CN111925245A - 一种利用尿不湿共发酵生物质生产水稻育秧基质的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机插水稻育秧基质生产技术领域，尤其是本发明公开了一种利用尿不湿共发酵生物质生产水稻育秧基质的工艺，以搅碎的使用过的尿不湿、粉碎的稻壳和农作物秸秆、脱水牛粪、废弃的食用菌菌渣、河塘淤泥等为主要原料，按照C/N为25左右混合，调节含水量为60％左右，堆置发酵1‑2个月。当堆体温度连续2d超过60℃需翻抛或超过70℃时随即翻抛。发酵结束后过筛、粉碎、包装成水稻育秧基质。该基质具有持水和保肥性好、容重适宜、通透性好、酸碱缓冲性好，所育秧苗齐整，苗挺叶绿，基部扁宽有弹性，白根多且根系活力和盘接力高，移栽后无缓苗期或很短，可应用于水稻集中育秧。
Description
技术领域
本发明涉及机插水稻育秧基质生产技术领域,尤其涉及一种利用尿不湿共发酵生物质生产水稻育秧基质的工艺。
背景技术
据研究，2020年中国尿不湿的市场规模达到600亿元左右，尿不湿是母婴行业除了奶粉外最受欢迎的分支产业之一。一个婴儿在学会如厕之前，将用掉 8000多片尿不湿，产生超过2吨的不易降解垃圾。目前市场上的尿不湿材料(高吸水性树脂)大多无法生物降解，按照目前的填埋处理方式，需要上百年才能腐烂，其对环境带来的巨大污染可想而知。尿不湿的制作原料主要是石油产品，现今国外多采用化学方法从尿不湿中提取甲烷或塑料，从能源消耗角度看，会对环境带来二次污染。尿不湿除了高吸水性树脂以外，还有制作尿不湿和包裹树脂的纤维类物质，以及使用后含有的婴幼儿大小便，因此如何利用使用过的尿不湿，将其变废为宝，减少环境污染，是一项值得研究的课题。改革开放以来，随着经济的发展，农村中对秸秆作为柴火和畜禽粪便作为肥料直接还田的越来越少，秸秆和粪便大量未经过资源化处理和利用，不仅污染了环境，还造成了严重的资源浪费。针对于此，根据变废为宝的原则，将秸秆、稻壳、牛粪、菌渣、河塘淤泥等废弃物进行发酵制成水稻育秧有机基质。这充分发挥了使用过的尿不湿含有的高吸水性聚丙烯酸类树脂的作用，在发酵过程中具有固氮作用，制成的水稻育秧基质不仅具有很好的吸水性和保水持水性，还具有修复土壤重金属污染的作用。使用过的尿不湿含有的纤维类物质和婴幼儿大小便在发酵过程中还转化为水稻生长需要的营养物质。利用该水稻育秧基质进行水稻育秧，秧苗健壮，符合机插秧的要求，实现了一举多得。
发明内容
本发明目的是针对使用过的尿不湿含有大量高吸水性聚丙烯酸类树脂、婴儿大小便等资源未充分利用，造成浪费和环境污染的问题，提供一种以其为主要原料、与农作物秸秆、稻壳、牛粪、食用菌菌渣、河塘淤泥等进行共发酵制成水稻育秧基质的方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种利用尿不湿共发酵生物质生产水稻育秧基质的工艺，包括以下步骤：
步骤一：将使用过的尿不湿搅碎；
步骤二：将农作物秸秆粉碎成1cm左右长度，将稻壳直接粉碎；
步骤三：将奶牛厂牛粪进行脱水后待用；
步骤四：菌渣的准备：将食用菌厂取回的食用菌棒拆除塑料外包装后堆置进行好氧、厌氧或好氧与厌氧间隙处理；
步骤五：河塘淤泥的准备：将河塘清理出的淤泥进行好氧、厌氧或好氧与厌氧间隙处理；
步骤六：测定原料混合物的C、N含量：将搅碎的使用过的尿不湿，粉碎的稻壳和农作物秸秆，以及脱水牛粪，食用菌菌渣，河塘淤泥混合为原料混合物，原料混合物按照C/N比为22～28∶1进行配置后混合；
步骤七：调节原料混合物水分为60％左右，堆置成条垛式反应堆，盖上塑料薄膜进行发酵，当堆中温度上升到60℃以上，保持48小时后用翻抛机进行翻堆，当温度超过70℃时，须立即翻堆，翻堆时务必均匀彻底，将低层物料尽量翻入堆中上部，以便充分腐熟，视物料腐熟程度确定翻堆次数，一般发酵时间1～ 2个月；
