CN110229026A - 一种生猪粪污处理后用于种植作物肥料的方法 - Google Patents

一种生猪粪污处理后用于种植作物肥料的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种生猪粪污处理后用于种植作物肥料的方法，（1）收集养殖场的生猪粪液并处理发酵，得到沼液和沼渣的混合物，沼液流入储存池暂存备用；沼液中，富含有机质，COD5616mg/L，N1397mg/L，P54mg/L,K916mg/L,以及多种生物活性物质；（2）选取用于种植作物的田块，并在储存池和田块之间，铺设地下沼液输送管道；（3）采用沼液对田块进行灌溉施肥或机械施肥；（4）根据不同作物不同时期的需肥量、土壤的承载能力、沼液的营养价值、水源的含盐量以及气候等因素，综合确定沼液肥的安全用量；（5）按照作物的需肥量与实际用肥量的差距，及时补施化肥，以满足作物对肥料的需要。本发明方法用有机肥部分取代化肥，节省化肥成本，改善土壤肥力，提高作物产量和品质。

Description

一种生猪粪污处理后用于种植作物肥料的方法
技术领域
本发明涉及生态循环农业技术领域，特别涉及一种利用生猪养殖场粪污处理后的沼液有机肥，在水稻、小麦等粮食作物生产上部分替代化肥，种植优质绿色粮食的方法。
背景技术
土壤长期使用化肥，有机质含量降低，团粒结构变差，酸化板结加重，肥力下降。
发明内容
本发明的目的是提供一种生猪粪污处理后用于种植作物肥料的方法，发明一种省工降本、便捷高效、绿色环保、种养融合的新模式。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种生猪粪污处理后用于种植作物肥料的方法，包括以下步骤：
（1）从头抓好生猪粪液的原料源头管控：
a）调整生猪饲料配方，不添加铜、锌、砷等重金属元素，盐的配比控制在4‰；
b）猪舍冲洗水用量每头商品猪控制在一吨左右；
c）猪场消毒水，员工洗澡、洗衣、洗刷等生活污水以及雨水全部实行分流处理，严防有害有毒物质进入粪液；
d）收集养殖场的生猪粪液并处理发酵，得到沼液和沼渣的混合物，所述沼液流入储存池暂存备用；沼液中：富含有机质，COD5616mg/L，N1397mg/L，P54mg/L,K916mg/L,以及多种生物活性物质；
e）正常进行沼液抽检化验，确保沼液肥安全优质；
（2）选取用于种植作物的田块（距离储存池较近且具备条件），并在所述储存池和所述田块之间，铺设地下沼液输送管道；采用便捷、省工、高效的管道输送沼液路径：
a）输送管道铺设于地下，既不容易触碰损坏，又不影响地上种植；管道离地表面深度一米以下，穿越河道离河底深度四米以下；
b）猪场粪污收集到沼气站匀浆池，PE管道2公里以内DN 6公斤，直径160mm，水泵动力22千瓦；2-10公里DN 8公斤，直径200mm，水泵动力32千瓦；10-20公里DN 12公斤，直径250mm，水泵动力45千瓦；
c）沼液肥从储存池输送到田间地头，PE管道2公里以内DN 6公斤，直径160mm，水泵动力22千瓦；2-10公里DN 8公斤，直径200mm，水泵动力24千瓦；10-20公里DN 12公斤，直径200mm，水泵动力32千瓦；
（3）采用沼液对所述田块进行灌溉施肥或机械施肥；
（4）根据不同作物不同时期的需肥量，土壤的承载能力、沼液的营养价值、水源的含盐量以及气候等因素，综合确定沼液肥的安全用量；
（5）按照作物的需肥量与实际用肥量的差距，在沼液肥施用不足的情况下，及时补施化肥，以满足作物对肥料的需要。
优选地，所述作物为水稻时：
选择灌溉条件较好的田块，并选择土地相对平整的田块，只需考虑肥水混合均匀、深浅一致，就能避免施肥不平衡的问题；
在所述田块主渠道的出水口（即支渠道的进水口）至所述储存池之间铺设所述地下沼液输送管道；
肥水混合：
沼液肥与水在所述进水口汇合，当流入水稻田的所述支渠道长于1000米时，肥水在所述支渠道中流动并充分混合；当流入所述水稻田的所述支渠道不足1000米时，在所述进水口建肥水缓冲混合池，使肥水在所述肥水缓冲混合池中充分混合后再进入所述水稻田；肥水缓冲混合池为2m*2m*2m；
