CN112047768A - 一种用于羊粪堆肥腐熟的除臭保氮调理剂及其应用 - Google Patents

一种用于羊粪堆肥腐熟的除臭保氮调理剂及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于羊粪堆肥腐熟的除臭保氮调理剂，由以下原料混合后粉碎过筛制备得到：糠醛渣、过磷酸钙、凹凸棒粉、硫酸镁、脲酶抑制剂；并提供了其在羊粪堆肥腐熟的除臭保氮中的应用方法。与现有技术相比，本发明的有益效果在于：利用酸性物质，降低堆料的酸碱度，促进堆料腐熟，降低氨气和硫化氢的挥发量；使用盐类化合物作为除臭剂，抑制氧化，与氨、硫醇等恶臭物质反应使之变成无臭物质；脲酶抑制剂抑制尿素的水解速度，减少铵态氮的挥发，减少臭味；用具有强吸附能力的物质吸附恶臭，主要针对很多难以去除的臭味，减少臭味的释放量；使堆肥的氮损失率降低，显著提高了堆肥产品的全氮含量，有效提高了种子发芽指数。

Description

一种用于羊粪堆肥腐熟的除臭保氮调理剂及其应用
技术领域
本发明涉及农业废弃物综合利用领域，具体涉及一种用于羊粪堆肥腐熟的除臭保氮调理剂及其应用。
背景技术
随着我国畜牧养殖业的蓬勃发展，动物饲养逐渐形成规模化、集约化的生产方式，其中，肉羊养殖场的规模越来越大，随之而来的羊粪造成的环境污染问题也越来越严峻。羊粪中包含农作物生长所必需的氮、磷、钾和有机质等多种营养成分，是一种优质的农作物肥料。羊粪在堆肥腐熟过程中会发生一系列的生化反应，其中蛋白质、氨基酸脱羧和脱氨作用是产生恶臭物质的重要途径，易产生NH3、H2S等恶臭气体。在羊粪堆肥腐熟的高温阶段，铵态氮会转变为氨气挥发，造成超过65%的氮损失。羊粪堆肥腐熟过程中氮素损失既减少了羊粪的肥效，又污染了环境。
根据堆肥中氮的转化途径以及氮损失的影响因素，可以通过调节堆料配比、添加吸附剂、化学物质以及控制通风等措施来减少氮素的损失。畜禽粪便中的氮含量较高（C/N比较低），容重较大，需要与一些碳含量较高、容重较小的废弃物（如秸秆、木屑、谷壳等）配合，来调节其C/N比和容重，可以减少由于氮含量过高或者通气不良（反硝化作用）造成的氮素损失。羊粪的pH值较高，堆肥腐熟时堆体中NH4 +转化为NH3，因此，可以通过添加一些酸性物质来中和堆体pH值，减少NH3的释放。在堆体中添加硫可以避免堆肥中pH值过高，有研究表明，在家禽粪便中添加硫可以将NH3的挥发损失降低60%。
很多学者通过降低堆料的pH值、添加吸附剂、添加Mg2+和PO4 3-等措施减少堆肥过程NH3与臭体的排放，然而目前缺少一种将以上几种保氮除臭功能结合在一起的调理剂，急需一种结合多种保氮除臭功能的调理剂来提高保氮除臭效率。
发明内容
本发明的目的就是针对上述现有技术中的缺陷，提供了一种用于羊粪堆肥腐熟的除臭保氮调理剂及其应用，以解决目前羊粪堆肥腐熟过程中氮素挥发损失严重，臭味重，堆肥产品全氮含量低的技术问题。
为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：一种用于羊粪堆肥腐熟的除臭保氮调理剂，是由按照重量份计的以下原料混合后粉碎并过60～80目筛制备得到的：糠醛渣500-600份、过磷酸钙250-350份、凹凸棒粉100-140份、硫酸镁5-10份、脲酶抑制剂2-5份。
进一步的，上述的一种用于羊粪堆肥腐熟的除臭保氮调理剂，是由按照重量份计的以下原料混合后粉碎并过70目筛制备得到的：糠醛渣550份、过磷酸钙300份、凹凸棒粉120份、硫酸镁7份、脲酶抑制剂3份。
本发明的第二个目的是提供了上述一种用于羊粪堆肥腐熟的除臭保氮调理剂在羊粪堆肥腐熟的除臭保氮中的应用。
进一步的，上述的应用，应用方法包括以下步骤：
1）原料预处理：
用机械粉碎法对晒干后含水率为20%～30%的农作物秸秆进行粉碎，粉碎的细度为3-5cm，处理后备用；
2）混合堆肥：
将羊粪与粉碎后的农作物秸秆按体积比（7～8）∶1的比例均匀混合，制成羊粪秸秆堆肥原料后控制其含水率在55%～65%之间；
3）堆肥发酵：
在堆肥开始前，将所述的除臭保氮调理剂、羊粪秸秆堆肥原料混合均匀，混合比例为按照重量计羊粪秸秆堆肥原料：除臭保氮调理剂为100：（2～4），然后堆置条垛进行高温堆肥，堆料要防水，堆肥温度不超过65℃，25～30天堆肥腐熟。
进一步的，上述的应用，所述步骤1）中，农作物秸秆含水率为25%，粉碎细度为4cm。
