CN112759436A - 生物质结合分子膜静态堆肥处理粪污生产有机肥的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了生物质结合分子膜静态堆肥处理粪污生产有机肥的方法，属于有机肥生产技术领域，通过加入固化剂，能够对高含水率粪污进行固化，使粪污通过固化剂进行生物固化后能够降低粪污的含水率，使其呈松散状，孔隙度高，透气性好，方便好氧发酵，采用分子膜覆盖高温好氧发酵技术，取代昂贵的发酵罐体，分子膜是一种具有特制微孔的功能膜，其半渗透功能，能够实现一个较恒定的气候环境，能使水蒸气和二氧化碳从发酵体中扩散出去，阻断硫化氢、氨气等有害气体的通过，同时，隔绝系统热量流失，促进好氧发酵进程，大幅度缩短处理时间，且整个处理过程中实现了废水、废气零排放，减少对环境的污染，有助于畜禽养殖业的可持续发展。

Description

生物质结合分子膜静态堆肥处理粪污生产有机肥的方法
技术领域
本发明涉及有机肥生产技术领域，更具体地说，本发明涉及生物质结合分子膜静态堆肥处理粪污生产有机肥的方法。
背景技术
有机肥是指主要来源于植物和动物，施于土壤以提供植物营养为其主要功能的含碳物料，经生物物质、动植物废弃物、植物残体加工而来，消除了其中的有毒有害物质，富含大量有益物质，是绿色食品生产的主要养分。
畜牧业已成为延平区的农业主导产业，以生猪、家禽为主的生产基地基本形成，但农村畜禽粪污对养殖场地和周边的空气、水和生物的污染越来越严重，通过对畜禽粪污的环保处理，不仅可解决畜禽养殖区的环境污染问题，而且可以生产出优质的生物有机肥，改良土壤提升地力，提高农作物的品质和产量，实现畜禽养殖清洁生产和畜禽粪污的循环利用，构建了种养循环发展机制，促进了生态农业的健康发展。
目前在制备处理粪污生产有机肥的过程中需首先对粪污进行固液分离，增加生产有机肥的工序，无法实现将堆肥设备、堆肥工艺、堆肥经验整合一体化，且传统的条堆和槽式工艺环境差、工艺控制难、运行能耗较高；且在发酵的过程中使热量容易流失，无法促进发酵的进程，从而提高生产有机肥的时间；同时工艺产生的异味气体散发至整个发酵仓内，影响其工作环境从而不易对二次污染进行控制，因此需一种节能环保，且高效生产的有机肥生产工艺来解决上述问题。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了生物质结合分子膜静态堆肥处理粪污生产有机肥的方法，本发明所要解决的技术问题是：无法实现将堆肥设备、堆肥工艺、堆肥经验整合一体化，且传统的条堆和槽式工艺环境差、工艺控制难、运行能耗较高；且在发酵的过程中使热量容易流失，无法促进发酵的进程，从而提高生产有机肥的时间；同时工艺产生的异味气体散发至整个发酵仓内，影响其工作环境从而不易对二次污染进行控制的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：生物质结合分子膜静态堆肥处理粪污生产有机肥的方法，包括以下原料：
粪污、秸秆、谷壳、锯末、菌菇渣、边菜。
其制备步骤如下：
S1、首先将收集的秸秆、谷壳、锯末、菌菇渣和边菜通过原料粉碎设备进行粉碎处理，粉碎的时间控制在5～8min，其原料粉碎的大小控制在100目以内，其次将粉碎后的原料通过筛选机进行筛选工作，对粉碎大小低于100目的混合原料进行剔除。
S2、通过将一定范围含水率的粪污通过固化剂固化后，可与收集粉碎及筛选后的原料通过原料预混机均匀混合，其混合的时间为15～20min，其温度控制在30℃～40℃。
