CN111978110A - 一种颗粒状有机肥的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种颗粒状有机肥的制作方法,包括:步骤A:厌氧发酵:将厌氧混合物料在高干厌氧反应器中厌氧发酵得到厌氧消化液;步骤B:脱水:将厌氧消化液挤压脱水得到沼渣;步骤C:好氧发酵:将沼渣与辅料混合进行好氧发酵;步骤D:陈化:将好氧发酵后的混合物料陈化得到有机肥;步骤E:调配有机肥制造物料:将有机肥与崩解剂混合得到混合造粒料;步骤F:造粒:将混合造粒料造粒得到肥料颗粒;步骤G:烘干冷却:将肥料颗粒烘干、冷却后即制得颗粒状有机肥。该方法实现农业有机废弃物的多级利用,可产生沼气、有机肥等产品,提高运营收益。与传统处理方式相比,实现沼液零排放,对环境更友好,所产肥料使用效果更佳。
Description
技术领域
本发明涉及有机肥制作领域,尤其涉及一种颗粒状有机肥的制作方法。
背景技术
以秸秆和畜禽粪便为主的农业有机废弃物是近些年来国家大力倡导治理的环境污染物。而这些有机废弃物的肥料化是目前的一个主要利用途径。而有机肥的制造工艺目前主要有直接好氧堆肥发酵、厌氧+好氧。但上述这些工艺目前都存在着一些缺点。例如,直接的好氧堆肥工艺及好氧+厌氧工艺,通常是在开放或半开放的环境中,通过不断翻堆、通气、静放等措施,使物料进行好氧发酵,这种处理方式虽然也得到了有机肥,但生产过程中不仅导致了臭气的溢散污染了环境,还会产生严重的蚊蝇滋生等问题,生产环境十分恶劣。同时,所用的粪便、秸秆等物料通过好氧发酵,直接将有机资源降解为了水分及二氧化碳,对于有机物资源的利用效率低下。
而现有技术基础上的厌氧加好氧发酵工艺,由于大多采用湿法厌氧发酵,产生的沼气可作为能源利用,虽然实现了有机废弃物的多级利用,但该工艺的特点是产生的沼液量巨大。目前沼液的利用方式多为还田利用,但沼气工程产生的沼液是持续性的,而农作物对于沼液的使用需求则是季节性的,这通常会导致沼液的大量积压。并且,通常沼气工程会建设在养殖集中度高的地区,这就导致这些沼气工程所在地的农田无法消纳如此大量的沼液,而通过长距离运输到周边区域进行消纳,又会导致使用成本过高,从而限制了沼液的利用。另外,现有有机肥制备技术至少存在以下缺点:
(1)现有技术采用直接好氧堆肥,将大量的有机物质通过好氧发酵分解成二氧化碳释放到了大气中,这对于有机资源是一种浪费。
(2)在好氧堆肥在生产过程中,将大量氨气、硫化氢等有害气体通过翻堆等操作释放到了大气中,对环境是一种危害。
发明内容
基于现有技术所存在的问题,本发明的目的是提供一种颗粒状有机肥的制作方法,能解决现有有机肥制作方法,所存在的有机资源浪费以及有害气体对环境危害的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
本发明实施方式提供一种颗粒状有机肥的制作方法,包括:
步骤A:厌氧发酵:
将含水率为80~85%、碳氮比为20~30的厌氧混合物料在高干厌氧反应器中进行厌氧发酵得到厌氧消化液;
所述厌氧混合物料包含畜禽粪便、秸秆、秸秆沼液混合物中的至少一种;
步骤B:脱水:
将所述步骤A得到的所述厌氧消化液转移至螺旋挤压脱水机中挤压脱水,得到含水率为65~70%的沼渣;
步骤C:好氧发酵:
将所述步骤B得到的所述沼渣与辅料和畜禽粪便混合得到含水率为60%~65%、碳氮比为20~30和pH值为6~8的好氧混合物料,将所述好氧混合物料送入好氧滚筒发酵内进行好氧发酵;
步骤D:陈化:
将所述步骤C的好氧发酵后的好氧混合物料在陈化槽中陈化7~10天,得到含水率为25~40%、有机质含量为45~60%和pH值为6~8的有机肥;
步骤E:调配有机肥制造物料:
将所述步骤D得到的有机肥进行初步筛分,之后将初步筛分的有机肥与崩解剂按94~99:1~6的质量比混合得到混合造粒料;
步骤F:造粒:
将所述步骤E得到的混合造粒料加入到造粒机中造粒,得到粒径为3~5mm的肥料颗粒;
步骤G:烘干冷却:
将所述步骤F制得的肥料颗粒在烘干滚筒中按烘干温度为50~100℃进行烘干,烘干后进入冷却滚筒中将肥料颗粒冷却至室温,即制得颗粒状有机肥。
由上述本发明提供的技术方案可以看出,本发明实施例提供的颗粒状有机肥及其制作方法,其有益效果为:
通过将干式厌氧与滚筒好氧发酵的工艺相结合,通过调整进料配比,实现沼液的零排放,完美解决了沼液利用难的问题;另外,好氧发酵阶段采用密闭式的好氧滚筒发酵工艺,发酵过程中的臭气被统一收集处理,避免了臭气扩散及蚊蝇滋生的问题,发酵效率也更高;该方法实现了农业有机废弃物的多级利用,可产生沼气、有机肥等产品,提高了运营收益。与传统的处理方式相比,实现了沼液的零排放,同时对环境更友好,所产肥料的使用效果更佳。
具体实施方式
下面结合本发明的具体内容,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。基于本发明的实施例,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,都属于本发明的保护范围。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
本发明实施例提供一种颗粒状有机肥的制作方法,包括:
步骤A:厌氧发酵:
将含水率为80~85%、碳氮比为20~30的厌氧混合物料在高干厌氧反应器中进行厌氧发酵得到厌氧消化液;
所述厌氧混合物料包含畜禽粪便、秸秆、秸秆沼液混合物中的至少一种;
步骤B:脱水:
将所述步骤A得到的所述厌氧消化液转移至螺旋挤压脱水机中挤压脱水,得到含水率为65~70%的沼渣;
步骤C:好氧发酵:
将所述步骤B得到的所述沼渣与辅料和畜禽粪便混合得到含水率为60%~65%、碳氮比为20~30和pH值为6~8的好氧混合物料,将所述好氧混合物料送入好氧滚筒发酵内进行好氧发酵;
步骤D:陈化:
将所述步骤C的好氧发酵后的好氧混合物料在陈化槽中陈化7~10天,得到含水率为25~40%、有机质含量为45~60%和pH值为6~8的有机肥;
步骤E:调配有机肥制造物料:
将所述步骤D得到的有机肥进行初步筛分,之后将初步筛分的有机肥与崩解剂按94~99:1~6的质量比混合得到混合造粒料;
步骤F:造粒:
将所述步骤E得到的混合造粒料加入到造粒机中造粒,得到粒径为3~5mm的肥料颗粒;
步骤G:烘干冷却:
将所述步骤F制得的肥料颗粒在烘干滚筒中按烘干温度为50~100℃进行烘干,烘干后进入冷却滚筒中将肥料颗粒冷却至室温,即制得颗粒状有机肥。
上述制作方法的步骤A中,所述厌氧混合物料中使用的秸秆的粉碎粒径小于20mm;