用量控制：
结合作物的需肥量、土壤的承载能力、沼液的营养价值、水源的含盐量以及气候等因素，合理确定沼液肥的安全用量；
含盐量的安全值，水稻生长苗期控制在1.5‰以内，中后期控制在2‰以内；
流量控制：
在沼液肥出口处安装阀门，根据所述水稻田每次每亩所需灌溉的总水量（45吨），按照每小时所述主渠道进入所述支渠道的水流量，结合每次农作物所需沼液肥的安全用量，通过所述阀门控制沼液肥的流量，使肥水比例合理；
适时施用：
5月底至6月中旬，施好基肥：在水稻田做好田埂，耕翻或打作栽插以前，每亩随水均匀灌施9-10吨左右沼液肥；
7月初，施好返青分蘖肥：在水稻栽插5-7天后，每亩随水均匀灌施4-5吨左右沼液肥；
8月上中旬，施好拔节孕穗肥：在水稻倒4至3叶期，每亩随水均匀灌施7-8吨左右沼液肥；
8月底至9月初，施好粒肥：在水稻裂口抽穗前2-3天，每亩随水均匀灌施2-3吨左右沼液肥；
每次结合防病治虫做好叶面喷肥；由于沼液中含有多种生物活性物质，其中有机酸中的丁酸、植物激素中的赤霉素、吲哚乙酸、维生素B12以及沼液中的氨和铵盐，对病虫害有直接抑制作用；用1:1的沼液兑水加药喷雾，既防病治虫，又补施肥料，一举两得；
补施化肥：
根据沼液肥的实际用肥量与作物的需肥量的差距，及时补施化肥，以满足作物对肥料的需要。
优选地，所述作物为小麦时：
选择进水渠与排水沟相间隔且完全分开的田块，即排、灌完全分开；并选择土地连片便于机械操作的田块；
所述地下沼液输送管道沿多条所述进水渠的一端横向铺设，并在每条所述进水渠一端建观察井，在所述观察井和对应的所述进水渠之间建沼液输送出口；具体的，相邻的两块小麦田之间依次由进水渠和排水沟隔开，进水渠则设于两块小麦田之间；
沼液输送：
提前封闭所述进水渠外出口；并清除所述进水渠中的杂草杂物；在小麦喷肥前，提前向所述进水渠泵送一定量的沼液肥；
机械喷肥：
采用可调节双喷头喷洒机械，沿所述进水渠一侧吸收所述进水渠中的沼液，来回分别向两侧的小麦田喷施；根据小麦田宽度调控喷施覆盖距离；利用行进速度调控沼液喷肥用量；阴雨天气或雨后田间潮湿时，机械不得下田喷肥，以防破坏土壤，损伤麦苗；
沼液肥只能输入进水渠，严禁进入排水沟，防止排水带肥，污染环境；沼液喷肥期间，必须保证排水沟畅通，遇雨能排能降；喷肥以后，进水渠沼液滞留过多的，要向下一条进水渠翻打，既提高沼液利用率，也防止遇雨外流污染；
适时施用：
在小麦播种前喷施基肥；每亩均匀喷施5-6吨沼液肥；
在小麦进入越冬期后至返青拔节前，选择晴好天气，喷施冬腊肥、返青肥；冬腊肥：每亩均匀喷施1.5-2吨沼液肥；返青肥：每亩均匀喷施1.5-2吨沼液肥；喷肥时间在小麦进入越冬期后，既避免小麦机械损伤，又有利压实保墒、控上促下；
因需机械下田作业，在小麦进入越冬期至返青拔节前进行，机械行走反而有利压实保墒、控上促下；喷肥机械采用8-10cm宽的车轮作业，以减少碾压面积；鉴于机械喷肥以雾态形式施用，且用量较小，故沼液不需要兑水，以原液喷施；
补施化肥：
按照小麦产量对不同时期的需肥量，在沼液肥未施或施用不足的情况下，根据缺多少补多少的原则，及时补施化肥，以满足小麦对肥料养分的需要。
更优选地，所述可调节双喷头喷洒机械的喷洒距离在40-90米之间调控。
优选地，所述地下沼液输送管道由PE材料制成且输送管道沿路边或沟边铺设。
优选地，在步骤（1）中，将养殖场的生猪粪液汇集后泵入匀浆池，在所述匀浆池内充分混合实现匀浆、水解、增温后泵入厌氧罐，搅拌使发酵物料和微生物处于完全混合状态，将温度保持在35℃-38℃并厌氧发酵15天，得到沼液和沼渣的混合物，将其送入沉淀池沉淀并进行固液分离，所述沼渣干化堆置加工有机肥，所述沼液流入储存池暂存备用。
更优选地，在所述厌氧罐内配置搅拌机，所述搅拌机沿上下方向具有至少两层桨叶。
更优选地，通过热电联产发电机组以及沼气锅炉对所述厌氧罐内进行增温。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明一种生猪粪污处理后用于种植作物肥料的方法，用有机肥部分取代化肥，节省化肥成本，改善土壤肥力，使其更适合作物生长，提高作物产量和品质，促进农业绿色发展。
