CN110452032A - 一种堆肥发酵方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生物发酵和微生物技术领域，公开了一种堆肥发酵方法，具体包括以下步骤，S1、复合菌剂的配置：从当地堆肥中分离培养各种单菌，然后采取液态富集培养基进行扩大培养，将得到的各种液态菌进行等量混合，再进行混合培养，得到复合菌落，制得固体土著菌菌剂；再依次制得促一次发酵复合菌剂和促二次发酵复合菌剂；S2、发酵物料的配置；S3、间歇式动态堆肥工艺：将堆肥原料送入一次发酵仓，向S2步骤中的发酵物料中添加骨料，骨料表面和内部空隙附着有土著菌菌剂，使用翻堆机将骨料与堆肥原料进行充分混合，并翻倒造堆，进行发酵；其能解决菌剂在污泥中的均匀化分布程度不足，影响后续好氧发酵的周期的技术问题，得到优质堆肥。

Description

一种堆肥发酵方法

技术领域

本发明涉及生物发酵和微生物技术领域，具体涉及一种堆肥发酵方法。

背景技术

随着我国畜牧业和圆园林种植业的快速发展，全国家禽养殖量和园林种植 面积逐渐增加，每年约生产出2000多万吨的畜禽粪便和大量的枯枝树叶，然而 这些粪便和枯枝树叶如果处理不当不仅会造成资源浪费而且还会造成畜禽养殖 污染、侵占土地、不利于城市美化等诸多问题。

堆肥不仅能在微生物作用下通过高温发酵使上述废弃物中的病原菌无害 化，有机物腐殖话、稳定化、最终达到腐熟，而且还会进一步加工为宝贵的复 合肥料。但是，现代农业条件下，畜禽粪便采用传统的堆制技术，存在耗时长， 污染环境等缺点，限制了畜禽粪便使用质量的提高；还存在腐熟过度造成堆肥 效果不佳，或者堆肥不成熟、C/N不合适等原因造成不能充分利用粪便及枯枝树 叶废弃物，不能保证堆肥质量的问题。

由于污泥含水率高、粘性较大，传统好氧发酵过程中虽添加有木屑、秸秆 粉等调节辅料，但仍存在物料团块化严重、存在厌氧微区，翻抛过程中易散发 恶臭气体，污染工作环境；传统方法为菌剂随污泥混合添加，但实际操作过程 中，菌剂在污泥中的均匀化分布程度不足，影响后续好氧发酵的周期。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种堆肥发酵方法，其 能解决菌剂在污泥中的均匀化分布程度不足，影响后续好氧发酵的周期的技术 问题，得到优质堆肥。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种堆肥发酵方法，具体包括以下步骤：

S1、复合菌剂的配置：从当地堆肥中分离培养各种单菌，然后采取液态富 集培养基进行扩大培养，将得到的各种液态菌进行等量混合，再进行混合培养， 得到复合菌落，并制得固体土著菌菌剂；

通过中温微生物的固体斜面培养、扩大培养、发酵罐中通气培养制成中温 微生物固体菌剂，再将制得的固体土著菌菌剂和中温微生物固体菌剂按重量比 1-5:1的比例混合制成促一次发酵复合菌剂，待用；

通过高温微生物的固体斜面培养、扩大培养、发酵罐中通气培养制成高温 微生物固体菌剂，再将制得的固体土著菌菌剂和中温微生物固体菌剂按重量比 2-4:1的比例混合制成促二次发酵复合菌剂，待用；

S2、发酵物料的配置：进厂的粪便堆放在厂房内的粪便仓，经过基本特性 分析后，进入粪便挤出机，通过定量给料设备与碳类有机堆肥材料混合破碎， 破碎后的堆肥原料粒径≦20mm，含水率调节到60％-65％，C/N＝25:1～35:1；

S3、间歇式动态堆肥工艺：将所述堆肥原料送入一次发酵仓，向所述S2步 骤中的发酵物料中添加骨料，所述骨料表面和内部空隙附着有土著菌菌剂，使 用翻堆机将所述骨料与所述堆肥原料进行充分混合，并翻倒造堆，之后2-3天进 行一次翻堆，同时加入促一次发酵复合菌剂，堆肥发酵混合机中物料的温度为 40-50℃，一次发酵阶段为10～12天；

