肥料的方法,其特征在于:在所述三次发酵步骤中,发酵期间,每隔6-10h更换罐内的空气,每当罐内物料内部的温度超过65℃时,匀速搅拌处理20-25min。
9.根据权利要求1所述利用秸秆和粪污类有机废弃物制备有机肥料的方法,其特征在于:在所述四次发酵步骤中,堆垛时在三次发酵物料中按3-5根/m3的比例插入表面带有孔径为1.2-2.0cm的空心圆管;刚发酵时,用遮盖物遮盖住空心圆管顶部,当发酵物料内部温度达到45-50℃时,揭去遮盖物。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109704887A (zh) * 2019-03-13 2019-05-03 郑水芝 一种污泥资源化生产有机肥的制备方法
CN110105140A (zh) * 2019-05-20 2019-08-09 广州天适立农生态农业发展有限公司 一种可提高肥料养分含量的发酵工艺
CN110590468A (zh) * 2019-11-07 2019-12-20 李光学 一种利用糖厂滤泥制备有机肥料的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104192837A (zh) * 2014-08-24 2014-12-10 侯梦斌 一种利用酶解法生产活性炭工艺
CN105197926A (zh) * 2015-08-18 2015-12-30 南京林业大学 一种以酶解木质素为原料制备活性炭的方法
CN108117453A (zh) * 2018-01-11 2018-06-05 南京国龙生物科技有限公司 利用猪养殖废弃物制作生物有机肥的方法
CN108329157A (zh) * 2018-05-21 2018-07-27 胡希鲜 一种营养均衡的速溶水溶肥料粉体及其制备方法
CN108383618A (zh) * 2018-04-27 2018-08-10 湖南省中科农业有限公司 一种提高农产品品质的全元生物有机肥及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104192837A (zh) * 2014-08-24 2014-12-10 侯梦斌 一种利用酶解法生产活性炭工艺
CN105197926A (zh) * 2015-08-18 2015-12-30 南京林业大学 一种以酶解木质素为原料制备活性炭的方法
CN108117453A (zh) * 2018-01-11 2018-06-05 南京国龙生物科技有限公司 利用猪养殖废弃物制作生物有机肥的方法
CN108383618A (zh) * 2018-04-27 2018-08-10 湖南省中科农业有限公司 一种提高农产品品质的全元生物有机肥及其制备方法
CN108329157A (zh) * 2018-05-21 2018-07-27 胡希鲜 一种营养均衡的速溶水溶肥料粉体及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
仇付国等: "源分离尿液营养物质回收与处理技术研究进展", 《环境工程》 *
杨南宗等: "猪粪尿的污染及其资源化利用", 《上海畜牧兽医通讯》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109704887A (zh) * 2019-03-13 2019-05-03 郑水芝 一种污泥资源化生产有机肥的制备方法
CN110105140A (zh) * 2019-05-20 2019-08-09 广州天适立农生态农业发展有限公司 一种可提高肥料养分含量的发酵工艺
CN110590468A (zh) * 2019-11-07 2019-12-20 李光学 一种利用糖厂滤泥制备有机肥料的方法

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