所述将含水率为80~85%、碳氮比为20~30的厌氧混合物料在高干厌氧反应器中进行厌氧发酵得到厌氧消化液为:将含水率为80~85%、碳氮比为20~30的厌氧混合物料在高干厌氧反应器中按发酵周期为25~30天,发酵温度为45~50℃进行厌氧发酵得到厌氧消化液;
所述步骤C中,将所述好氧混合物料送入好氧滚筒发酵内进行好氧发酵为:将所述好氧混合物料送入好氧滚筒发酵内好氧发酵7~10天,混合物料发酵温度在55℃以上维持不少于3天。
上述方法步骤A中,所述的秸秆为玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆、油菜秸秆、大豆秸秆中的至少一种;
所述的畜禽粪便为猪粪、牛粪、鸡粪、马粪、羊粪中的至少一种;
所述的高干厌氧反应器为干式厌氧反应器;优选可采用北京中持绿色能源环境技术有限公司高干厌氧发酵设备(如中国专利CN204939462U公开了一种用于干式厌氧发酵的加热系统、中国专利CN104312911公开了一种用于干式厌氧发酵的搅拌装置)。
所述发酵完成后得到厌氧消化液的含固率为15~20%。
上述方法步骤C中,所述的辅料为含水率在40%以下的菇渣、锯末、秸秆、中的至少一种;
所述的畜禽粪便为含水率70~85%的鸡粪、猪粪中的至少一种。
优选的,上述方法步骤C中,所用的好氧滚筒可采用北京中持绿色能源环境技术有限公司的动态好氧发酵系统(如中国专利CN102443537B公开了一种有机废弃物好氧发酵装置及方法、中国专利CN103044105B公开了一种有机废弃物连续动态好氧发酵处理系统及方法)。
上述方法步骤E中,所述的崩解剂为无机矿物、有机物中至少一种。优选的,所述的无机矿物为膨润土、蒙脱石中的至少一种;所述的有机物为玉米淀粉、土豆淀粉中的至少一种。
上述崩解剂的粒径为150~300目。
上述方法步骤G所制得的颗粒状有机肥符合NY525-2012标准的相关指标。
本发明将干式厌氧与滚筒好氧发酵的工艺相结合,是一种全新的利用粪便、秸秆等有机废弃物生产有机肥的方法。该方法实现了农业有机废弃物的多级利用,可产生沼气、有机肥等产品,提高了运营收益。同时与传统的处理方式相比,实现了沼液的零排放,同时对环境更友好,所产肥料的使用效果佳。
下面对本发明实施例具体作进一步地详细描述。
本发明实施例提供一种颗粒状有机肥的制作方法,包括以下步骤:
步骤A:厌氧发酵:
将秸秆粉碎至粒径小于20mm,与畜禽粪便及沼液按照一定比例混匀后形成厌氧混合物料,该厌氧混合物料的含水率为80~85%、碳氮比为20~30,进入到高干厌氧反应器中进行厌氧发酵,发酵周期为25~30天,发酵温度为45~50℃;
本步骤中,将秸秆粉碎至粒径小于20mm能加大秸秆与厌氧菌的接触面积,提高厌氧反应效率。发酵周期定位25~30天是将厌氧反应时长控制在一个合理区间。具体的,厌氧混合物料可单独采用畜禽粪便或多种秸秆,以及秸秆和沼液的混合物,只要满足含水率为80~85%、碳氮比为20~30的混合物料即可。
本步骤中所用的沼液为步骤B中通过螺旋挤压脱水机挤压厌氧消化液得到的沼液,通常此沼液含水率为90%~93%。作为辅料的秸秆和畜禽粪便与沼液的混合比例主要取决于混合后物料的含水率及碳氮比,混合物料的含水率应在80%~85%之间,最佳碳氮比应控制在20~30区间内。
本步骤中的反应温度是依靠外部提供热循环水来给反应器加热实现的,反应温度的提高,有利于提高物料的产气率,但反应温度过高,会消耗大量的能源来维持反应温度,造成成本上升。本步骤中将反应温度维持在45℃~50℃是经过大量试验总结出的最佳反应温度范围,是降低反应能耗及提高产气率的平衡点。