形成的半成品堆肥转到二次发酵仓进行为期10-20天的二次发酵腐熟，堆肥 发酵混合机中混合物料的温度为55-70℃，2-4天进行一次翻堆，同时加入促二 次发酵复合菌剂，温度下降为35℃以下后，每5天翻一次，直至堆体温度下降 至环境温度结束发酵，在二次发酵仓中，随着温度升高，高温微生物逐渐替代 中温微生物起主导作用，以芽孢菌为主的嗜温好氧性菌将有机物迅速分解并不 断产热，导致温度不断升高，堆肥堆体温度升高到50℃以上，则进入高温期。 在此阶段中，一些难分解的有机物如纤维素、木质素等开始被分解形成腐殖质。 这个阶段中起主要作用是嗜热真菌、好热芽孢菌以及好热放线菌等，中温菌则 开始受到抑制或者死亡，而当温度达到60～70℃时，大量的高温微生物进入休 眠或者死亡状态。此时起作用的是各种酶，使有机物继续分解，但热量会由于 各种微生物的死亡而减少则导致温度开始降低，当温度低于70℃时，休眠的高 温微生物又开始活动产生新的热量，如此反复徘徊于高温阶段，在高温阶段维 持一段时间后，纤维素、半纤维素以及果胶类物质基本分解，难以分解的木质 素等物质和形成的腐殖质剩下了，此时微生物活动减弱、热量减少温度开始逐 渐下降，但温度下降到40℃左右，中温微生物开始活动对剩余难分解有机物进 行进一步的分解，腐殖质从而不断增多，堆肥进入稳定化和腐熟化阶段；

腐熟后的堆肥通过筛分将骨料和腐熟物料分离，所述腐熟物料进入精加工 设备，进行筛分、粉碎、造粒，然后装袋存储，所述骨料回收利用。

在本发明中，优选的，还包括S4，废水处理排放，将所述S3步骤中产生的 污水通过过滤板排入废水池，经过无害化处理，无害化处理装置的出口处设有 酸碱检测口，经检测达标后，排出作为农田灌溉用水。

在本发明中，优选的，所述S3步骤中加入促一次发酵复合菌剂与所述堆肥 材料的重量比为3-7.kg/t，加入促二次发酵复合菌剂与所述堆肥材料的重量比为 3-8kg/t。

在本发明中，优选的，所述S1步骤中的单菌来源于畜禽粪便，并通过稀释 平板法得到，首先，将粪便制样，将待分离的样品经过大量稀释后，取稀释液 均匀地涂布在培养皿中的培养基表面，培养后得到单个菌落。

在本发明中，优选的，所述单菌包括光合细菌、酵母菌、乳酸菌、枯草芽 孢杆菌、凝结芽孢杆菌和放线菌。

在本发明中，优选的，所述畜禽粪便包括鸡粪、牛粪和猪粪中的一种或两 种以上的混合物。

在本发明中，优选的，所述碳类有机堆肥材料包括木屑、秸秆、稻杆、蔗 渣和大豆秆中的一种或两种以上的混合物，其中，碳类有机堆肥材料的作用是 调节发酵物料的碳氮比和含水率。

在本发明中，优选的，所述中温微生物固体菌剂包括无芽孢细菌、霉菌以 及芽孢细菌中的一种或两种以上的混合物。

在本发明中，优选的，所述高温微生物固体菌剂包括嗜热真菌、好热芽孢 杆菌以及嗜热放线菌的一种或两种以上的混合物。

在本发明中，优选的，所述骨料占所述堆肥原料体积的10-30％，所述骨料 为多孔结构的陶粒。

在本发明中，优选的，所述翻堆机主要由柴油机驱动，履带行走，翻抛轮 置于梯形机架上，当驾驶员驾驶翻抛机驶入堆体中，液压驱动的翻抛轮高速旋 转不断攫取物料并向后方翻抛落下，落下的物料重新置堆。该条垛式翻堆机具 有高度的机动性和灵活性，能节省堆肥车间面积，降低土建投资，发酵仓建筑 成本至少可以降低1/3，翻抛时，高位抛散，与空气接触充分，易减少水分，翻 抛轮上装有耐磨曲面齿刀，取料时对物料破碎能力强，而且堆体内物料经翻抛 轮抛落，使物料运动轨迹加长，与空气充分接触，即延长了物料供氧时间，又 便于水分挥发，促进好氧发酵快速完成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的从当地堆肥中提取分离，扩大培养得到土著菌菌剂，并将土著菌 菌剂分别与中温微生物固体菌剂和高温微生物固体菌剂，制得促一次发酵复合 菌剂和促二次发酵复合菌剂，并分别在一次发酵仓和二次发酵仓中接入，使得 堆体发酵在5天内即可进入高温期发酵，在高温下杀死有害生物，降低不愉快 气味，有效分解粪便中木质纤维素等有机物质，从而加快堆肥物料的腐熟速度， 提升堆肥产品品质。