附图说明
附图1为本发明方法用于水稻种植的流程图；
附图2为本发明方法用于小麦种植的流程图。
具体实施方式
下面结合附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。
参见图1所示：
（1）生猪养殖场的粪污汇集后，通过地下沼液输送管道泵送到沼气站匀浆池；
（2）经沼气站厌氧罐厌氧发酵后产生沼液沼渣混合物，流入沉淀池；
（3）沉淀池沉淀后再进行固液分离，沼渣加工有机肥，沼液流入储存池暂存备用；
（4）在水稻需要追肥时，将沼液肥从储存池泵送到水稻田主渠道的出水口（支渠道的进水口）；
（5）根据水稻施用沼液肥的安全用量，通过地下沼液输送管道的出口阀门，控制沼液的流量；
（6）沼液肥与水汇合并得到充分混合后，均匀流入水稻田；
（7）沼液肥施用不足时，及时补施化肥，保证水稻生长的肥料需要。
参见图2所示：
（1）生猪养殖场的粪污汇集后，通过地下沼液输送管道泵送到沼气站匀浆池；
（2）经沼气站厌氧罐厌氧发酵后产生沼液沼渣混合物，流入沉淀池；
（3）沉淀池沉淀后再进行固液分离，沼渣加工有机肥，沼液流入储存池暂存备用；
（4）选择排灌分开、土地连片且便于机械操作的小麦田进行机械喷施；
（5）在小麦需要施肥前，将沼液泵送至田间进水渠；
（6）采用可调节双喷头喷肥机械，沿进水渠两侧来回分别向两侧小麦田喷施；
（7）沼液肥未施或施用不足时，及时补施化肥，以满足小麦生长需肥。
实施例：
6月上旬至10月中旬，在田块上种植水稻：
6月上中旬，施加基肥：在水稻田做好田埂，耕翻或打作栽插以前，每亩随水均匀灌施10吨沼液肥；
7月上中旬，施加返青分蘖肥：在水稻栽插6天后，每亩随水均匀灌施5吨沼液肥；
8月上中旬，施加拔节孕穗肥：在水稻倒4至3叶期，每亩随水均匀灌施8吨沼液肥；
8月底至9月初，施加粒肥：在水稻裂口抽穗前2天，每亩随水均匀灌施2吨沼液肥；
水稻成熟后收割；
10月下旬至次年6月上旬，在收取水稻后的田块上种植小麦：
10月下旬，喷施基肥：每亩均匀喷施5吨沼液肥；
11月下旬至次年1月中旬，喷施冬腊肥：每亩均匀喷施1.5吨沼液肥；
次年1月下旬至次年2月中旬，喷施返青肥：每亩均匀喷施1.5吨沼液肥；
小麦成熟后收割。
按照上述实施例在田块上轮流种植水稻和小麦，具有以下优点：
（1）土壤肥力提升：三年后，土壤有机质从11.29g/kg提升到14.8g/kg，提升幅度为32.7%；土壤有效钾从12.47mg/kg提升拿到24.95mg/kg，提升幅度为100.1%；土壤有效磷从15.35mg/kg提升到24.17mg/kg，提升幅度为57.5%。
（2）盐碱土地改善：土壤pH值平均下降10.5%，盐碱土壤总盐量降低41.5%，更适合作物生长。
（3）病虫发生减轻：沼液中含有多种生物活性物质，其中有机酸中的丁酸、植物激素中的赤霉素、吲哚乙酸、维生素B12以及沼液中的氨和铵盐，对病虫害有直接抑制作用。
（4）化肥用量降低：沼液肥部分取代化肥后，化肥用量减少，每亩平均节约化肥成本100元以上。
（5）粮食产量增加：水稻、小麦的产量提升5%以上。
（6）粮食品质提高：创树了绿色、有机粮食品牌，促进了农业绿色发展。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种生猪粪污处理后用于种植作物肥料的方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）收集养殖场的生猪粪液并处理发酵，得到沼液和沼渣的混合物，所述沼液流入储存池暂存备用；沼液中：富含有机质，COD5616mg/L，N1397mg/L，P54mg/L,K916mg/L,以及多种生物活性物质；
（2）选取用于种植作物的田块，并在所述储存池和所述田块之间，铺设地下沼液输送管道；
（3）采用沼液对所述田块进行灌溉施肥或机械施肥；
（4）根据不同作物不同时期的需肥量，土壤的承载能力、沼液的营养价值、水源的含盐量以及气候等因素，综合确定沼液肥的安全用量；