本步骤使用的秸秆粉碎设备为目前市场上常见的秸秆粉碎机。
上述步骤中,所用的高干厌氧反应器为干式厌氧反应器,优选采用北京中持绿色能源环境技术有限公司研发的DANAS高干厌氧反应器;反应器内的厌氧消化液含固率为15~20%。
上述步骤中,所述的秸秆采用玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆、油菜秸秆、大豆秸秆等常见作物秸秆,可以是一种或多种的组合。
上述步骤中,所述的畜禽粪便采用猪粪、牛粪、鸡粪、马粪、羊粪等养殖动物粪便中的一种或多种组合。
步骤B:脱水:
将厌氧消化液转移至螺旋挤压脱水机中去除一定的水分,得到含水率65-70%的沼渣;本步骤中所述的螺旋挤压脱水机是目前在市场上销售的在处理畜禽粪污中常用的挤压脱水设备。该螺旋挤压脱水机的原理是通过将进料进行机械挤压,来实现降低物料含水率的目的。此步骤进行挤压脱水的目的,是将沼渣的含水率降下来,便于在好氧发酵时,氧气进入物料空隙中供好氧发酵菌呼吸。
步骤C:好氧发酵:
将沼渣与辅料和动物粪便混合,使混合得到的好氧混合物料含水率为60%~65%、碳氮比为20~30、pH为6~8,进入好氧滚筒发酵(采用的是北京中持绿色能源环境技术有限公司开发的SG-DACT好氧发酵滚筒)内好氧发酵7~10天,其中物料发酵温度在55℃以上维持3天以上;本步骤中所用的辅料是用于调整发酵物料含水率、碳氮比的物料,包括但不限定于常见的作物秸秆、菇渣、锯末、鸡粪、猪粪等其中的一种或多种的组合。同时,上述物料的含水率应控制在40%以下,当这些辅料水分过高时,为降低混合物料水分,会被迫加大辅料的使用量,这样一方面提高了发酵的成本,另一方面会使混合后物料的碳氮比超出合理范围,降低好氧发酵的效果。
步骤D:陈化:
在陈化槽中陈化7~10天,得到一种有机肥,该有机肥含水率为25~40%,有机质含量45~60%,pH为6~8;本步骤中的陈化是将步骤C中的出料进行进一步的静置发酵,使发酵物料的性质进一步稳定,同时使物料的含水率进一步降低;
步骤E:有机肥制造物料比例调配:
将步骤D中得到的有机肥进行初步筛分,后将有机肥:崩解剂按照质量比为94-99:1-6的比例进行混合,得到一种混合物料;本步骤中的崩解剂是膨润土、蒙脱石等无机矿物,功能是使颗粒有机肥施入土壤后吸水崩解,使肥料中的养分更容易释放到土壤中,从而更好的发挥肥料的效果。本步骤中所述的崩解剂的粒径应控制在150~300目之间,颗粒的粒径过大,影响颗粒有机肥的崩解效果,而颗粒的粒径过小,则导致生产成本偏高;
步骤F:造粒:
将步骤E中得到的混合物料加入到造粒机中,得到粒径3~5mm的颗粒:本步骤中的造粒机可以为挤压造粒机,也可以是圆盘造粒机或转鼓造粒机,本步骤中所述的造粒机均为市场上容易采购得到的通用造粒设备。
上述步骤中,所述的崩解剂粒径为150~300目,所述的崩解剂为膨润土、蒙脱石等无机矿物,或采用玉米淀粉、土豆淀粉等有机物中的一种或几种的组合。
步骤G:烘干冷却:
将步骤F中所得的肥料颗粒在烘干滚筒中进行烘干,烘干温度为50~100℃,后进入冷却滚筒中将肥料颗粒冷却至室温,即制得颗粒状有机肥,所得颗粒状有机肥的相关指标符合NY525-2012标准。本步骤中的烘干滚筒采用滚动的形式,将肥料颗粒在滚筒内提升并自由落下,实现热风与肥料颗粒表面的充分接触,从而降低肥料颗粒的温度。该设备为市面上常见的肥料烘干设备。