步骤八：发酵结束后，物料基本腐熟，通过振动式筛选快速、有效的去除杂质，将过筛选后的物料再次粉碎，达到粉末状，用传送到输送基质，最后用包装机包装水稻育秧基质。
作为更进一步的优选方案，所述步骤四中，食用菌棒堆置进行好氧、厌氧或好氧与厌氧间隙处理时间为一周。
作为更进一步的优选方案，所述步骤五中，淤泥进行好氧、厌氧或好氧与厌氧间隙处理时间为一周。
作为更进一步的优选方案，所述步骤六中，按照C/N比为25∶1进行配置后混合。
作为更进一步的优选方案，所述步骤七中，原料混合物在露地或温室或大棚设施中堆置成条垛式反应堆，条垛式反应堆高度1.0-2.5米，宽1.5-5.0米，长度任意。
本发明的优点在于：使用过的尿不湿，其粘附婴儿大小便，含有丰富的氮化物等；牛粪、食用菌的菌渣、河塘淤泥均还有大量的微生物，无需添加商品发酵菌剂，节省成本25％左右；利用使用过的尿不湿含有的高吸水树脂，除了吸水、保水性好，还能吸附氮肥，避免氮肥过度流失到空气中，以及具有修复土壤污染等作用，比采用膨化云母或沸石作为多孔高比表面积材料以及聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠等作为保水剂和粘结剂节省成本85％左右；主要原料农作物秸秆、稻壳、牛粪、河塘淤泥等来源广泛，价格低廉，生产成水稻育秧基质，不仅避免了这些原料对环境的污染，实现变废为宝，还可以创造出一定的经济、社会和生态效益；基质育秧技术简单，成本低，避免了以往营养土育秧取土对良田耕作层的破坏，且基质育秧秧本田面积比高达1:80～300，节省了秧池；该基质育成的秧苗素质好、苗挺叶绿、白根多、根系发达，抗逆性强、秧龄弹性有所增加，秧苗移栽后发根力强、无缓苗期或缓苗期很短；基质容重轻，便于运输，育秧后整个秧盘轻，使得插秧机械负荷小，对机械磨损也轻；使用基质育秧便于实现工厂化集中育秧和供秧。
具体实施方式
下面对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。
本发明涉及一种以搅碎的使用过的尿不湿、粉碎的稻壳和农作物秸秆、脱水牛粪、废弃的食用菌菌渣、河塘淤泥等为主要原料，进行发酵生产水稻育秧基质的方法，包括以下步骤：
(1)使用过的尿不湿准备：将使用过的尿不湿使用铁锹或者搅拌机进行搅碎，使用过的尿不湿含有大量高吸水性聚丙烯酸类树脂以外，还有制作尿不湿和包裹树脂的纤维类物质，以及使用后含有的婴幼儿大小便，含有丰富的氮化物等；
(2)农作物秸秆和稻壳的准备：将农作物秸秆粉碎成1cm左右的长度，将稻壳直接粉碎；
(3)牛粪的准备：将奶牛厂的牛粪进行脱水后待用；
(4)食用菌渣的准备：将食用菌厂取回的食用菌棒拆除塑料外包装后堆置进行好氧、厌氧或好氧与厌氧间隙处理1周左右；
(5)河塘淤泥的准备：将河塘清理出的淤泥进行好氧、厌氧或好氧与厌氧间隙处理一周左右；
(6)原料的混合：测定主要原料的C、N含量，将搅碎的使用过的尿不湿、粉碎的稻壳和农作物秸秆、脱水牛粪、废弃的食用菌菌渣、河塘淤泥等按照C/N比为25 进行配置后混合；
(7)堆置发酵：调节原料混合物水分为60％左右，可露地也可在温室或大棚设施中堆置成条垛式反应堆，高度1.0-2.5米，宽1.5-5.0米，长度任意，盖上塑料薄膜进行发酵，当堆中温度上升到60℃以上，保持48小时后用翻抛机进行翻堆，当温度超过70℃时，须立即翻堆，翻堆时务必均匀彻底，将低层物料尽量翻入堆中上部，以便充分腐熟，视物料腐熟程度确定翻堆次数，一般发酵时间1～2个月；
(8)过筛、粉碎和包装：发酵结束后，物料基本腐熟，通过振动式筛选快速、有效的去除杂质，将过筛选后的物料再次粉碎，达到粉末状，用传送到输送基质，最后用包装机包装水稻育秧基质。
实施例一：
一种利用尿不湿共发酵生物质生产水稻育秧基质的工艺，包括以下步骤：
(1)原料准备：将使用过的尿不湿使用铁锹或者搅拌机进行搅碎；将水稻秸秆粉碎成1cm长，将稻壳直接粉碎；取奶牛厂的脱水牛粪；将食用菌厂取回的食用菌棒拆除塑料外包装后堆置进行好氧与厌氧间隙处理1周左右；将河塘清理出的淤泥进行好氧与厌氧间隙处理一周左右；测定主要原料的C、N含量；
