CN112898059A - 一种鸡粪与秸秆混合发酵生物有机肥及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于有机肥制备技术领域，公开了一种鸡粪与秸秆混合发酵生物有机肥及其制备方法，所述鸡粪与秸秆混合发酵生物有机肥按质量份数计，由鸡粪30～50份、秸秆20～30份、无机肥组合物15～25份、生物质颗粒碳12～20份、木炭粉10～12份、硅藻土10～15份、发酵菌剂8～12份、腐殖酸3～5份、成形助剂2～4份、分散剂1～2份、余量水组成。本发明提供的鸡粪与秸秆混合发酵生物有机肥，具有多孔结构、比表面积大等特性，能够改善土壤理化性质，有利于耕作及作物根系的生长发育，促进增产，改善产品品质。本发明将农作物秸秆制成有机无机复混肥料，使废弃资源得到合理利用，变废为宝，具有良好的经济效益和生态效益。
Description
技术领域
本发明属于有机肥制备技术领域，尤其涉及一种鸡粪与秸秆混合发酵生物有机肥及其制备方法。
背景技术
目前，泥土在种植的过程中会发生营养流失的问题，植物在生长的过程中主要需要的营养是氮磷钾等元素，所以为土地施肥，也主要是为土地增加氮磷钾元素，从而增加作物的产量。在土地种植的过程中，化学肥料发挥了非常重要的作用，但随着化肥施用的频繁且单一的使用，也给土壤环境带来了不利的影响，土壤在缺乏充足的有机质的条件下，土壤的团粒结构难以形成，土壤粒子之间的粘附力减弱，逐步减低了土壤的保水能力。当泥土无法保持充分的水分时，即使化学肥料的质量再高，也不易于在适合的环境条件下释放能量。为了解决长期使用单一化肥所引发的问题，市场上出现了有机肥。
有机肥作农业生产中的作用主要表现在以下几个方面，一方面是改良土壤，培肥地力，有机肥施入土壤后，有机质能够有效地改善土壤的理化状况和生物特性，熟化土壤，增强土壤的保肥供肥能力和缓冲的能力，为作物的成长提供良好的土壤条件。另一方面可以增加作物的产量，提高品质，有机肥含有丰富的有机质和全面的营养元素，为农作物提供营养。
生物质炭对土壤的改良作用主要是通过改变土壤的物理性状和结构，促进土壤生物化学与物理化学的交互作用，促进微生物的生长和活性，从而提高土壤肥力。生物质炭表面还可以吸附土壤有机分子，从而可提高土壤的养分吸持容量及持水容量。生物质炭施入土壤后不仅能够提高养分利用率、减少养分淋失，还可以缓解由养分淋失而引起的环境问题。生物质炭基肥料的多孔隙结构能为微生物繁殖生长提供良好的空间结构，增加土壤微生物种群多样性，提高土壤酶活性，提高土壤有机碳指数，帮助元素从根系顺畅输送到植物体内，实现茶树生长的增质、抗病、高收益的效果。
秸秆占作物生物产量的50％左右，是一类及其丰富的可再生有机资源，据中国农科院区划所有关课题组调研分析，我国每年约有6.2亿吨秸秆，这些秸秆大多被白白烧掉，使得大量资源浪费，农业生态平衡破坏，而且污染环境。所以将大量的秸秆资源有效的利用，减少养分流失和环境污染是迫在眉睫的问题。
但是，现有技术的有机肥制作工艺复杂，加入菌种的种类与方法往往导致生产的成本过高，过高地推高了农业生产的负担；同时，现有技术缺乏将鸡粪、秸秆与生物质炭相结合进行有机肥生产的工艺。因此，亟需一种新的将鸡粪与秸秆混合发酵生物有机肥及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有技术的有机肥制作工艺复杂，加入菌种的种类与方法往往导致生产的成本过高，过高地推高了农业生产的负担；同时，现有技术缺乏将鸡粪、秸秆与生物质炭相结合进行有机肥生产的工艺。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种鸡粪与秸秆混合发酵生物有机肥及其制备方法。
本发明是这样实现的，一种鸡粪与秸秆混合发酵生物有机肥，所述鸡粪与秸秆混合发酵生物有机肥按质量份数计，由鸡粪30～50份、秸秆20～30份、无机肥组合物15～25份、生物质颗粒碳12～20份、木炭粉10～12份、硅藻土10～15份、发酵菌剂8～12份、腐殖酸3～5份、成形助剂2～4份、分散剂1～2份、余量水组成。