S3、将S2中制备的物料加入微生物发酵菌剂，进行均匀翻腾，并将物料在堆肥槽内堆置成高约1.5米的堆体，堆肥槽内通过多条通风管道进行通风供氧，且相邻两个通风管之间的间隔为2米，在堆体表面覆盖分子膜，分子膜是一种具有特制微孔的功能膜，其半渗透功能，能够实现一个较恒定的气候环境，能使水蒸气和二氧化碳从发酵体中扩散出去，阻断硫化氢、氨气等有害气体的通过，同时将分子膜四周封闭，并将温度升至60～80℃发酵腐熟，使用三点温度传感器实时监控堆体中的温度变化。
S4、对物料进行高温发酵处理时，整个发酵处理过程为3-4周，发酵温度可达80℃，且病原菌和杂草种子杀灭率为98％。
S5、在当堆料发酵烘干完成后，可将发酵完成的堆料进行粉碎筛分，堆料粉碎的大小控制在30目以内并且通过筛分设备对堆料进行筛分处理，筛分为30目以上的堆料则作为回料并且重新进行粉碎加工，筛分为30目以内的堆料进行后续的计量包装，即可完成对有机肥的制备。
作为本发明的进一步方案：所述S1中，收集的秸秆、谷壳、锯末、菌菇渣和边菜按照4:3:2:1:1的比例进行配比制备，且加入固化剂后的粪污含水率为60％～80％，秸秆、谷壳、锯末、菌菇渣和边菜的含水率为20％～40％。
作为本发明的进一步方案：所述S2中，粪污与固化剂的比例为11：2，其混合物料的含水率为50％～60％。
作为本发明的进一步方案：所述S3中，堆肥槽内温度控制在63℃～67℃范围内进行发酵。
作为本发明的进一步方案：所述S3中，微生物发酵菌剂为巨大芽孢杆菌和球形芽孢杆菌，巨大芽孢杆菌能降解土壤中难溶的含磷化合物，使之成为作物能吸收的可溶物，巨大芽孢杆菌与球形芽孢杆菌混合培养时具有固氮增效作用，球形芽孢杆菌在生长发育过程中能产生两类不同毒素蛋白，毒素蛋白可对肥料中的病虫幼体进行灭杀。
本发明的有益效果在于：
1、本发明通过加入固化剂，能够对高含水率粪污进行固化，降低了投资及运行成本低，同时，使粪污通过固化剂进行生物固化后能够降低粪污的含水率，使其呈松散状，孔隙度高，透气性好，方便好氧发酵，从而进一步提高发酵的效果；采用分子膜覆盖高温好氧发酵技术，取代昂贵的发酵罐体，分子膜是一种具有特制微孔的功能膜，其半渗透功能，能够实现一个较恒定的气候环境，能使水蒸气和二氧化碳从发酵体中扩散出去，阻断硫化氢、氨气等有害气体的通过，设备成本和运行耗能有效降低，同时，隔绝系统热量流失，促进好氧发酵进程，大幅度缩短处理时间；且整个处理过程中实现了废水、废气零排放，减少对环境的污染，有助于畜禽养殖业的可持续发展；
2、本发明通过对传统的条堆工艺和槽式工艺的改进，成功的将堆肥设备、堆肥工艺、堆肥经验完美的整合起来，兼顾静态与动态堆肥的优点，消除了传统条堆和槽式工艺环境差、工艺控制难的问题，具有了仓式工艺容易控制的特点，同时保留了传统条堆布置简单的优点，相对于动态堆肥，分子膜智能静态堆肥系统运行能耗较低，通过将分子膜覆盖在堆体表面并四周封闭，且通过多条通风管道进行通风供氧，工艺臭气被控制在每个堆肥槽内，不易对正常发酵造成影响，同时二次污染较容易控制，且投资及运行费用均较低，因而达到节能环保目的同时提高有机肥的生产效率。
附图说明
图1为本发明堆肥工艺的流程框图。
具体实施方式
下面将结合附图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。
实施例1：
生物质结合分子膜静态堆肥处理粪污生产有机肥的方法，包括以下原料：
粪污、秸秆、谷壳、锯末、菌菇渣、边菜。
其制备步骤如下：
S1、首先将收集的秸秆、谷壳、锯末、菌菇渣和边菜通过原料粉碎设备进行粉碎处理，粉碎的时间控制在7min，其原料粉碎的大小控制在100目以内，其次将粉碎后的原料通过筛选机进行筛选工作，对粉碎大小低于100目的混合原料进行剔除。
