CN113102454A - 一种虫菌复合技术分离棉田残膜回收混合物的方法 - Google Patents
一种虫菌复合技术分离棉田残膜回收混合物的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113102454A CN113102454A CN202110380179.8A CN202110380179A CN113102454A CN 113102454 A CN113102454 A CN 113102454A CN 202110380179 A CN202110380179 A CN 202110380179A CN 113102454 A CN113102454 A CN 113102454A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mixture
- residual
- insect
- sand
- separating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 117
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 title claims abstract description 76
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 70
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 title claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 title claims abstract description 19
- 238000004064 recycling Methods 0.000 title claims description 18
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 68
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 54
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 42
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 24
- 241000233866 Fungi Species 0.000 claims abstract description 20
- 241000543486 Platysternon megacephalum Species 0.000 claims abstract description 19
- 238000009264 composting Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000011070 membrane recovery Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000010564 aerobic fermentation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims description 20
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims description 20
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 19
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 16
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 claims description 14
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 claims description 12
- 238000009395 breeding Methods 0.000 claims description 11
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 claims description 11
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 11
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims description 11
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims description 11
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 244000144977 poultry Species 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 5
- 238000011066 ex-situ storage Methods 0.000 claims description 4
- 241000254062 Scarabaeidae Species 0.000 claims description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 claims description 3
- 241001494479 Pecora Species 0.000 claims description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 93
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 12
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 241000543489 Platysternon Species 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 3
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- 235000001553 Betula platyphylla Nutrition 0.000 description 2
- 241001313086 Betula platyphylla Species 0.000 description 2
