CN110540465A - 固体粪便堆肥发酵保氮除臭添加剂 - Google Patents
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Abstract
一种固体粪便堆肥发酵保氮除臭添加剂,涉及固体粪便堆肥固氮添加剂技术领域,包括以下原料:膨化羽毛粉、糖蜜、硫酸亚铁、过磷酸钙、生物质炭、脲酶抑制剂。本发明将膨化羽毛粉与糖蜜结合,作为蛋白添加剂和碳源添加原料,有效增殖堆肥发酵过程中的功能菌;将硫酸亚铁和过磷酸钙同时添加并优化配比,即可使调节固体粪便堆肥发酵物料PH值到6~7.5,使氮素营养以铵盐形态存在,减少氨的挥发,又可保证发酵温度快速提升;本发明采用生物质炭吸附固体粪便堆肥中的部分挥发出的氨气或硫化氢,同时可以调节碳氮比,促进发酵温度提高;采脲酶抑制剂抑制蛋白质水解,减少氨的挥发,保全氮素营养;添加米糠调节发酵物料炭氮比。
Description
技术领域:
本发明涉及肥料添加剂技术领域,特别涉及一种固体粪便堆肥发酵保氮除臭添加剂。
背景技术:
近年来,我国畜牧业发展势头迅猛,规模化养殖水平显著提高,保障了肉蛋奶供给,但大量养殖废弃物没有得到有效处理和利用,成为农业农村环境治理的一大难题,也严重制约了养殖业自身的可持续发展。畜禽养殖废弃物富含有机质、氮、磷、钾养分及其它有益矿物元素,是一类具有较高农业利用价值的肥料资源,但其中同时含有饲料中超标添加的兽药、重金属等有害物质,直接农业利用会带来环境风险。高温好氧堆肥是解决畜禽固体粪便污染问题的重要手段和方法,其主要依靠微生物的协同相互作用,通过高温发酵使有机物矿质化、腐殖化和无害化而变成腐熟肥料,不但活化生成大量可被植物利用的有效态氮、磷、钾化合物,而且可以合成新的高分子有机物-腐殖质,作为提高土壤肥力的有效活性物质。但是,常规的条垛、槽式等高温堆肥过程中,高pH、高温易导致氮素营养以氨气形态挥发损失,据研究初始堆肥的氮素损失高达70%以上,极大地降低了禽畜粪便堆肥营养水平和有机肥品质;同时,堆肥过程中产生的挥发性恶臭成分如胺类物质、含硫化合物、含氮化合物等,不但会导致家畜对疾病免疫力降低,致使养殖业成本增加,也是引起环境问题的主要污染源。因此,添加兼具除臭和保氮功能的添加剂来减少禽畜粪便堆肥处理过程中氨气的挥发、降低堆肥过程恶臭物质产生,是加强对禽畜粪便无害化处理及肥料化利用的重要技术途径,所以应用于固体粪便堆肥发酵的固氮除臭添加剂有待进一步的研发与应用。
发明内容:
有鉴于此,有必要提供一种固体粪便堆肥发酵保氮除臭添加剂。
一种固体粪便堆肥发酵保氮除臭添加剂,包括以下原料及原料的重量份:膨化羽毛粉15份~25份、糖蜜7份~17份、硫酸亚铁20份~30份、过磷酸钙8份~18份、生物质炭23份~33份、脲酶抑制剂0.5份~2份。
优选的,固体粪便堆肥发酵保氮除臭添加剂的原料较佳配比为:膨化羽毛粉20%、糖蜜12%、硫酸亚铁25%、过磷酸钙13%、生物质炭28.5%、脲酶抑制剂1.5%。
优选的,脲酶抑制剂为ρ-苯醌、氢醌、二元酚、N-丁基硫代磷酰三胺、苯基磷酰二胺、环己基磷酰三胺中的一种或者几种的组合。
优选的,固体粪便堆肥发酵保氮除臭添加剂通过以下制备工艺获得:
根据目标功能菌的有效活菌数确定膨化羽毛粉、糖蜜的添加浓度及比例;确定膨化羽毛粉的重量份为15份~25份,糖蜜的重量份为7份~17份;
根据发酵物料pH变化规律,确定硫酸亚铁及过磷酸钙添加浓度及比例;确定硫酸亚铁的重量份为20份~30份,过磷酸钙的重量份为8份~18份;
根据堆肥发酵过程中有效活菌数及pH变化规律,确定固体粪便堆肥发酵保氮除臭添加剂的原料组合的浓度及比例;
将膨化羽毛粉15份~25份、糖蜜7份~17份、硫酸亚铁20份~30份、过磷酸钙8份~18份、生物质炭23份~33份和脲酶抑制剂0.5份~2份依次分别加入粉碎搅拌机内粉碎搅拌至均匀,固体粪便堆肥发酵保氮除臭添加剂制备完成。