S2、通过将一定范围含水率的粪污通过固化剂固化后，可与收集粉碎及筛选后的原料通过原料预混机均匀混合，其混合的时间为20min，其温度控制在35℃。
S3、将S2中制备的物料加入微生物发酵菌剂，进行均匀翻腾，并将物料在堆肥槽内堆置成高约1.5米的堆体，堆肥槽内通过多条通风管道进行通风供氧，且相邻两个通风管之间的间隔为2米，在堆体表面覆盖分子膜，分子膜是一种具有特制微孔的功能膜，其半渗透功能，能够实现一个较恒定的气候环境，能使水蒸气和二氧化碳从发酵体中扩散出去，阻断硫化氢、氨气等有害气体的通过，同时将分子膜四周封闭，并将温度升至70℃发酵腐熟，使用三点温度传感器实时监控堆体中的温度变化。
S4、对物料进行高温发酵处理时，整个发酵处理过程为4周，发酵温度可达80℃，且病原菌和杂草种子杀灭率为98％。
S5、在当堆料发酵烘干完成后，可将发酵完成的堆料进行粉碎筛分，堆料粉碎的大小控制在30目以内并且通过筛分设备对堆料进行筛分处理，筛分为30目以上的堆料则作为回料并且重新进行粉碎加工，筛分为30目以内的堆料进行后续的计量包装，即可完成对有机肥的制备。
S1中，收集的秸秆、谷壳、锯末、菌菇渣和边菜按照4:3:2:1:1的比例进行配比制备，且加入固化剂后的粪污含水率为70％，秸秆、谷壳、锯末、菌菇渣和边菜的含水率为30％。
S2中，粪污与固化剂的比例为11：2，其混合物料的含水率为55％。
S3中，堆肥槽内温度控制在65℃范围内进行发酵。
S3中，微生物发酵菌剂为巨大芽孢杆菌和球形芽孢杆菌，巨大芽孢杆菌能降解土壤中难溶的含磷化合物，使之成为作物能吸收的可溶物，巨大芽孢杆菌与球形芽孢杆菌混合培养时具有固氮增效作用，球形芽孢杆菌在生长发育过程中能产生两类不同毒素蛋白，毒素蛋白可对肥料中的病虫幼体进行灭杀。
实施例2：
本实施例生物质结合分子膜静态堆肥处理粪污生产有机肥的方法同实施例1，其区别仅在于，在S2中，将含水率为70％的粪污与收集粉碎及筛选后的原料通过原料预混机均匀混合，其混合的时间为20min，其温度控制在35℃，其次制备的物料加入微生物发酵菌剂，进行均匀翻腾，并将物料在堆肥槽内堆置成高约1.5米的堆体，堆肥槽内通过鼓风机直接对堆料进行通风供氧，并将温度升至55℃发酵腐熟。
实施例3：
本实施例生物质结合分子膜静态堆肥处理粪污生产有机肥的方法同实施例1，其区别仅在于，在S2中，将高含水率的粪污不通过固化剂进行固化处理，直接与收集粉碎及筛选后的原料通过原料预混机均匀混合，其混合的时间为20min，其温度控制在35℃，其次制备的物料加入微生物发酵菌剂，进行均匀翻腾，并将物料在堆肥槽内堆置成高约1.5米的堆体，堆肥槽内通过多条通风管道进行通风供氧，且相邻两个通风管之间的间隔为2米，在堆体表面覆盖分子膜，并将温度升至70℃发酵腐熟。
根据实施例1～3得出下表：
Figure BDA0002900228430000061
由上表中的对比可知：
通过实施例1与实施例2进行对比，其采用分子膜覆盖高温好氧发酵技术，取代昂贵的发酵罐体，设备成本和运行耗能有效降低，同时，隔绝系统热量流失，促进好氧发酵进程，大幅度缩短处理时间。
通过实施例1与实施例3进行对比，其采用固化剂可无需对粪污进行固液分离处理，使粪污通过固化剂进行生物固化后能够降低粪污的含水率，使其呈松散状，孔隙度高，透气性好，方便好氧发酵，从而进一步提高发酵的效果。