本步骤中的冷却滚筒为利用滚筒内部的抄板,在滚筒转动时,将肥料颗粒抄起并落下,下落的过程中通过风机将冷空气吹入滚筒内部,使肥料颗粒中的热量被冷空气带走从而降低颗粒的温度。该设备为市场上常用的肥料颗粒冷却设备。
如果步骤F中采用的造粒工艺为挤压造粒,则所产颗粒通常水分在30%以下,不需再进行烘干以降低水分。那么此种情况下步骤G中的烘干步骤可以省略,所造颗粒可直接通过冷却滚筒进行冷却后打包。
本发明的制作方法至少具有以下优点:
(1)本发明通过厌氧加好氧的两段式发酵工艺,先通过厌氧产生一定量的沼气,再进行好氧发酵,发酵更彻底,同时厌氧产生的沼气还可用于工业或民用,实现了对有机废物中碳的多级利用。而现有技术直接用好氧堆肥,会将大量的有机物质通过好氧发酵分解成二氧化碳释放到了大气中,对于有机资源是一种浪费。
(2)本发明中厌氧采用的是高干厌氧发酵,通过合理调整物料配比,实现了沼液的零排放,很好的解决了目前湿法厌氧工艺中普遍存在的沼液消纳的问题。
(3)本发明采用的好氧滚筒发酵,为密闭式发酵,发酵中产生的臭气被集中收集处置,不排放到空气中,环境友好。而传统的好氧堆肥在生产过程中,将大量氨气、硫化氢等有害气体通过翻堆等操作释放到了大气中,对环境是一种危害。另外,发酵高温段持续时间长,可有效对物料中的病菌及虫卵进行杀灭。
(4)本发明的肥料制作方法将厌氧菌的次生代谢产物和好氧菌的次生代谢产物共同积累到了肥料中,对于作物根系的生长具有更好的促进作用,在抗病促长方面具有更好的功能。
实施例1:
本实施例提供一种颗粒状有机肥的制作方法,包括以下步骤:
步骤A:厌氧发酵:
利用秸秆粉碎机将含水率为25%的玉米秸秆粉碎至粒径为20mm,与含水率为80%的鸡粪及含水率为90%的沼液按照质量比1:8:6的质量比例进料,使高干厌氧反应器(可采用北京中持绿色能源环境技术有限公司开发的DANAS高干厌氧反应器)内物料含水率维持在80.3%的水平,进入到厌氧反应器中进行厌氧发酵,发酵周期为30天,发酵温度为50℃;
步骤B:脱水:
将厌氧消化液转移至螺旋挤压脱水机中去除一定的水分,得到含水率70%的沼渣及含水率90%的沼液;
步骤C:好氧发酵:
将含水率为70%的沼渣与含水率80%的鸡粪及含水率25%的玉米秸秆按照质量比为7:2:2的比例进料,使其混合物料含水率为63.3%,pH为6-8,进入好氧发酵滚筒(可采用北京中持绿色能源环境技术有限公司开发的SG-DACT好氧发酵滚筒)内进行好氧发酵10天,其中物料发酵温度在55℃以上维持4天,25%的玉米秸秆提前用秸秆粉碎机粉碎至粒径2mm;
步骤D:陈化:
在陈化槽中陈化10天,得到一种有机肥,该有机肥含水率为28%,有机质含量60%,pH为7;
步骤E:有机肥制造物料比例调配:
将步骤D中得到的有机肥进行初步筛分,后将初步筛分的有机肥与作为崩解剂的膨润土按照95:5的质量比例进行混合,得到一种混合物料,其中膨润土的粒径为200目;
步骤F:造粒:
将步骤E中得到的混合物料加入到平模挤压造粒机中,得到粒径5mm的柱状颗粒;
步骤G:烘干及冷却:
将步骤F中所得的柱状颗粒在滚筒冷却机中将肥料颗粒冷却至室温,即制得一种颗粒状有机肥料,所得颗粒有机肥的相关指标符合NY525-2012标准。