本发明将菌剂通过骨料承载，由于骨料为多孔结构的陶粒，个体相对独立， 不会被堆肥原料吸收，能够与堆肥原料进行充分混合，以实现菌剂在堆肥原料 中均匀分布，通过骨料与堆肥进行充分混合，可以降低物料团块的情况；通过 骨料使得菌剂在堆肥中均匀分布，有效避免堆肥中厌氧微区的存在，提高木质 纤维等有机物质的降解率。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所 描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明 中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有 其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组 件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可 以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是 “设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中 组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是 为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术 领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术 语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的 术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

一，固体土著菌菌剂的制备：

粪便中土著菌的分离和筛选常用的方法为稀释平板法，首先，将粪便制样， 将待分离的样品经过大量稀释后，取稀释液均匀地涂布在培养皿中的培养基表 面，培养后得到单个菌落(光合细菌、酵母菌、乳酸菌、枯草芽孢杆菌、放线 菌的单菌)，然后采取液态富集培养基进行扩大培养。具体步骤如下：

1.培养基的配制：

猪粪浸提液培养基

新鲜猪粪(含水率约60-70％)与蒸馏水混合，混合比率为1:5(W/V)，25℃ 条件下震荡30min，2000rpm离心15min，取上清液分装于300ml三角瓶，每瓶 装100mL，0.103MPa下121℃高压蒸汽灭菌30min，备用。

光合细菌：

采用酵母膏培养基：酵母膏3g，蛋白胨3g,碳酸钙0.3g，硫酸镁0.5g，蒸馏 水1000mL，琼脂20g，0.103MPa下121℃高压蒸汽灭菌20min，接种后的培养 基置于30℃恒温培养箱，光照，培养48h。

酵母菌：

采用马铃薯葡萄糖培养基：20％马铃薯浸汁的配置：将去皮马铃薯200g切 成小块，加入蒸馏水1000mL，80℃水浴浸泡1h后用纱布过滤，补足失水至所 需体积即可，储存备用，配置培养基时，首先按照每100mL马铃薯浸汁加入2g 葡萄糖，加热煮沸，加入2g琼脂，继续加热融化，补足失水至所需体积，分装， 加塞，包扎，0.103MPa下121℃高压蒸汽灭菌20min，接种后的培养基置于30℃ 恒温培养箱，培养24-48h。

乳酸菌：

采用番茄汁培养基：牛肉膏10g，酵母膏10g，蛋白胨10g，葡萄糖10g， 碳酸钙20g，番茄汁20％，吐温800.05％，溴甲酚绿0.01％，琼脂20g，蒸馏水 1000mL，0.103MPa下121℃高压蒸汽灭菌20min，接种后的培养基置于30℃ 恒温培养箱，培养24-48h。

枯草芽孢杆菌：

采用牛肉膏蛋白胨培养基：葡萄糖20g，蛋白胨15g，牛肉膏0.5g，氯化钠 0.5g，蒸馏水1000mL，琼脂20g，0.103MPa下121℃高压蒸汽灭菌20min，接 种后的培养基置于37℃恒温培养箱，培养24h。

放线菌：

采用高氏成一号培养基：可溶性淀粉20g，氯化钠0.5g，硝酸钾1.0g，七水 合硫酸镁0.5g，三水合磷酸氢二钾0.5g，七水合硫酸亚铁0.01g，琼脂20g，蒸 馏水1000mL，0.103MPa下121℃高压蒸汽灭菌20min，接种后的培养基置于 30℃恒温培养箱，培养24-48h。

2.单个菌落的培养：

于猪粪堆肥的升温、高温阶段分别于堆体上层、中层、底层取样入无菌容 器，混匀，取10g样品，加入0.8％无菌生理盐水100mL，30℃条件下160rpm 振动活化30min，2000rpm离心处理15min后取上清液10mL，接种于已配置好 的猪粪浸出汁培养基，160rpm振动培养48h得到接种液。