进一步，所述鸡粪为肉鸡鸡粪，所述秸秆包括水稻秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆、蓖麻秸秆和向日葵秸秆。
进一步，所述无机肥组合物包括尿素、过磷酸钙、铵态氮肥、硫酸钾和纯镁粉。
进一步，所述铵态氮肥为聚磷酸铵、硫酸铵、氯化铵、碳酸氢铵中的一种或多种的组合物。
进一步，所述生物质颗粒炭的粒径为0.10～0.20cm。
进一步，所述发酵菌剂包括芽孢杆菌、极端嗜热菌、光合细菌、酵母菌、放线菌、醋酸菌、双岐菌和乳酸菌；其中，所述芽孢杆菌包括地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌。
进一步，所述成型助剂包括膨润土和粘结剂，所述粘结剂为氢化松香甘油酯为羧甲基淀粉钠的混合物。
本发明的另一目的在于提供一种应用所述的鸡粪与秸秆混合发酵生物有机肥的鸡粪与秸秆混合发酵生物有机肥的制备方法，所述鸡粪与秸秆混合发酵生物有机肥的制备方法包括以下步骤：
步骤一，进行生物质颗粒碳的制备，并按配方比例分别称取鸡粪、秸秆、无机肥组合物、生物质颗粒碳、硅藻土、发酵菌剂、腐殖酸、成形助剂、分散剂、水，备用；
步骤二，将水稻秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆、蓖麻秸秆和向日葵秸秆分别秆铡成3～5cm的小段后，混合均匀，晾晒至含水量为55～65％时，加入秸秆改性液浸泡30～60min进行改性；将改性后的混合秸秆置于热解装置中进行热解，得到秸秆炭；
步骤三，将步骤二得到的秸秆炭置于研磨釜中进行研磨，过100～120目筛，得到秸秆炭粉末；将秸秆炭粉末与木炭粉、生物质颗粒炭混合，得到生物质炭混合物；
步骤四，将鸡粪、硅藻土和腐殖酸置于混合搅拌机中进行搅拌，混合均匀后加入发酵菌剂和水，进行堆肥发酵，得到有机肥料；
步骤五，将有机肥料、生物质炭混合物、无机肥组合物进行搅拌，混合均匀后依次加入成形助剂和分散剂，混合均匀后，置于模具中进行干燥处理；干燥结束后，即可得到所述棒状生物有机肥。
进一步，步骤一中，所述生物质颗粒碳由木屑30～45份、草炭20～30份、花生壳15～20份以及食用菌菌渣8～15份组成。
进一步，所述生物质颗粒碳的制备，包括：
(1)按配方比例分别称取木屑、草炭、花生壳以及食用菌菌渣，并对称取的生物质原材料进行除杂与筛选；
(2)利用粉碎机将原材料进行粉碎；对粉碎后的原材料置于烘干机中，于50～75℃条件下进行干燥处理20～30min；
(3)将干燥后的原材料利用炭化炉于500～600℃下进行炭化反应，并在氮气氛围下冷却至100℃时，取出，即得所述生物质颗粒碳。
进一步，步骤二中，所述将改性后的玉米秸秆置于热解装置进行热解的条件为：设置所述热解温度为500～550℃，热解时间为30～50min。
进一步，步骤二中，所述秸秆改性液的制备，包括：
(1)在室温下，将2～4mL超纯水、0.2～4mL辛基三乙氧基硅烷依次加入到8～15mL无水乙醇，磁力搅拌混合均匀，得混合物；
(2)将混合物置于反应釜中，充入氩气，升温至80～90℃后，向加热液体中加入油酸钠粉末，搅拌均匀后，恒温加热2～3h，制得油酸稀土；
(3)向油酸稀土中加入5～8mL超纯水，搅拌均匀后，加入分散剂，高速搅拌后，得到秸秆改性液。
进一步，步骤四中，所述堆肥发酵，包括：
(1)将鸡粪、硅藻土、腐殖酸和水置于混合搅拌机中进行搅拌，混合均匀后置于阴凉通风处晾至含水量为50～60％，得发酵原料；
(2)向混合均匀的发酵原料置于物料发酵池中，加入发酵菌剂，混合均匀后，建堆密封，进行微生物好氧发酵；
(3)进行好氧发酵的过程中，每天翻抛1～2次；待发酵堆温度升至50～70℃时，每隔3～5天进行一次翻抛；
(4)翻堆发酵30～50天后，发酵结束，将发酵堆肥晾晒至含水率在20％以下，得到有机肥料。
进一步，所述物料发酵池配设有发酵翻抛机。
进一步，步骤五中，所述棒状生物有机肥的制备，包括：
(1)将有机肥料、生物质炭混合物、无机肥组合物进行搅拌，混合均匀后加入分散剂，再次进行充分搅拌，得混合物A；
(2)向充分搅拌均匀的混合物A中加入膨润土和粘结剂，得到棒状生物有机肥预混料B；