实施例2:
本实施例提供一种颗粒状有机肥的制作方法,包括以下步骤:
步骤A:厌氧发酵:
将含水率为80%的牛粪喂入高干厌氧反应器(可采用北京中持绿色能源环境技术有限公司开发的DANAS高干厌氧反应器)内,使反应器内物料含水率控制在80%的水平,进入到厌氧反应器中进行厌氧发酵,发酵周期为25天,发酵温度为48℃。
步骤B:脱水:
将厌氧消化液转移至螺旋挤压脱水机中进行固液分离,得到含水率70%的沼渣及含水率90%的沼液;
步骤C:好氧发酵:
将含水率为70%的沼渣与含水率80%的猪粪及含水率20%的小麦秸秆按照质量比为7:7:3的比例进入好氧发酵滚筒(可采用北京中持绿色能源环境技术有限公司开发的SG-DACT好氧发酵滚筒)内发酵,混合后物料含水率为61%,pH为7,进行好氧发酵7天,其中物料发酵温度在55℃以上维持5天;含水率为20%的小麦秸秆利用锤片式秸秆粉碎机粉碎至最大粒径1mm;
步骤D:陈化:
在陈化槽中陈化7天,得到一种有机肥,该有机肥含水率为35%,有机质含量55%,pH为7;
步骤E:有机肥制造物料比例调配:
将步骤D中得到的有机肥进行初步筛分,后将初步筛分的有机肥与作为崩解剂蒙脱石按照96:4的质量比例进行混合,得到一种混合物料,其中蒙脱石的粒径为300目;
步骤F:造粒:
将步骤E中得到的混合物料加入到圆盘造粒机中,得到最大直径不超过4.5mm的球状颗粒;
步骤G:烘干及冷却:
将步骤F中所得的颗粒有机肥在有机肥烘干机中进行烘干,烘干温度为100℃,后进入有机肥冷却机中将颗粒有机肥冷却至室温,所得颗粒有机肥的相关指标符合NY525-2012标准,即可得到一种有机肥料。
实施例3
本实施例提供一种颗粒状有机肥的制作方法,包括以下步骤:
步骤A:厌氧发酵:
利用锤片式秸秆粉碎机将含水率为25%的大豆秸秆粉碎至粒径为10mm,与含水率为93%的沼液按照质量比2:11的比例进料,使高干厌氧反应器(可采用北京中持绿色能源环境技术有限公司开发的DANAS高干厌氧反应器)内物料含水率维持在82.3%的水平,进入到厌氧反应器中进行厌氧发酵,发酵周期为28天,发酵温度为45℃:
步骤B:脱水:
将厌氧消化液转移至螺旋挤压脱水机中去除一定的水分,得到含水率65%的沼渣及含水率93%的沼液:
步骤C:好氧发酵:
将含水率为65%的沼渣与含水率80%的鸡粪及含水率35%的锯末按照质量比为7:5:2的比例进料,使其物料含水率为65%左右,pH为6.8,进入好氧发酵滚筒(可采用北京中持绿色能源环境技术有限公司开发的SG-DACT好氧发酵滚筒)内进行好氧发酵10天,其中物料发酵温度在55℃以上维持5天;其中,锯末的最大粒径为0.5mm;
步骤D:陈化:
在陈化槽中陈化8天,得到一种有机肥,该有机肥含水率为30%,有机质含量60%,pH为7.5;
步骤E:有机肥制造物料比例调配:
将步骤D中得到的有机肥转入到锤片式粉碎机进行粉碎,得到的粉碎成品粒径不超过1mm,后将粉碎后的有机肥与膨润土和蒙脱石按94:3:3的质量比例进行混合,得到一种混合物料,其中膨润土和蒙脱石的粒径均为200目;
步骤F:造粒:
将步骤E中得到的混合物料加入到转鼓造粒机中,得到最大粒径为5mm的球状颗粒;
步骤G:烘干及冷却
将步骤F中所得的颗粒有机肥在烘干机中进行烘干,烘干温度为90℃,后进入滚筒冷却机中将肥料颗粒冷却至室温,即制得颗粒有机肥,所得颗粒有机肥的相关指标符合NY525-2012标准,即可得到一种有机肥料。