(2)原料混合：按照主要生物质原料的C和N含量、混合物C/N比为25的比例、原料混合物总质量为100kg，计算出需要使用过的尿不湿3.2kg、水稻秸秆15.5kg、稻壳6kg、牛粪30.5kg、菌渣6.8kg、河塘淤泥38kg，将上述原料进行混合，调节初始含水量为60％；
(3)发酵：在玻璃温室中将混合物盖上塑料薄膜进行发酵，当堆中温度上升到60℃以上，保持2d进行翻堆，翻堆时务必均匀彻底，将低层物料尽量翻入堆中上部，以便充分腐熟，发酵时间50d；
得到的水稻育秧基质的pH值为6.3，容重为0.21g/cm3，总孔隙度为72.2％，通气孔隙度为25.1％，持水孔隙度为47.1％，电导率(EC值)为1.58ms/cm，总腐殖酸14.2％，全氮含量13.1g/kg，全磷14.6g/kg，全钾12.0g/kg，速效氮660mg/kg，速效磷840mg/kg，速效钾728mg/kg；可见该水稻育秧基质氮磷钾营养全面，孔隙度适宜，容重较轻，搬运省工省力，插秧机械负荷小，对机械磨损轻。
实施例2：
本发明育秧基质所育水稻秧苗素质试验，具体如下：供试水稻品种为南粳9108，分别进行营养土育秧和基质育秧，育秧20d后测定秧苗素质如表1所示，可见基质所育水稻秧苗的素质要明显优于营养土所育秧苗。
表1基质育秧和营养土育秧的秧苗素质比较
以上仅是本发明的几个具体实施例子，不构成对本发明的限制，只要是高吸水性树脂为主要原料制作的卫生健康用品，其使用后与生物质共发酵制成水稻育秧基质或其他植物育苗基质的，均属于本发明保护的范围。
Claims (5)
1.一种利用尿不湿共发酵生物质生产水稻育秧基质的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将使用过的尿不湿搅碎；
步骤二：将农作物秸秆粉碎成1cm左右长度，将稻壳直接粉碎；
步骤三：将奶牛厂牛粪进行脱水后待用；
步骤四：菌渣的准备：将食用菌厂取回的食用菌棒拆除塑料外包装后堆置进行好氧、厌氧或好氧与厌氧间隙处理；
步骤五：河塘淤泥的准备：将河塘清理出的淤泥进行好氧、厌氧或好氧与厌氧间隙处理；
步骤六：测定原料混合物的C、N含量：将搅碎的使用过的尿不湿，粉碎的稻壳和农作物秸秆，以及脱水牛粪，食用菌菌渣，河塘淤泥混合为原料混合物，原料混合物按照C/N比为22～28∶1进行配置后混合；
步骤七：调节原料混合物水分为60％左右，堆置成条垛式反应堆，盖上塑料薄膜进行发酵，当堆中温度上升到60℃以上，保持48小时后进行翻堆，当温度超过70℃时，须立即翻堆，翻堆时务必均匀彻底，将低层物料尽量翻入堆中上部，以便充分腐熟，视物料腐熟程度确定翻堆次数，一般发酵时间1～2个月；
步骤八：发酵结束后，物料基本腐熟，通过振动式筛选快速、有效的去除杂质，将过筛选后的物料再次粉碎，达到粉末状，用传送到输送基质，最后用包装机包装水稻育秧基质。
2.根据权利要求1所述的一种利用尿不湿共发酵生物质生产水稻育秧基质的工艺，其特征在于：所述步骤四中，食用菌棒堆置进行好氧、厌氧或好氧与厌氧间隙处理时间为一周。
3.根据权利要求1所述的一种利用尿不湿共发酵生物质生产水稻育秧基质的工艺，其特征在于：所述步骤五中，淤泥进行好氧、厌氧或好氧与厌氧间隙处理时间为一周。
4.根据权利要求1所述的一种利用尿不湿共发酵生物质生产水稻育秧基质的工艺，其特征在于：所述步骤六中，按照C/N比为25∶1进行配置后混合。
5.根据权利要求1所述的一种利用尿不湿共发酵生物质生产水稻育秧基质的工艺，其特征在于：所述步骤七中，原料混合物在露地或温室或大棚设施中堆置成条垛式反应堆，条垛式反应堆高度1.0-2.5米，宽1.5-5.0米。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20201113 |