优选的,固体粪便堆肥发酵保氮除臭添加剂的使用方法为:固体粪便堆肥发酵前添加一次保氮除臭添加剂,添加的重量占固体粪便堆肥的重量的0.5%,固体粪便堆肥高温发酵阶段结合堆肥的PH数据,补充添加一次保氮除臭添加剂,添加量占固体粪便堆肥重量的0.3%~0.5%。
羽毛粉中约含粗蛋白质80%~85%,含硫氨基酸含量居所有天然原料之首,缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸的含量均居前列,本发明将膨化羽毛粉与糖蜜结合,作为蛋白添加剂和碳源添加原料,有效增殖堆肥发酵过程中的功能菌;本发明添加硫酸亚铁和过磷酸钙,很好的将固体粪便堆肥发酵物料的PH值调节为6~7.5,使氮素营养以铵盐形态存在,减少氨的挥发;本发明采用生物质炭吸附固体粪便堆肥中的部分挥发出的氨气或硫化氢,同时可以调节炭氮比;采脲酶抑制剂抑制蛋白质水解,减少氨的挥发,保全氮素营养;添加米糠调节发酵物料炭氮比。
具体实施方式:
本发明提供了以下粪便堆肥发酵保氮除臭添加剂的制备实施例:
实施例一,根据目标功能菌的有效活菌数确定膨化羽毛粉、糖蜜的添加浓度及比例;确定膨化羽毛粉的重量份为15份,糖蜜的重量份为7份;
根据发酵物料pH变化规律,确定硫酸亚铁及过磷酸钙添加浓度及比例;确定硫酸亚铁的重量份为20份,过磷酸钙的重量份为8份;
根据堆肥发酵过程中有效活菌数及pH变化规律,确定固体粪便堆肥发酵保氮除臭添加剂的原料组合的浓度及比例;确定生物质炭23份,脲酶抑制剂0.5份;
将膨化羽毛粉15kg、糖蜜7kg、硫酸亚铁20kg、过磷酸钙8kg、生物质炭23kg和脲酶抑制剂0.5kg依次分别加入粉碎搅拌机内粉碎搅拌至均匀,固体粪便堆肥发酵保氮除臭添加剂制备完成。
实施例二,根据目标功能菌的有效活菌数确定膨化羽毛粉、糖蜜的添加浓度及比例;确定膨化羽毛粉的重量份为25份,糖蜜的重量份为17份;
根据发酵物料pH变化规律,确定硫酸亚铁及过磷酸钙添加浓度及比例;确定硫酸亚铁的重量份为30份,过磷酸钙的重量份为18份;
根据堆肥发酵过程中有效活菌数及pH变化规律,确定固体粪便堆肥发酵保氮除臭添加剂的原料组合的浓度及比例;确定生物质炭33份和脲酶抑制剂2份;
将膨化羽毛粉25kg、糖蜜17kg、硫酸亚铁30kg、过磷酸钙18kg、生物质炭33kg和脲酶抑制剂2kg依次分别加入粉碎搅拌机内粉碎搅拌至均匀,固体粪便堆肥发酵保氮除臭添加剂制备完成。
实施例三,根据目标功能菌的有效活菌数确定膨化羽毛粉、糖蜜的添加浓度及比例;确定膨化羽毛粉的重量份为20份,糖蜜的重量份为12;
根据发酵物料pH变化规律,确定硫酸亚铁及过磷酸钙添加浓度及比例;确定硫酸亚铁的重量份为25份,过磷酸钙的重量份为13份;
根据堆肥发酵过程中有效活菌数及pH变化规律,确定固体粪便堆肥发酵保氮除臭添加剂的原料组合的浓度及比例;确定生物质炭的重量份为28.5份,脲酶抑制剂的重量份为1.5份;
将膨化羽毛粉20%、糖蜜12%、硫酸亚铁25%、过磷酸钙13%、生物质炭28.5%和脲酶抑制剂1.5%依次分别加入粉碎搅拌机内粉碎搅拌至均匀,固体粪便堆肥发酵保氮除臭添加剂制备完成。
上述三种实施例中所用的脲酶抑制剂为ρ-苯醌、氢醌、二元酚、N-丁基硫代磷酰三胺、苯基磷酰二胺、环己基磷酰三胺中的一种或者几种的组合。
将以上三种实施例制备出的固体粪便堆肥发酵保氮除臭添加剂应用于固体粪便堆肥发酵的的使用方法为:固体粪便堆肥发酵前添加一次保氮除臭添加剂,添加的重量占固体粪便堆肥的重量的0.5%,固体粪便堆肥高温发酵阶段结合堆肥的PH数据,补充添加一次保氮除臭添加剂,添加量占固体粪便堆肥重量的0.3%~0.5%。