(3)将棒状生物有机肥预混料B倒入模具中进行干燥处理；干燥结束后，将棒状物质从模具中取出，去除表面杂质，即可得到所述棒状生物有机肥。
进一步，所述将棒状生物有机肥预混料B倒入模具中进行干燥处理的条件为：设置干燥处理的温度为55～70℃，干燥处理时间为2～4h。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明提供的鸡粪与秸秆混合发酵生物有机肥，具有多孔结构、比表面积大等特性，能够改善土壤理化性质，有利于耕作及作物根系的生长发育，促进增产，改善产品品质。同时，本发明将农作物秸秆制成有机无机复混肥料，使废弃资源得到了合理的利用，变废为宝，具有良好的经济效益和生态效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的鸡粪与秸秆混合发酵生物有机肥的制备方法流程图。
图2是本发明实施例提供的生物质颗粒碳的制备方法流程图。
图3是本发明实施例提供的秸秆改性液的制备方法流程图。
图4是本发明实施例提供的堆肥发酵的方法流程图。
图5是本发明实施例提供的棒状生物有机肥的制备方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种鸡粪与秸秆混合发酵生物有机肥及其制备方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。
本发明实施例提供的鸡粪与秸秆混合发酵生物有机肥按质量份数计，由鸡粪30～50份、秸秆20～30份、无机肥组合物15～25份、生物质颗粒碳12～20份、木炭粉10～12份、硅藻土10～15份、发酵菌剂8～12份、腐殖酸3～5份、成形助剂2～4份、分散剂1～2份、余量水组成。
本发明实施例提供的鸡粪为肉鸡鸡粪，所述秸秆包括水稻秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆、蓖麻秸秆和向日葵秸秆。
本发明实施例提供的无机肥组合物包括尿素、过磷酸钙、铵态氮肥、硫酸钾和纯镁粉。
本发明实施例提供的铵态氮肥为聚磷酸铵、硫酸铵、氯化铵、碳酸氢铵中的一种或多种的组合物。
本发明实施例提供的生物质颗粒炭的粒径为0.10～0.20cm。
本发明实施例提供的发酵菌剂包括芽孢杆菌、极端嗜热菌、光合细菌、酵母菌、放线菌、醋酸菌、双岐菌和乳酸菌；其中，所述芽孢杆菌包括地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌。
本发明实施例提供的成型助剂包括膨润土和粘结剂，所述粘结剂为氢化松香甘油酯为羧甲基淀粉钠的混合物。
如图1所示，本发明实施例提供的鸡粪与秸秆混合发酵生物有机肥的制备方法包括以下步骤：
S101，进行生物质颗粒碳的制备，并按配方比例分别称取鸡粪、秸秆、无机肥组合物、生物质颗粒碳、硅藻土、发酵菌剂、腐殖酸、成形助剂、分散剂、水，备用；
S102，将水稻秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆、蓖麻秸秆和向日葵秸秆分别秆铡成3～5cm的小段后，混合均匀，晾晒至含水量为55～65％时，加入秸秆改性液浸泡30～60min进行改性；将改性后的混合秸秆置于热解装置中进行热解，得到秸秆炭；
S103，将S102得到的秸秆炭置于研磨釜中进行研磨，过100～120目筛，得到秸秆炭粉末；将秸秆炭粉末与木炭粉、生物质颗粒炭混合，得到生物质炭混合物；
S104，将鸡粪、硅藻土和腐殖酸置于混合搅拌机中进行搅拌，混合均匀后加入发酵菌剂和水，进行堆肥发酵，得到有机肥料；
S105，将有机肥料、生物质炭混合物、无机肥组合物进行搅拌，混合均匀后依次加入成形助剂和分散剂，混合均匀后，置于模具中进行干燥处理；干燥结束后，即可得到所述棒状生物有机肥。
本发明实施例提供的步骤S101中，所述生物质颗粒碳由木屑30～45份、草炭20～30份、花生壳15～20份以及食用菌菌渣8～15份组成。
如图2所示，本发明实施例提供的生物质颗粒碳的制备，包括：