通过加入固化剂，能够对高含水率粪污进行固化，降低了投资及运行成本低，同时，使粪污通过固化剂进行生物固化后能够降低粪污的含水率，使其呈松散状，孔隙度高，透气性好，方便好氧发酵，从而进一步提高发酵的效果；采用分子膜覆盖高温好氧发酵技术，取代昂贵的发酵罐体，分子膜是一种具有特制微孔的功能膜，其半渗透功能，能够实现一个较恒定的气候环境，能使水蒸气和二氧化碳从发酵体中扩散出去，阻断硫化氢、氨气等有害气体的通过，设备成本和运行耗能有效降低，同时，隔绝系统热量流失，促进好氧发酵进程，大幅度缩短处理时间；且整个处理过程中实现了废水、废气零排放，减少对环境的污染，有助于畜禽养殖业的可持续发展。
最后应说明的几点是：虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明的基础上，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.生物质结合分子膜静态堆肥处理粪污生产有机肥的方法，其特征在于，包括以下原料：
粪污、秸秆、谷壳、锯末、菌菇渣、边菜；
其制备步骤如下：
S1、首先将收集的秸秆、谷壳、锯末、菌菇渣和边菜通过原料粉碎设备进行粉碎处理，粉碎的时间控制在5～8min，其原料粉碎的大小控制在100目以内，其次将粉碎后的原料通过筛选机进行筛选工作，对粉碎大小低于100目的混合原料进行剔除；
S2、通过将一定范围含水率的粪污通过固化剂固化后，可与收集粉碎及筛选后的原料通过原料预混机均匀混合，其混合的时间为15～20min，其温度控制在30℃～40℃；
S3、将S2中制备的物料加入微生物发酵菌剂，进行均匀翻腾，并将物料在堆肥槽内堆置成高约1.5米的堆体，堆肥槽内通过多条通风管道进行通风供氧，且相邻两个通风管之间的间隔为2米，在堆体表面覆盖分子膜，分子膜是一种具有特制微孔的功能膜，其半渗透功能，能够实现一个较恒定的气候环境，能使水蒸气和二氧化碳从发酵体中扩散出去，阻断硫化氢、氨气等有害气体的通过，同时将分子膜四周封闭，并将温度升至60～80℃发酵腐熟，使用三点温度传感器实时监控堆体中的温度变化；
S4、对物料进行高温发酵处理时，整个发酵处理过程为3-4周，发酵温度可达80℃，且病原菌和杂草种子杀灭率为98％；
S5、在当堆料发酵烘干完成后，可将发酵完成的堆料进行粉碎筛分，堆料粉碎的大小控制在30目以内并且通过筛分设备对堆料进行筛分处理，筛分为30目以上的堆料则作为回料并且重新进行粉碎加工，筛分为30目以内的堆料进行后续的计量包装，即可完成对有机肥的制备。
2.根据权利要求1所述的生物质结合分子膜静态堆肥处理粪污生产有机肥的方法，其特征在于：所述S1中，收集的秸秆、谷壳、锯末、菌菇渣和边菜按照4:3:2:1:1的比例进行配比制备，且加入固化剂后的粪污含水率为60％～80％，秸秆、谷壳、锯末、菌菇渣和边菜的含水率为20％～40％。
3.根据权利要求1所述的生物质结合分子膜静态堆肥处理粪污生产有机肥的方法，其特征在于：所述S2中，粪污与固化剂的比例为11：2，其混合物料的含水率为50％～60％。
4.根据权利要求1所述的生物质结合分子膜静态堆肥处理粪污生产有机肥的方法，其特征在于：所述S3中，堆肥槽内温度控制在63℃～67℃范围内进行发酵。
5.根据权利要求1所述的生物质结合分子膜静态堆肥处理粪污生产有机肥的方法，其特征在于：所述S3中，微生物发酵菌剂为巨大芽孢杆菌和球形芽孢杆菌，巨大芽孢杆菌能降解土壤中难溶的含磷化合物，使之成为作物能吸收的可溶物，巨大芽孢杆菌与球形芽孢杆菌混合培养时具有固氮增效作用，球形芽孢杆菌在生长发育过程中能产生两类不同毒素蛋白，毒素蛋白可对肥料中的病虫幼体进行灭杀。
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