- 241000254043 Melolonthinae Species 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 2
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 2
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 description 2
- 239000003895 organic fertilizer Substances 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 2
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 235000017060 Arachis glabrata Nutrition 0.000 description 1
- 244000105624 Arachis hypogaea Species 0.000 description 1
- 235000010777 Arachis hypogaea Nutrition 0.000 description 1
- 235000018262 Arachis monticola Nutrition 0.000 description 1
- 241000258957 Asteroidea Species 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 241000270693 Chinemys Species 0.000 description 1
- 241000254173 Coleoptera Species 0.000 description 1
- 241000034042 Mauremys reevesii Species 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- MKYBYDHXWVHEJW-UHFFFAOYSA-N N-[1-oxo-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propan-2-yl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(C(C)NC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 MKYBYDHXWVHEJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000001462 Pleurotus ostreatus Species 0.000 description 1
- 241000130993 Scarabaeus <genus> Species 0.000 description 1
- 241000958510 Stropharia rugosoannulata Species 0.000 description 1
- 241000254109 Tenebrio molitor Species 0.000 description 1
- 241000270708 Testudinidae Species 0.000 description 1
- 238000010162 Tukey test Methods 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 description 1
- 239000012773 agricultural material Substances 0.000 description 1
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 238000009328 dry farming Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 235000020232 peanut Nutrition 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000002516 radical scavenger Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- 239000002025 wood fiber Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
- A01K67/00—Rearing or breeding animals, not otherwise provided for; New or modified breeds of animals
- A01K67/033—Rearing or breeding invertebrates; New breeds of invertebrates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B5/00—Operations not covered by a single other subclass or by a single other group in this subclass
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/62—Plastics recycling; Rubber recycling
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种虫菌复合技术分离棉田残膜回收混合物的方法，包括如下步骤：堆腐发酵：将棉田残膜回收混合物与有机辅料掺混，添加促腐剂，堆制条垛，加盖薄膜，好氧酵化备用；白星花金龟幼虫生物动力转化分离；各组分分离：农户小规模转化采用人工分离模式；工厂大规模采用人工和机械相结合的模式，可以将虫体、虫砂、残膜和残渣有效分离。本发明涉及一种虫菌复合技术分离棉田残膜回收混合物的方法，通过混合物添加辅料和腐解菌酵化、白星花金龟取食转化和以背上下游走分离、分层筛分物料和分离各组分等步骤，可将棉田残膜回收混合物中的残膜占比由原来的9％提高到分离后的45‑60％，残膜很容易从虫菌复合技术转化后的残渣中分离出来。
Description
技术领域
本发明涉及残膜污染治理和农业绿色发展领域，具体为一种虫菌复合技术分离棉田残膜回收混合物的方法。
背景技术