S201，按配方比例分别称取木屑、草炭、花生壳以及食用菌菌渣，并对称取的生物质原材料进行除杂与筛选；
S202，利用粉碎机将原材料进行粉碎；对粉碎后的原材料置于烘干机中，于50～75℃条件下进行干燥处理20～30min；
S203，将干燥后的原材料利用炭化炉于500～600℃下进行炭化反应，并在氮气氛围下冷却至100℃时，取出，即得所述生物质颗粒碳。
本发明实施例提供的步骤S102中，所述将改性后的玉米秸秆置于热解装置进行热解的条件为：设置所述热解温度为500～550℃，热解时间为30～50min。
如图3所示，本发明实施例提供的步骤S102中，所述秸秆改性液的制备，包括：
S301，在室温下，将2～4mL超纯水、0.2～4mL辛基三乙氧基硅烷依次加入到8～15mL无水乙醇，磁力搅拌混合均匀，得混合物；
S302，将混合物置于反应釜中，充入氩气，升温至80～90℃后，向加热液体中加入油酸钠粉末，搅拌均匀后，恒温加热2～3h，制得油酸稀土；
S303，向油酸稀土中加入5～8mL超纯水，搅拌均匀后，加入分散剂，高速搅拌后，得到秸秆改性液。
如图4所示，本发明实施例提供的步骤S104中，所述堆肥发酵，包括：
S401，将鸡粪、硅藻土、腐殖酸和水置于混合搅拌机中进行搅拌，混合均匀后置于阴凉通风处晾至含水量为50～60％，得发酵原料；
S402，向混合均匀的发酵原料置于物料发酵池中，加入发酵菌剂，混合均匀后，建堆密封，进行微生物好氧发酵；
S403，进行好氧发酵的过程中，每天翻抛1～2次；待发酵堆温度升至50～70℃时，每隔3～5天进行一次翻抛；
S404，翻堆发酵30～50天后，发酵结束，将发酵堆肥晾晒至含水率在20％以下，得到有机肥料。
本发明实施例提供的物料发酵池配设有发酵翻抛机。
如图5所示，本发明实施例提供的步骤S105中，所述棒状生物有机肥的制备，包括：
S501，将有机肥料、生物质炭混合物、无机肥组合物进行搅拌，混合均匀后加入分散剂，再次进行充分搅拌，得混合物A；
S502，向充分搅拌均匀的混合物A中加入膨润土和粘结剂，得到棒状生物有机肥预混料B；
S503，将棒状生物有机肥预混料B倒入模具中进行干燥处理；干燥结束后，将棒状物质从模具中取出，去除表面杂质，即可得到所述棒状生物有机肥。
本发明实施例提供的将棒状生物有机肥预混料B倒入模具中进行干燥处理的条件为：设置干燥处理的温度为55～70℃，干燥处理时间为2～4h。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种鸡粪与秸秆混合发酵生物有机肥，其特征在于，所述鸡粪与秸秆混合发酵生物有机肥按质量份数计，由鸡粪30～50份、秸秆20～30份、无机肥组合物15～25份、生物质颗粒碳12～20份、木炭粉10～12份、硅藻土10～15份、发酵菌剂8～12份、腐殖酸3～5份、成形助剂2～4份、分散剂1～2份、余量水组成。
2.如权利要求1所述的鸡粪与秸秆混合发酵生物有机肥，其特征在于，所述鸡粪为肉鸡鸡粪，所述秸秆包括水稻秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆、蓖麻秸秆和向日葵秸秆；
所述无机肥组合物包括尿素、过磷酸钙、铵态氮肥、硫酸钾和纯镁粉；
所述铵态氮肥为聚磷酸铵、硫酸铵、氯化铵、碳酸氢铵中的一种或多种的组合物。
3.如权利要求1所述的鸡粪与秸秆混合发酵生物有机肥，其特征在于，所述生物质颗粒炭的粒径为0.10～0.20cm。
4.如权利要求1所述的鸡粪与秸秆混合发酵生物有机肥，其特征在于，所述发酵菌剂包括芽孢杆菌、极端嗜热菌、光合细菌、酵母菌、放线菌、醋酸菌、双岐菌和乳酸菌；其中，所述芽孢杆菌包括地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌；
所述成型助剂包括膨润土和粘结剂，所述粘结剂为氢化松香甘油酯为羧甲基淀粉钠的混合物。
5.一种鸡粪与秸秆混合发酵生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述鸡粪与秸秆混合发酵生物有机肥的制备方法包括以下步骤：