对接种液采取梯度稀释法稀释到10^-4，选取三个稀释浓度梯度10^-2、10^-3、 10^-4的接种液分别平板涂布法于酵母膏培养基、马铃薯葡萄糖基培养基、番茄汁 培养基、牛肉膏蛋白胨培养基，对于放线菌的培养，由于其兼性厌氧菌的原因 采用倾注法用高氏合成一号培养基进行培养，于相应温度培养相应时间，每个 稀释度做三个重复实验。培养完成后，挑取形状良好的单菌落于相应的分离培 养基进行划线分离培养，直至菌落纯化，将菌落移至斜面于4℃冰箱低温保存。 液态富集培养基进行扩大培养：

针对光合细菌，酵母菌，乳酸菌，枯草龅牙杆菌以及放线菌配置相应的液 体溶液进行富集培养。

3.混合发酵制得土著菌菌剂：

将植物性原料粉碎至2.0mm，然后按照植物性原料与水重量比1:5的比例加 水混匀，制得植物性料液；接着，按光合细菌种子液：酵母菌种子液：乳酸菌 种子液：枯草芽孢杆菌种子液：放线菌种子液＝1：3：2：1：1的比例光合细菌 种子液、酵母菌种子液、乳酸菌种子液、枯草芽孢杆菌种子液和放线菌种子液 接种至植物性料液中，总接种量为5％，发酵温度34～36℃，搅拌转速150～ 200r/min，通风比1:0.6～1:1.0，发酵时间16～18小时后晾干，制成固体土著菌 菌剂。

其中，所述植物性原料为膨化玉米、去皮豆粕、黄豆粉、大米面、小麦面 粉，所述膨化玉米、去皮豆粕、黄豆粉、大米面、小麦面粉和水的重量百分含 量依次为5％、10％、2％、3％、5％和75％。

在所述混合发酵过程中，向发酵液中加入25％的氨水，以调控发酵液的pH 为4.5～4.8。

二、复合菌剂的配置

1.促一次发酵复合菌剂的配制：

凝结芽孢杆菌固体斜面培养，即取10g蛋白胨、3g牛肉提取物、5g氯化钠、 20g琼脂、1L蒸馏水制成斜面培养基，PH 7.0-7.2，取凝结芽孢杆菌菌种接入上 述固体斜面培养基，培养温度为37℃，培养时间24小时；

凝结芽孢杆菌扩大培养，即取10g蛋白胨、3g牛肉提取物、5g氯化钠、20g 琼脂、1L蒸馏水制成斜面培养基，PH 7.0-7.2，制成种子培养液，将凝结芽孢杆 菌从保藏的固体斜面培养基上接种至上述种子培养液中扩大培养，具体操作步 骤是每1000mL的三角瓶装入细菌培养液200mL，于55℃的温度的条件下，以 旋转摇床设定转速160rpm、培养24小时，培养后的液体菌种采用菌落计数法计 数，菌落含量达到1*10⁹个/mL以上，发酵罐中通气培养，即待凝结芽孢杆菌扩 大培养后，将液体菌种以4％(V/V)的接种量接种至装有培养基的容量为5L 的发酵罐中通气培养，培养温度55℃，搅拌转速30rpm，通气量0.6m³/h，培养 时间22小时，将培养好的凝结芽孢杆菌液按照重量比1：1的比例接种到灭菌 麸皮中，然后放回发酵罐中继续通气培养发酵48h，最后进行风干处理，制成凝 结芽孢杆菌固体菌剂。

将制得的固体土著菌菌剂和凝结芽孢杆菌固体菌剂按重量比1-5:1的比例混 合配成促一次发酵复合菌剂。

注：凝结芽孢杆菌还可替换为无芽孢细菌或霉菌，该类嗜温好氧性菌在 40-50℃温度下将有机物迅速分解并不断产热。

1.促二次发酵复合菌剂的配制：

嗜热脂肪芽孢杆菌固体斜面培养，即取10g蛋白胨、3g牛肉提取物、5g氯 化钠、15g琼脂、1L蒸馏水制成斜面培养基，取嗜热脂肪芽孢杆菌菌种接入上 述固体斜面培养基，培养温度为40℃，培养时间16小时；