（5）在沼液肥施用不足的情况下，及时补施化肥，以满足作物对肥料的需要。
2.根据权利要求1所述的一种生猪粪污处理后用于种植作物肥料的方法，其特征在于：所述作物为水稻时：
在所述田块主渠道的出水口（即支渠道的进水口）至所述储存池之间铺设所述地下沼液输送管道；
肥水混合：
沼液肥与水在所述进水口汇合，当流入水稻田的所述支渠道长于1000米时，肥水在所述支渠道中流动并充分混合；当流入所述水稻田的所述支渠道不足1000米时，在所述进水口建肥水缓冲混合池，使肥水在所述肥水缓冲混合池中充分混合后再进入所述水稻田；
用量控制：
结合作物的需肥量、土壤的承载能力、沼液的营养价值、水源的含盐量以及气候等因素，合理确定沼液肥的安全用量；
含盐量的安全值，水稻生长苗期控制在1.5‰以内，中后期控制在2‰以内；
流量控制：
在沼液肥出口处安装阀门，根据所述水稻田每次每亩所需灌溉的总水量（45吨），按照每小时所述主渠道进入所述支渠道的水流量，结合每次农作物所需沼液肥的安全用量，通过所述阀门控制沼液肥的流量，使肥水比例合理；
适时施用：
5月底至6月中旬，施好基肥：在水稻田做好田埂，耕翻或打作栽插以前，每亩随水均匀灌施9-10吨沼液肥；
7月初，施好返青分蘖肥：在水稻栽插5-7天后，每亩随水均匀灌施4-5吨沼液肥；
8月上中旬，施好拔节孕穗肥：在水稻倒4至3叶期，每亩随水均匀灌施7-8吨沼液肥；
8月底至9月初，施好粒肥：在水稻裂口抽穗前2-3天，每亩随水均匀灌施2-3吨沼液肥；
每次结合防病治虫做好叶面喷肥；用1:1的沼液兑水加药喷雾；
补施化肥：
根据沼液肥的实际用肥量与作物的需肥量的差距，及时补施化肥，以满足作物对肥料的需要。
3.根据权利要求1所述的一种生猪粪污处理后用于种植作物肥料的方法，其特征在于：所述作物为小麦时：
所述田块的进水渠与排水沟相间隔且完全分开，即排、灌完全分开；所述地下沼液输送管道沿多条所述进水渠的一端横向铺设，并在每条所述进水渠一端建观察井，在所述观察井和对应的所述进水渠之间建沼液输送出口；
沼液输送：
提前清除所述进水渠中的杂草、杂物；封闭所述进水渠外出口；在小麦喷肥前，提前向所述进水渠泵送一定量的沼液肥；
机械喷肥：
采用可调节双喷头喷洒机械，沿所述进水渠一侧吸收所述进水渠中的沼液，来回分别向两侧的小麦田喷施；根据小麦田宽度调控喷施覆盖距离；利用行进速度调控沼液喷肥用量；
适时施用：
在小麦播种前喷施基肥；每亩均匀喷施5-6吨沼液肥；
在小麦进入越冬期后至返青拔节前，选择晴好天气，喷施冬腊肥、返青肥；冬腊肥：每亩均匀喷施1.5-2吨沼液肥；返青肥：每亩均匀喷施1.5-2吨沼液肥；
补施化肥：
按照小麦产量对不同时期的需肥量，在沼液肥未施或施用不足的情况下，根据缺多少补多少的原则，及时补施化肥，以满足小麦对肥料养分的需要。
4.根据权利要求3所述的一种生猪粪污处理后用于种植作物肥料的方法，其特征在于：所述可调节双喷头喷洒机械的喷洒距离在40-90米之间调控。
5.根据权利要求1所述的一种生猪粪污处理后用于种植作物肥料的方法，其特征在于：所述地下沼液输送管道由PE材料制成且沿路边或沟边铺设。
6.根据权利要求1所述的一种生猪粪污处理后用于种植作物肥料的方法，其特征在于：在步骤（1）中，将养殖场的生猪粪液汇集后泵入匀浆池，在所述匀浆池内充分混合实现匀浆、水解、增温后泵入厌氧罐，搅拌使发酵物料和微生物处于完全混合状态，将温度保持在35℃-38℃并厌氧发酵15天，得到沼液和沼渣的混合物，将其送入沉淀池沉淀并进行固液分离，所述沼渣干化堆置加工有机肥，所述沼液流入储存池暂存备用。
7.根据权利要求6所述的一种生猪粪污处理后用于种植作物肥料的方法，其特征在于：在所述厌氧罐内配置搅拌机，所述搅拌机沿上下方向具有至少两层桨叶。
8.根据权利要求6所述的一种生猪粪污处理后用于种植作物肥料的方法，其特征在于：通过热电联产发电机组以及沼气锅炉对所述厌氧罐内进行增温。
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