步骤一，进行生物质颗粒碳的制备，并按配方比例分别称取鸡粪、秸秆、无机肥组合物、生物质颗粒碳、硅藻土、发酵菌剂、腐殖酸、成形助剂、分散剂、水，备用；
步骤二，将水稻秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆、蓖麻秸秆和向日葵秸秆分别秆铡成3～5cm的小段后，混合均匀，晾晒至含水量为55～65％时，加入秸秆改性液浸泡30～60min进行改性；将改性后的混合秸秆置于热解装置中进行热解，得到秸秆炭；
步骤三，将步骤二得到的秸秆炭置于研磨釜中进行研磨，过100～120目筛，得到秸秆炭粉末；将秸秆炭粉末与木炭粉、生物质颗粒炭混合，得到生物质炭混合物；
步骤四，将鸡粪、硅藻土和腐殖酸置于混合搅拌机中进行搅拌，混合均匀后加入发酵菌剂和水，进行堆肥发酵，得到有机肥料；
步骤五，将有机肥料、生物质炭混合物、无机肥组合物进行搅拌，混合均匀后依次加入成形助剂和分散剂，混合均匀后，置于模具中进行干燥处理；干燥结束后，即可得到所述棒状生物有机肥。
6.如权利要求5所述的鸡粪与秸秆混合发酵生物有机肥的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述生物质颗粒碳由木屑30～45份、草炭20～30份、花生壳15～20份以及食用菌菌渣8～15份组成。
7.如权利要求6所述的鸡粪与秸秆混合发酵生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述生物质颗粒碳的制备，包括：
(1)按配方比例分别称取木屑、草炭、花生壳以及食用菌菌渣，并对称取的生物质原材料进行除杂与筛选；
(2)利用粉碎机将原材料进行粉碎；对粉碎后的原材料置于烘干机中，于50～75℃条件下进行干燥处理20～30min；
(3)将干燥后的原材料利用炭化炉于500～600℃下进行炭化反应，并在氮气氛围下冷却至100℃时，取出，即得所述生物质颗粒碳。
8.如权利要求5所述的鸡粪与秸秆混合发酵生物有机肥的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述将改性后的玉米秸秆置于热解装置进行热解的条件为：设置所述热解温度为500～550℃，热解时间为30～50min。
所述秸秆改性液的制备，包括：
(1)在室温下，将2～4mL超纯水、0.2～4mL辛基三乙氧基硅烷依次加入到8～15mL无水乙醇，磁力搅拌混合均匀，得混合物；
(2)将混合物置于反应釜中，充入氩气，升温至80～90℃后，向加热液体中加入油酸钠粉末，搅拌均匀后，恒温加热2～3h，制得油酸稀土；
(3)向油酸稀土中加入5～8mL超纯水，搅拌均匀后，加入分散剂，高速搅拌后，得到秸秆改性液。
9.如权利要求5所述的鸡粪与秸秆混合发酵生物有机肥的制备方法，其特征在于，步骤四中，所述堆肥发酵，包括：
(1)将鸡粪、硅藻土、腐殖酸和水置于混合搅拌机中进行搅拌，混合均匀后置于阴凉通风处晾至含水量为50～60％，得发酵原料；
(2)向混合均匀的发酵原料置于物料发酵池中，加入发酵菌剂，混合均匀后，建堆密封，进行微生物好氧发酵；
(3)进行好氧发酵的过程中，每天翻抛1～2次；待发酵堆温度升至50～70℃时，每隔3～5天进行一次翻抛；
(4)翻堆发酵30～50天后，发酵结束，将发酵堆肥晾晒至含水率在20％以下，得到有机肥料；
所述物料发酵池配设有发酵翻抛机。
10.如权利要求5所述的鸡粪与秸秆混合发酵生物有机肥的制备方法，其特征在于，步骤五中，所述棒状生物有机肥的制备，包括：
(1)将有机肥料、生物质炭混合物、无机肥组合物进行搅拌，混合均匀后加入分散剂，再次进行充分搅拌，得混合物A；
(2)向充分搅拌均匀的混合物A中加入膨润土和粘结剂，得到棒状生物有机肥预混料B；
(3)将棒状生物有机肥预混料B倒入模具中进行干燥处理；干燥结束后，将棒状物质从模具中取出，去除表面杂质，即可得到所述棒状生物有机肥；
所述将棒状生物有机肥预混料B倒入模具中进行干燥处理的条件为：设置干燥处理的温度为55～70℃，干燥处理时间为2～4h。
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