嗜热脂肪芽孢杆菌扩大培养，即取10g蛋白胨、3g牛肉提取物、5g氯化钠 1L蒸馏水制成种子培养液，将嗜热脂肪芽孢杆菌从保藏的固体斜面培养基上接 种至上述种子培养液中扩大培养，具体操作步骤是每1000mL的三角瓶装入细菌 培养液200mL，于55℃的温度的条件下，以旋转摇床设定转速160rpm、培养 24小时，培养后的液体菌种采用菌落计数法计数，菌落含量达到1*10⁹个/mL 以上，发酵罐中通气培养，即待嗜热脂肪芽孢杆菌扩大培养后，将液体菌种以 4％(V/V)的接种量接种至装有培养基的容量为5L的发酵罐中通气培养，培养 温度55℃，搅拌转速30rpm，通气量0.6m³/h，培养时间22小时，将培养好的 额嗜热脂肪芽孢杆菌液按照重量比1：1的比例接种到灭菌麸皮中，然后放回发 酵罐中继续通气培养发酵48h，最后进行风干处理，制成嗜热脂肪芽孢杆菌固体 菌剂。

将制得的固体土著菌菌剂和嗜热脂肪芽孢杆菌固体菌剂按重量比2-4:1的比 例混合配成促二次发酵复合菌剂。

注：嗜热脂肪芽孢杆菌还可替换为嗜热放线菌或嗜热真菌，该类嗜高温好 氧性菌在50-70℃温度下将一些难分解的有机物如纤维素、木质素等进行分解 形成腐殖质。

三、骨料上附着土著菌菌剂的过程如下：

首先，土著菌菌剂经过发酵培养后，发酵液的浓度不低于1亿活菌/毫升， 然后，将陶粒摊成薄层，具体为20cm厚度，使用喷淋装置对陶粒进行雾化喷淋， 喷淋后用混料装置将陶粒拌匀，搅拌转速60转每分钟搅拌5-10分钟，并且重复 该步骤3-5次，其中，菌剂分3-5次定量喷淋，并将喷淋总量控制为总物料质量 的2‰，使得菌剂被陶粒完全吸收(附着于陶粒表面以及填充陶粒内部的孔隙)， 最后，得到载菌陶粒。

实施例1：使用固体土著菌菌剂和凝结芽孢杆菌固体菌剂按重量比5:1的比 例混合配成促一次发酵复合菌剂；固体土著菌菌剂和嗜热脂肪芽孢杆菌固体菌 剂按重量比2:1的比例混合配成促二次发酵复合菌剂；

(1)发酵物料的配置：进厂的鸡粪堆放在厂房内的粪便仓，经过基本特性 分析后，进入粪便挤出机，通过定量给料设备与秸秆混合破碎，破碎后的堆肥 原料粒径≦20mm，含水率调节到60％，C/N＝25:1，使之成为优质堆肥原料，堆 肥原料堆放在厂房内的混料区的仓内；

(2)间歇式动态堆肥工艺：由铲车将所述堆肥原料送入一次发酵仓，向所 述发酵物料中添加骨料，所述骨料占所述堆肥原料体积的10％，所述骨料表面 和内部空隙附着有土著菌菌剂，使用翻堆机将所述骨料与所述堆肥原料进行充 分混合，并翻倒造堆，同时加入促一次发酵复合菌剂，加入促一次发酵复合菌 剂与所述堆肥材料的重量比为0.1kg/t，堆肥发酵混合机中物料的温度为40-50 ℃，一次发酵阶段一般为10～12天，2-3天进行一次翻堆；

形成的半成品堆肥转到二次发酵仓进行为期10-20天的二次发酵腐熟，，堆 肥发酵混合机中混合物料的温度为55-70℃，2-4天进行一次翻堆，同时加入促 二次发酵复合菌剂，加入促二次发酵复合菌剂与所述堆肥材料的重量比为 0.2kg/t，腐熟后的堆肥通过筛分将骨料和腐熟物料分离，所述腐熟物料进入精加 工设备，进行筛分、粉碎、造粒，然后装袋存储，所述骨料回收利用；

(3)将堆肥发酵过程中产生的污水通过过滤板排入废水池，经过无害化处 理，无害化处理装置的出口处设有酸碱检测口，经检测达标后，排出作为农田 灌溉用水。

实施例2：使用固体土著菌菌剂和凝结芽孢杆菌固体菌剂按重量比2:1的比 例混合配成促一次发酵复合菌剂；固体土著菌菌剂和嗜热脂肪芽孢杆菌固体菌 剂按重量比3:1的比例混合配成促二次发酵复合菌剂；