进一步的，上述的应用，所述步骤2）中，羊粪与粉碎后的农作物秸秆按体积比为7.5：1，羊粪秸秆堆肥原料含水率为60%。
进一步的，上述的应用，所述步骤3）中，除臭保氮调理剂和羊粪秸秆堆肥原料混合比例为按照重量计羊粪秸秆堆肥原料：除臭保氮调理剂为100：3。
进一步的，上述的应用，所述步骤3）中，高温堆肥的具体方式为：采用条垛式堆肥，将添加除臭保氮调理剂的羊粪秸秆堆肥原料堆成2.2～2.5米宽、1.2～1.4米高、10～15米长的条垛，在堆温高于55℃时每天翻堆1次，50℃～55℃时2天翻堆1次，堆体温度在50℃以下时每3天翻堆1次，30℃以下时不再翻堆，30～35天堆肥腐熟。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、利用酸性物质，降低堆料酸碱度，促进堆料腐熟，降低氨气和硫化氢的挥发量。按5%（干重比）的量加入到畜禽粪便中，可降低堆料10%-15%的酸碱度。
2、使用盐类化合物作为除臭剂，抑制氧化，与氨、硫醇等恶臭物质反应使之变成无臭物质；脲酶抑制剂抑制尿素的水解速度，减少铵态氮的挥发，减少臭味；
3、用具有强吸附能力的物质吸附恶臭，主要针对很多难以去除的臭味，减少臭味的释放量；
4、使堆肥的氮损失率降低，显著提高了堆肥产品的全氮含量，有效提高了种子发芽指数。
附图说明
图1显示为本发明除臭保氮调理剂与不加调理剂的羊粪堆肥的H2S释放量相比。
图2显示为本发明除臭保氮调理剂与不加调理剂的羊粪堆肥的NH3释放量相比。
图3显示为本发明除臭保氮调理剂与不加调理剂的羊粪堆肥产品的发芽指数相比。
图4显示为本发明除臭保氮调理剂与不加调理剂的羊粪堆肥的酸碱度相比。
图5显示为本发明除臭保氮调理剂与不加调理剂的羊粪堆肥的氮损失率相比。
具体实施方式
本发明所用原料来源
糠醛渣：购自张掖市甘州区糠醛厂，粉碎，细度≦0.2mm。
凹凸棒粉：购自张掖市临泽县锦诚凹凸棒粘土科技有限责任公司，细度≦0.5mm。
脲酶抑制剂：购自武威金仓生物科技有限公司，细度≦0.5mm。
实施例1：
一种用于羊粪堆肥腐熟的除臭保氮调理剂，按重量计包括糠醛渣500g、过磷酸钙350g、凹凸棒粉140g、硫酸镁7g、脲酶抑制剂3g。
其在羊粪堆肥腐熟的除臭保氮中的应用方法，包括以下步骤：
(1) 原料预处理：用机械粉碎法对晒干后的农作物秸秆进行粉碎，粉碎的粗细度为3cm，处理后备用；
(2) 混合堆肥：将羊粪与粉碎后的农作物秸秆按体积比7∶1的比例均匀混合，制成堆肥原料后控制其水分；
(3) 堆肥发酵：在堆肥开始前，将除臭保氮调理剂、羊粪及秸秆混合均匀，然后堆置条垛进行高温堆肥，堆料要防水，堆肥温度不超过65℃；其中，所述高温堆肥的具体方式为：采用条垛式堆肥，将添加除臭保氮调理剂的堆肥堆成2.2米宽、1.2米高、10米长的条垛，在堆温高于55℃时每天翻堆1次，50℃℃时2天翻堆1次，堆体温度在50℃以下时每3天翻堆1次，30℃以下时不再翻堆，30天堆肥腐熟。
实施例2：
一种用于羊粪堆肥腐熟的除臭保氮调理剂，按重量计包括糠醛渣600g、过磷酸钙250g、凹凸棒粉140g、硫酸镁5g、脲酶抑制剂5g。
其在羊粪堆肥腐熟的除臭保氮中的应用方法，包括以下步骤：
(1) 原料预处理：用机械粉碎法对晒干后的农作物秸秆进行粉碎，粉碎的粗细度为5cm，处理后备用；
(2) 混合堆肥：将羊粪与粉碎后的农作物秸秆按重量比8∶1的比例均匀混合，制成堆肥原料后控制其水分；
(3) 堆肥发酵：加入除臭保氮调理剂，在堆肥开始前与羊粪与秸秆混合均匀，混合均匀后进行普通高温堆肥，堆肥温度不超过65℃，在堆肥过程中注意防水；其中，所述普通高温堆肥的具体方式为：采用条垛式堆肥，将添加除臭保氮调理剂的堆肥堆成2.5米宽、1.4米高、10米长的条垛，在堆温高于55℃时每天翻堆1次， 55℃时2天翻堆1次，堆体温度在50℃以下时每3天翻堆1次，30℃以下时不再翻堆， 33天堆肥腐熟。
实施例3：
一种用于羊粪堆肥腐熟的除臭保氮调理剂，按重量计包括糠醛渣600g、过磷酸钙340g、凹凸棒粉100g、硫酸镁8g、脲酶抑制剂2g。
其在羊粪堆肥腐熟的除臭保氮中的应用方法，包括以下步骤：
(1) 原料预处理：用机械粉碎法对晒干后的农作物秸秆进行粉碎，粉碎的粗细度为4cm，处理后备用；
(2) 混合堆肥：将羊粪与粉碎后的农作物秸秆按体积比7.5∶1的比例均匀混合，制成堆肥原料后控制其水分；