应用实施例:
本发明制作方法制得的颗粒有机肥对小麦发芽情况的影响如下:
由于本颗粒有机肥是通过厌氧加好氧的工艺发酵制作而成。已有众多的研究显示在厌氧发酵阶段会产生多种次生代谢产物,而其中就包括赤霉素、生长素等多种植物激素,而这些激素对于唤醒种子休眠,促进种子萌发都具有一定的作用。而好氧阶段对于肥料的腐熟是否完全,作物的发芽指数也是一个很有效的辨别方法。因此,本应用实施例计划利用肥料的浸提液来处理种子,通过对比观察种子的发芽情况来评估肥料前端厌氧发酵的作用以及后端好氧发酵后肥料的腐熟情况。
试验地点:肥城中持十方生物能源有限公司化验室内;
供试作物:小麦;
试验方法:取一定质量的本发明方法制得的颗粒有机肥成品,通过研钵将颗粒有机肥研磨粉碎,将研磨后的肥料粉末与蒸馏水按照肥料粉末:蒸馏水=1:10的质量比混合,置于摇床上上以160r/min的转速震荡30min。后在室温条件下浸提1h,后置于离心管中离心取上清液备用。将直径15cm的培养皿内铺上两层滤纸,选取大小一致,饱满的小麦种子100粒放入培养皿中均匀摆放,吸取10ml的肥料浸提液,放入培养皿中,并补充适量的蒸馏水使滤纸吸水饱和(此处理简称为JT)。对照中放入同等体积的蒸馏水(此处理为CK),放于20℃的恒温培养箱中进行培养。每个处理重复3次,连续培养3d后测定种子发芽发芽势,7天后测定种子的发芽率。小麦种子正常发芽的标准为幼根长度达到籽粒长度,幼芽长度至少达到籽粒长度的一半(此处方法参考GB/T5520-2011粮油检验发芽试验)。
通过对比发现,小麦种子的发芽势在两个不同的处理下有一定差异(详见表1)。
表1两种处理下小麦种子发芽势的比较
从上表可以看出,肥料浸提液处理的小麦发芽势为92.7%,高出对照处理8.4个百分点。经过单因素方差分析,P=0.004<0.01,发现两个处理下的小麦种子发芽势呈极显著差异。这表明在肥料浸提液的作用下,小麦的发芽势明显提高了。发芽势是在发芽过程中,日发芽种子数达到最高峰时,发芽的种子数占供测样品种子数的百分率。发芽势越高,表明种子的发芽整齐度越高,种子的活力越高。由此可以判断,肥料浸提液提高了小麦种子的活力。到第七天时,对比了两种处理下小麦种子发芽率的情况,发现第七天两种处理的种子发芽率均为100%,这表明肥料浸提液处理对于种子的发芽率没有影响。
在此基础之上,对发芽第七天的小麦的幼根长度进行了统计,对照处理的小麦幼根长平均值为10.31mm,JT处理的小麦幼根长平均值为13.56mm,经过肥料浸提处理的小麦种子幼根长度明显更长,这表明肥料浸提液对种子的根系生长有促进作用。
综上所述,两种处理下小麦种子的发芽率没有差别,这表明经过本发明方法发酵得到的有机肥是安全的。进一步对比发芽势发现,肥料浸提液对于破除种子休眠,提高种子活力具有一定作用。同时第七天时,通过对比小麦幼根长度也发现,肥料浸提液对于促进根系生长有促进作用。上述的试验结果都间接说明了肥料中含有某些物质对于破除种子休眠和促进根系生长,提高种子活力有一定效果,这有可能是在厌氧或好氧发酵过程中积累的生长素、赤霉素等物质作用的结果。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种颗粒状有机肥的制作方法,其特征在于,包括:
步骤A:厌氧发酵:
将含水率为80~85%、碳氮比为20~30的厌氧混合物料在高干厌氧反应器中进行厌氧发酵得到厌氧消化液;
所述厌氧混合物料包含畜禽粪便、秸秆、秸秆沼液混合物中的至少一种;
步骤B:脱水:
将所述步骤A得到的所述厌氧消化液转移至螺旋挤压脱水机中挤压脱水,得到含水率为65~70%的沼渣;
步骤C:好氧发酵:
将所述步骤B得到的所述沼渣与辅料和动物粪便混合得到含水率为60%~65%、碳氮比为20~30和pH值为6~8的好氧混合物料,将所述好氧混合物料送入好氧滚筒发酵内进行好氧发酵;
步骤D:陈化:
将所述步骤C的好氧发酵后的好氧混合物料在陈化槽中陈化7~10天,得到含水率为25~40%、有机质含量为45~60%和pH值为6~8的有机肥;
步骤E:调配有机肥制造物料:
将所述步骤D得到的有机肥进行初步筛分,之后将初步筛分的有机肥与崩解剂按94~99:1~6的质量比混合得到混合造粒料;
步骤F:造粒:
将所述步骤E得到的混合造粒料加入到造粒机中造粒,得到粒径为3~5mm的肥料颗粒;
步骤G:烘干冷却:
将所述步骤F制得的肥料颗粒在烘干滚筒中按烘干温度为50~100℃进行烘干,烘干后进入冷却滚筒中将肥料颗粒冷却至室温,即制得颗粒状有机肥。
2.根据权利要求1所述的颗粒状有机肥的制作方法,其特征在于,所述步骤A中,所述厌氧混合物料中使用的秸秆的粉碎粒径小于20mm;
所述将含水率为80~85%、碳氮比为20~30的厌氧混合物料在高干厌氧反应器中进行厌氧发酵得到厌氧消化液为:将含水率为80~85%、碳氮比为20~30的厌氧混合物料在高干厌氧反应器中按发酵周期为25~30天,发酵温度为45~50℃进行厌氧发酵得到厌氧消化液;
所述步骤C中,将所述好氧混合物料送入好氧滚筒发酵内进行好氧发酵为:将所述好氧混合物料送入好氧滚筒发酵内好氧发酵7~10天,混合物料发酵温度在55℃以上维持不少于3天。
3.根据权利要求1或2所述的颗粒状有机肥的制作方法,其特征在于,所述方法步骤A中,所述的秸秆为玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆、油菜秸秆、大豆秸秆中的至少一种;
所述的畜禽粪便为猪粪、牛粪、鸡粪、马粪、羊粪中的至少一种;
所述的高干厌氧反应器为干式厌氧反应器。
4.根据权利要求1或2所述的颗粒状有机肥的制作方法,其特征在于,所述方法步骤C中,所述的辅料为含水率在40%以下的菇渣、锯末、秸秆中的至少一种;
所述的动物粪便为含水率70~85%的鸡粪、猪粪中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的颗粒状有机肥的制作方法,其特征在于,所述方法步骤E中,所述的崩解剂为无机矿物、有机物中至少一种。
6.根据权利要求5所述的颗粒状有机肥的制作方法,其特征在于,所述无机矿物为膨润土、蒙脱石中的至少一种;
所述有机物为玉米淀粉、土豆淀粉中的至少一种。
7.根据权利要求1、5或6所述的颗粒状有机肥的制作方法,其特征在于,所述崩解剂的粒径为150~300目。
8.根据权利要求1或2所述的颗粒状有机肥的制作方法,其特征在于,所述方法步骤G所制得的颗粒状有机肥符合NY525-2012标准的相关指标。
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