(1)发酵物料的配置：进厂的牛粪堆放在厂房内的粪便仓，经过基本特性 分析后，进入粪便挤出机，通过定量给料设备与蔗渣与大豆秆的混合物进行混 合破碎，破碎后的堆肥原料粒径≦20mm，含水率调节到65％，C/N＝35:1，使之 成为优质堆肥原料，堆肥原料堆放在厂房内的混料区的仓内；

(2)间歇式动态堆肥工艺：由铲车将所述堆肥原料送入一次发酵仓，向所 述发酵物料中添加骨料，所述骨料占所述堆肥原料体积的30％，所述骨料表面 和内部空隙附着有土著菌菌剂，使用翻堆机将所述骨料与所述堆肥原料进行充 分混合，并翻倒造堆，同时加入促一次发酵复合菌剂，加入促一次发酵复合菌 剂与所述堆肥材料的重量比为4kg/t，堆肥发酵混合机中物料的温度为40-50℃， 一次发酵阶段一般为10～12天，2-3天进行一次翻堆；

形成的半成品堆肥转到二次发酵仓进行为期10-20天的二次发酵腐熟，，堆 肥发酵混合机中混合物料的温度为55-70℃，2-4天进行一次翻堆，同时加入促 二次发酵复合菌剂，加入促二次发酵复合菌剂与所述堆肥材料的重量比为5kg/t， 腐熟后的堆肥通过筛分将骨料和腐熟物料分离，所述腐熟物料进入精加工设备， 进行筛分、粉碎、造粒，然后装袋存储，所述骨料回收利用；

(3)将堆肥发酵过程中产生的污水通过过滤板排入废水池，经过无害化处 理，无害化处理装置的出口处设有酸碱检测口，经检测达标后，排出作为农田 灌溉用水。

实施例3：使用固体土著菌菌剂和凝结芽孢杆菌固体菌剂按重量比5:1的比 例混合配成促一次发酵复合菌剂；固体土著菌菌剂和嗜热脂肪芽孢杆菌固体菌 剂按重量比4:1的比例混合配成促二次发酵复合菌剂；

(1)发酵物料的配置：进厂的猪粪堆放在厂房内的粪便仓，经过基本特性 分析后，进入粪便挤出机，通过定量给料设备与秸秆混合破碎，破碎后的堆肥 原料粒径≦20mm，含水率调节到63％，C/N＝30:1，使之成为优质堆肥原料，堆 肥原料堆放在厂房内的混料区的仓内；

(2)间歇式动态堆肥工艺：由铲车将所述堆肥原料送入一次发酵仓，向所 述发酵物料中添加骨料，所述骨料占所述堆肥原料体积的20％，所述骨料表面 和内部空隙附着有土著菌菌剂，使用翻堆机将所述骨料与所述堆肥原料进行充 分混合，并翻倒造堆，同时加入促一次发酵复合菌剂，加入促一次发酵复合菌 剂与所述堆肥材料的重量比为0.5kg/t，堆肥发酵混合机中物料的温度为40-50 ℃，一次发酵阶段一般为10～12天，2-3天进行一次翻堆；

形成的半成品堆肥转到二次发酵仓进行为期10-20天的二次发酵腐熟，，堆 肥发酵混合机中混合物料的温度为55-70℃，2-4天进行一次翻堆，同时加入促 二次发酵复合菌剂，加入促二次发酵复合菌剂与所述堆肥材料的重量比为1kg/t， 腐熟后的堆肥通过筛分将骨料和腐熟物料分离，所述腐熟物料进入精加工设备， 进行筛分、粉碎、造粒，然后装袋存储，所述骨料回收利用；

(3)将堆肥发酵过程中产生的污水通过过滤板排入废水池，经过无害化处 理，无害化处理装置的出口处设有酸碱检测口，经检测达标后，排出作为农田 灌溉用水。

实施例4：使用固体土著菌菌剂和凝结芽孢杆菌固体菌剂按重量比1:1的比 例混合配成促一次发酵复合菌剂；固体土著菌菌剂和嗜热脂肪芽孢杆菌固体菌 剂按重量比2:1的比例混合配成促二次发酵复合菌剂；

(1)发酵物料的配置：进厂的猪粪和鸡粪的混合物堆放在厂房内的粪便仓， 经过基本特性分析后，进入粪便挤出机，通过定量给料设备与木屑与稻杆质量 比为1:1的混合物质进行混合破碎，破碎后的堆肥原料粒径≦20mm，含水率调 节到61％，C/N＝25:1，使之成为优质堆肥原料，堆肥原料堆放在厂房内的混料 区的仓内；