羽毛粉中约含粗蛋白质80%~85%,含硫氨基酸含量居所有天然原料之首,缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸的含量均居前列,本发明将膨化羽毛粉与糖蜜结合,作为蛋白添加剂和碳源添加原料,有效增殖堆肥发酵过程中的功能菌;本发明添加硫酸亚铁和过磷酸钙,很好的将固体粪便堆肥发酵物料的PH值调节为6~7.5,使氮素营养以铵盐形态存在,减少氨的挥发;本发明采用生物质炭吸附固体粪便堆肥中的部分挥发出的氨气或硫化氢,同时可以调节炭氮比;采脲酶抑制剂抑制蛋白质水解,减少氨的挥发,保全氮素营养;添加米糠调节发酵物料炭氮比。
将上述三种实施例获得的固体粪便堆肥发酵保氮除臭添加剂应用在农业生态园中,具体效果试验如下:
2019年7月,在宁夏顺宝农业生态园开展添加剂应用效果试验,以鲜鸡粪和糠醛渣(3:1)比例复配,添加鹤壁人元Rw液体发酵菌剂(有效活菌数≥50.0亿/ml)0.1%,统一槽式发酵。在以上技术措施统一的基础上,设置3个处理:1、常规处理(T0),不添加任何原料;2、硫酸亚铁处理(T1),添加2.5%硫酸亚铁,表面撒施与发酵物料混匀后堆肥发酵;3、添加剂处理(T2),添加2.5%添加剂,表面撒施与发酵物料混匀后堆肥发酵。其中鸡粪和糠醛的基本性质如表1所述,经过不同处理后发酵物料特征如表2所述:
表1 鸡粪和糠醛渣的基本性质
表2 不同处理发酵物料特征
发酵结果表明,相对于常规发酵处理,施用本发明提供的自主研发的添加剂显著提高发酵物料有效活菌数20.36%,有机质含量极显著提升33.1%,氮素营养显著保留,相对于对照减少氮素损失35.8%,显著提升了有机肥品质。
Claims (5)
1.一种固体粪便堆肥发酵保氮除臭添加剂,其特征在于:固体粪便堆肥发酵保氮除臭添加剂包括以下原料及原料的重量份:膨化羽毛粉15份~25份、糖蜜7份~17份、硫酸亚铁20份~30份、过磷酸钙8份~18份、生物质炭23份~33份、脲酶抑制剂0.5份~2份。
2.如权利要求1所述的固体粪便堆肥发酵保氮除臭添加剂,其特征在于:固体粪便堆肥发酵保氮除臭添加剂的原料较佳配比为:膨化羽毛粉20%、糖蜜12%、硫酸亚铁25%、过磷酸钙13%、生物质炭28.5%、脲酶抑制剂1.5%。
3.如权利要求1或2所述的固体粪便堆肥发酵保氮除臭添加剂,其特征在于:脲酶抑制剂为ρ-苯醌、氢醌、二元酚、N-丁基硫代磷酰三胺、苯基磷酰二胺、环己基磷酰三胺中的一种或者几种的组合。
4.如权利要求1所述的固体粪便堆肥发酵保氮除臭添加剂,其特征在于:固体粪便堆肥发酵保氮除臭添加剂通过以下制备工艺获得:
根据目标功能菌的有效活菌数确定膨化羽毛粉、糖蜜的添加浓度及比例;确定膨化羽毛粉的重量份为15份~25份,糖蜜的重量份为7份~17份;
根据发酵物料pH变化规律,确定硫酸亚铁及过磷酸钙添加浓度及比例;确定硫酸亚铁的重量份为20份~30份,过磷酸钙的重量份为8份~18份;
根据堆肥发酵过程中有效活菌数及pH变化规律,确定固体粪便堆肥发酵保氮除臭添加剂的原料组合的浓度及比例;
将膨化羽毛粉15份~25份、糖蜜7份~17份、硫酸亚铁20份~30份、过磷酸钙8份~18份、生物质炭23份~33份和脲酶抑制剂0.5份~2份依次分别加入粉碎搅拌机内粉碎搅拌至均匀,固体粪便堆肥发酵保氮除臭添加剂制备完成。
5.如权利要求1所述的固体粪便堆肥发酵保氮除臭添加剂,其特征在于:固体粪便堆肥发酵保氮除臭添加剂的使用方法为:固体粪便堆肥发酵前添加一次保氮除臭添加剂,添加的重量占固体粪便堆肥的重量的0.5%,固体粪便堆肥高温发酵阶段结合堆肥的PH数据,补充添加一次保氮除臭添加剂,添加量占固体粪便堆肥重量的0.3%~0.5%。
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