(3) 堆肥发酵：在堆肥开始前，将除臭保氮调理剂、羊粪及秸秆混合均匀，然后堆置条垛进行高温堆肥，堆料要防水，堆肥温度不超过65℃；其中，所述高温堆肥的具体方式为：采用条垛式堆肥，将添加除臭保氮调理剂的堆肥堆成2.4米宽、1.3米高、12米长的条垛，在堆温高于55℃时每天翻堆1次，53℃时2天翻堆1次，堆体温度在50℃以下时每3天翻堆1次，30℃以下时不再翻堆，35天堆肥腐熟。
实施例4：
除臭保氮调理剂（按实例3配方）的堆肥效果对比，如图1-图5所示。
本除臭保氮调理剂的堆肥对比试验，主要采用本发明制得的羊粪腐熟除臭保氮调理剂，按3%的重量比加入调理剂，并与羊粪混合均匀，调节牛粪含水量至65%左右，建成2.5米宽，1.3米高，15米长的条垛进行堆肥发酵。
主要的堆肥效果有：
（1）添加了本发明除臭保氮调理剂的羊粪堆肥与未加任何调理剂的对照组羊粪堆肥相比，NH3的释放量降低了50.46%，有效降低羊粪堆肥的臭味。
（2）添加了本发明除臭保氮调理剂的羊粪堆肥与未加任何调理剂的对照组羊粪堆肥相比，H2S的释放量降低了57.4%，有效降低羊粪堆肥的臭味。
（3）添加了本发明除臭保氮调理剂的羊粪堆肥与未加任何调理剂的对照组羊粪堆肥相比，堆肥产品的种子发芽指数提高了23.55%，达到80%以上。
（4）添加了本发明除臭保氮调理剂的羊粪堆肥与未加任何调理剂的对照组羊粪堆肥相比，堆肥的氮损失率降低了28.65%，显著提高了堆肥产品的全氮含量。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于羊粪堆肥腐熟的除臭保氮调理剂，其特征在于，是由按照重量份计的以下原料混合后粉碎并过60～80目筛制备得到的：糠醛渣500-600份、过磷酸钙250-350份、凹凸棒粉100-140份、硫酸镁5-10份、脲酶抑制剂2-5份。
2.根据权利要求1所述的一种用于羊粪堆肥腐熟的除臭保氮调理剂，其特征在于，是由按照重量份计的以下原料混合后粉碎并过70目筛制备得到的：糠醛渣550份、过磷酸钙300份、凹凸棒粉120份、硫酸镁7份、脲酶抑制剂3份。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于羊粪堆肥腐熟的除臭保氮调理剂在羊粪堆肥腐熟除臭保氮中的应用。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，应用方法包括以下步骤：
1）原料预处理：
用机械粉碎法对晒干后含水率为20%～30%的农作物秸秆进行粉碎，粉碎的细度为3-5cm，处理后备用；
2）混合堆肥：
将羊粪与粉碎后的农作物秸秆按体积比（7～8）∶1的比例均匀混合，制成羊粪秸秆堆肥原料后控制其含水率在55%～65%之间；
3）堆肥发酵：
在堆肥开始前，将所述的除臭保氮调理剂、羊粪秸秆堆肥原料混合均匀，混合比例为按照重量计羊粪秸秆堆肥原料：除臭保氮调理剂为100：（2～4），然后堆置条垛进行高温堆肥，堆料要防水，堆肥温度不超过65℃，30～35天堆肥腐熟。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述步骤1）中，农作物秸秆含水量率为25%，粉碎细度为4cm。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述步骤2）中，羊粪与粉碎后的农作物秸秆按体积比为7.5：1，羊粪秸秆堆肥原料含水率为60%。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述步骤3）中，除臭保氮调理剂和羊粪秸秆堆肥原料混合比例为按照重量计羊粪秸秆堆肥原料：除臭保氮调理剂为100：3。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述步骤3）中，高温堆肥的具体方式为：采用条垛式堆肥，将添加除臭保氮调理剂的羊粪秸秆堆肥原料堆成2.2～2.5米宽、1.2～1.4米高、10～15米长的条垛，在堆温高于55℃时每天翻堆1次，50℃～55℃时2天翻堆1次，堆体温度在50℃以下时每3天翻堆1次，30℃以下时不再翻堆，30～35天堆肥腐熟。
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