(2)间歇式动态堆肥工艺：由铲车将所述堆肥原料送入一次发酵仓，向所 述发酵物料中添加骨料，所述骨料占所述堆肥原料体积的25％，所述骨料表面 和内部空隙附着有土著菌菌剂，使用翻堆机将所述骨料与所述堆肥原料进行充 分混合，并翻倒造堆，同时加入促一次发酵复合菌剂，加入促一次发酵复合菌 剂与所述堆肥材料的重量比为2kg/t，堆肥发酵混合机中物料的温度为40-50℃， 一次发酵阶段一般为10～12天，2-3天进行一次翻堆；

形成的半成品堆肥转到二次发酵仓进行为期10-20天的二次发酵腐熟，，堆 肥发酵混合机中混合物料的温度为55-70℃，2-4天进行一次翻堆，同时加入促 二次发酵复合菌剂，加入促二次发酵复合菌剂与所述堆肥材料的重量比为3kg/t， 腐熟后的堆肥通过筛分将骨料和腐熟物料分离，所述腐熟物料进入精加工设备， 进行筛分、粉碎、造粒，然后装袋存储，所述骨料回收利用；

(3)将堆肥发酵过程中产生的污水通过过滤板排入废水池，经过无害化处 理，无害化处理装置的出口处设有酸碱检测口，经检测达标后，排出作为农田 灌溉用水。

对比例1：

与实施例4的好氧发酵堆肥工艺类似，区别之处在于未使用骨料，菌剂使 用量相同，土著菌菌剂是在粪便混合过程中以喷雾的方式添加。

对比例2：

自然发酵。

实验结果：

对实施例1-实施例4，对比例1和对比例2的整个堆肥发酵过程进行跟踪和 检测，测试内容包含：堆肥过程中温度的变化、堆肥过程中木质素，纤维素及 半纤维素含量的变化，使用LN1-T UT325数字电子温度计每天测定环境温度和 堆体中部处温度；利用ANKOM²²⁰型纤维分析仪测定木质纤维素含量。

采样方法：

采样采取多点采样法，均匀混合样品后，测定木质素，纤维素及半纤维素 含量，所有分析取样均采集3个平行样。

一、堆肥发酵过程中温度的变化：

表1为实施例1-实施例4，对比例1和对比例1在堆肥发酵过程中温度随时 间的变化数据：

表1.堆肥发酵过程中温度的变化

表1中显示了实施例1-实施例4，对比例1和对比例2在堆肥发酵30天中 堆肥温度的变化情况，实施例1-实施例4，在堆制后第4-5天就进入高温分解阶 段(>50℃)，并持续到第16-20天，之后温度逐渐下降，21-26天时降至35℃ 以下，整个堆肥过程中，高温期维持了11-17天，堆肥温度达到了堆肥无害化的 基本要求。而对比例1自然堆肥的堆体温度虽然高于室温，但在整个实验周期 内未进入高温期，堆肥的温度变化直观反映了堆肥体系中热量的演变，也是微 生物代谢活动的重要指标，可见本发明的堆肥方法提高了堆肥过程中尤其是前 期的微生物活性。

将实施例1-实施例4的温度变化数据进行对比，可以发现实施例1在第6 天进入高温分解阶段，实施例2在第6天高温分解阶段，实施例3在第6天才 进入高温分解阶段，然而实施例4在第3天便进入了高温分解阶段，同时实施 例1-实施例3的高温期都只维持了11-12天，而实施例4的高温期维持了17天。

二、堆肥过程中木质纤维素的含量变化：

表2为实施例1-实施例4，对比例1和对比例2堆肥过程中纤维素降解率随 时间的变化数据，表3为实施例1-实施例4，对比例1和对比例2堆肥过程中半 纤维素降解率随时间的变化数据，表4为实施例1-实施例4，对比例1和对比例 2堆肥过程中木质素降解率随时间的变化数据。

表2.堆肥过程纤维素降解率

表3.堆肥过程半纤维素降解率

表4.堆肥过程木质素降解率

由表2，表3和表4可知，堆肥发酵结束时，实施例1-实施例5中纤维素、 半纤维素和木质素的降解率均比对比例1和对比例2有所提高，说明采用本发 明堆肥发酵方法对堆肥中木质纤维素降解均有不同程度的促进，从而加快堆肥 物料的腐熟速度，提高堆肥产品品质。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限 定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或 修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (10)

1.一种堆肥发酵方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1、复合菌剂的配置：从当地堆肥中分离培养各种单菌，然后采取液态富集培养基进行扩大培养，将得到的各种液态菌进行等量混合，再进行混合培养，得到复合菌落，并制得固体土著菌菌剂；

通过中温微生物的固体斜面培养、扩大培养、发酵罐中通气培养制成中温微生物固体菌剂，再将制得的固体土著菌菌剂和中温微生物固体菌剂按重量比1-5:1的比例混合制成促一次发酵复合菌剂，待用；

通过高温微生物的固体斜面培养、扩大培养、发酵罐中通气培养制成高温微生物固体菌剂，再将制得的固体土著菌菌剂和中温微生物固体菌剂按重量比2-4:1的比例混合制成促二次发酵复合菌剂，待用；

S2、发酵物料的配置：进厂的粪便堆放在厂房内的粪便仓，经过基本特性分析后，进入粪便挤出机，通过定量给料设备与碳类有机堆肥材料混合破碎，破碎后的堆肥原料粒径≦20mm，含水率调节到60％-65％，C/N＝25:1～35:1；

S3、间歇式动态堆肥工艺：将所述堆肥原料送入一次发酵仓，向所述S2步骤中的发酵物料中添加骨料，所述骨料表面和内部空隙附着有土著菌菌剂，使用翻堆机将所述骨料与所述堆肥原料进行充分混合，并翻倒造堆，之后2-3天进行一次翻堆，同时加入促一次发酵复合菌剂，堆肥发酵混合机中物料的温度为40-50℃，一次发酵阶段为10～12天；

形成的半成品堆肥转到二次发酵仓进行为期10-20天的二次发酵腐熟，堆肥发酵混合机中混合物料的温度为55-70℃，2-4天进行一次翻堆，同时加入促二次发酵复合菌剂，温度下降为35℃以下后，每5天翻一次，直至堆体温度下降至环境温度结束发酵；

腐熟后的堆肥通过筛分将骨料和腐熟物料分离，所述腐熟物料进入精加工设备，进行筛分、粉碎、造粒，然后装袋存储，所述骨料回收利用。

2.根据权利要求1所述的一种堆肥发酵方法，其特征在于，还包括S4，废水处理排放，将所述S3步骤中产生的污水通过过滤板排入废水池，进行处理，处理装置的出口处设有酸碱检测口，经检测达标后，排出作为农田灌溉用水。

3.根据权利要求1所述的一种堆肥发酵方法，其特征在于，所述S3步骤中加入促一次发酵复合菌剂与所述堆肥材料的重量比为0.1-4kg/t，加入促二次发酵复合菌剂与所述堆肥材料的重量比为0.2-5kg/t。

4.根据权利要求1所述的一种堆肥发酵方法，其特征在于，所述S1步骤中的单菌来源于畜禽粪便，并通过稀释平板法得到；其具体步骤为：首先，将粪便制样，将待分离的样品经过大量稀释后，取稀释液均匀地涂布在培养皿中的培养基表面，培养后得到单个菌落。

5.根据权利要求1所述的一种堆肥发酵方法，其特征在于，所述单菌包括光合细菌、酵母菌、乳酸菌、枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌和放线菌。

6.根据权利要求4所述的一种堆肥发酵方法，其特征在于，所述畜禽粪便包括鸡粪、牛粪和猪粪中的一种或两种以上的混合物。

7.根据权利要求1所述的一种堆肥发酵方法，其特征在于，所述碳类有机堆肥材料包括木屑、秸秆、稻杆、蔗渣和大豆秆中的一种或两种以上的混合物。

8.根据权利要求1所述的一种堆肥发酵方法，其特征在于，所述中温微生物固体菌剂包括无芽孢细菌、霉菌以及芽孢细菌中的一种或两种以上的混合物。

9.根据权利要求1所述的一种堆肥发酵方法，其特征在于，所述高温微生物固体菌剂包括嗜热真菌、好热芽孢杆菌以及嗜热放线菌的一种或两种以上的混合物。

10.根据权利要求1所述的一种堆肥发酵方法，其特征在于，所述骨料占所述堆肥原料体积的10-30％，所述骨料为多孔结构的陶粒。