农村耕地污染是当前农村环境保护的一大难题，其对我国水土环境、生态系统都在产生严重的影响。而农田残膜的“白色污染”对土地的污染更是首当其冲，近40年，地膜覆盖种植技术已广泛应用于旱作农业生产，提高了粮食单产，为保障我国粮食安全方面做出了重大贡献。农用地膜是重要的农业物资，每年的使用量超100万吨，但由于农用地膜回收技术应用的局限性与现实生产的矛盾一直无法突破，残膜已经严重超量地累积在耕地周围或土壤耕作层中。据统计，我国农用地膜年残留量高达35万吨，留在土壤中的残膜率达42％，也就是说每年有近1/2的农用地膜残留在土壤中。这些残膜破坏了土壤的原有结构和平衡，降低了土壤肥力，不利于化肥减量，影响作物的发芽和作物根系生长，对农机作业造成影响，给作物生长造成严重危害。
新疆是我国重要的农产品生产基地，2018年新疆农作物总播种面积为612.6万公顷，覆膜种植总面积约为347.8万公顷，其中棉花覆膜种植面积占71.6％，年地膜投入量超过20万吨，据统计，新疆农田平均地膜残留量约为206.46kg/hm2，其中，石河子区域、阿克苏、博州、塔城、昌吉州、哈密、喀什等区域均属于污染严重区域，残膜残留量均值>275.63kg/hm2。对比农田地膜残留量限值及测定标准(GB/t25413—2010)农田地膜残留量限值为75kg/hm2，新疆农田地膜残留量已经远远超过了该限值标准，是全国残膜污染最为严重区域，因此，在新疆研究农田残膜污染治理具有代表性。秉持“遏制增量，减少存量”的原则，当季地膜的回收再利用是遏制增量的关键。农田残膜人工回收率较高，可达90％以上，但具有回收期短、劳动强度大等弊端，因此，当季地膜的回收主要依靠机械回收残膜。现有残膜回收机回收后的残膜含有大量棉秆残茬及田间杂物，回收加工难度大，残膜回收企业不愿回收，用户也缺少买卖意愿，无法实现对残膜的回收加工再利用。只有将残膜与田间杂物有效分离，才能加工再利用，实现好的经济效益，而对于无法分离的残膜混合物，农户只能采用填埋土壤、抛弃田间地头或焚烧，造成严重的残膜二次污染。所以如何将残膜从残茬及纤维混合物中分离出来一直是困扰残膜回收加工再利用的“卡脖子”问题。
近年来，利用昆虫转化农牧业废弃物技术的发展为破解这个难题提供了思路。白星花金龟，属于鞘翅目、金龟甲总科、花金龟科、星花金龟属，广泛分布于中国及俄罗斯、朝鲜、蒙古等国家。成虫为植食性或腐食性，在自然界有一定的危害性。白星花金龟幼虫为腐食性蛴螬，在自然界中滋生于腐烂的秸秆、烂草堆和久放的畜禽粪便中。随着环境污染和有机废弃物随意堆弃问题日趋严重，白星花金龟“大自然清道夫”的功能受到关注。白星花金龟可高效转化农作物秸秆、食用菌渣、平菇菌糠、大球盖菇菌糠。此外，白星花金龟幼虫对酵化的高木纤维的花生壳、苹果枝条等废弃物均具有较好的转化力。前期的实践表明，白星花金龟能够有效转化酵化棉秆及棉纤维等有机物料，并通过取食和以背行走的特殊运动，将物料中掺杂的残膜富集到上层，为利用白星花金龟幼虫分离棉田残膜回收混合物提供了思路。
发明内容
针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种虫菌复合技术分离棉田残膜回收混合物的方法，以解决背景技术中提出的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明提供一种虫菌复合技术分离棉田残膜回收混合物的方法，包括如下步骤：
(1)堆腐发酵
将棉田残膜回收混合物与有机辅料按质量比为3-5:1掺混，调节物料含水量为45-55％，添加物料原料质量0.5-3‰的促腐剂，堆制成宽1.2-1.5m，高0.8-1.2m的条垛，加盖薄膜，每隔3-7天进行一次翻堆，以达充分发酵的目的，好氧酵化20-30d备用；
(2)白星花金龟幼虫生物动力转化分离
待残膜混合物腐解完成后，将步骤(1)的条垛改建成宽和高分别为100cm和50cm、长度不限的条垛。将白星花金龟3龄幼虫以1:30-50的虫料比投入建好的条剁中，使其在残膜混合物中取食有机物料和通过以背行走的游走活动，逐渐将残膜和大残渣推向上层。每4-6d将上层残膜和大残渣混合物取出，以利于白星花金龟幼虫向物料深处运动、取食和分离出更多的残膜。直到表层残膜厚度不足3cm，或者混合物中碎的有机物料已被取食殆尽，满眼可见虫砂；
(3)各组分分离
农户小规模转化采用人工分离模式：先利用4目筛将虫砂和渣土混合物筛下，然后将筛网上方的虫体和残膜混合物倒入原虫砂和渣土混合物中，待虫体自行钻入虫砂和渣土混合物后，将上层的残膜和大残渣混合物分别取出，然后再利用4目筛筛出虫体收获或作为种源繁育，虫砂可采用8目和16目的套筛从混合物中筛出。分层取出的残膜和大残渣混合物残膜平展，残渣各自分离，可轻松通过人工捡拾分离，最终实现各组分的两两分离。
工厂大规模采用人工和机械相结合的模式：先利用多层式分离振动筛，将残膜、残渣和虫体混合物、虫砂与渣土分离开来，在分离时，预先在残膜、残渣和虫体下料口处放置盛有一定厚度湿润虫砂的容器，待容器满后，及时将上部的残膜和大残渣捡出，虫体很快就会钻入湿润的虫砂中，经反复几次，待从虫体和虫砂的深度达到40cm时，虫体和虫砂的混合物放入振动筛中，振动筛选，就可以将虫体从虫砂中筛出，收获或循环繁育。取出的残膜和残渣混合物，通过风选分离机风选，调节一定的风速，可轻松实现残膜和残渣的分离。
优选地，步骤(1)中，有机辅料为牛粪、猪粪、虫砂、羊粪、家禽粪便中的一种或几种的混合物。
优选地，步骤(1)中，所述促腐剂为腐解菌。
优选地，步骤(1)中，堆腐发酵的时间以每年的5-10月份最佳，可以充分利用光热资源、缩短堆腐时间和提高酵化效果。
优选地，步骤(2)中，白星花金龟幼虫生物动力转化分离，此过程时间为20-30d。
优选地，步骤(2)中，白星花金龟幼虫生物动力转化分离，在步骤(1)的基础上原位或异位进行，原位进行时，将步骤(1)的条剁平行一分为二；异位进行时，将步骤(1)的物料转移到专门的转化区进行处理。
优选地，步骤(3)中，工厂大规模采用人工和机械相结合的模式中，所述多层式分离振动筛为从上到下依次装配有4目、8目和16目三层分离振动筛。
优选地，步骤(3)中，工厂大规模采用人工和机械相结合的模式中，容器深60cm，盛有30cm厚度的湿润虫砂。
本发明的有益效果在于：
1、本发明涉及一种虫菌复合技术分离棉田残膜回收混合物的方法，通过混合物添加辅料和腐解菌酵化、白星花金龟取食转化和以背上下游走分离、分层筛分物料和分离各组分等步骤，可将棉田残膜回收混合物中的残膜占比由原来的9％提高到分离后的45-60％，并且残膜很容易从虫菌复合技术转化后的残渣中分离出来。
2、本发明不仅创新破解棉田残膜回收混合物资源化利用的难题，并且可收获占原混合物9％左右的残膜、36％左右的虫砂，15％左右的大残渣和35％左右的渣土，虫体增长12％。
3、本发明分离后的残膜可用于滴灌带的加工；虫砂作为有机肥循环到生态种植业上；虫体可循环自用，或收获后加工成干虫做昆虫源蛋白饲料应用于畜禽养殖业；大残渣可粉碎堆腐后饲喂白星花金龟；渣土可还田或作为垫料，每吨棉田回收残膜混合物的利润可达300元，为农田残膜污染治理提供了新的解决途经，具有较高的应用潜力。
4、本发明不仅创新破解棉田残膜回收混合物资源化利用的难题，还实现残膜的增值分离，传统的随意堆弃或填埋处理方式不但不能增值，还需要花费大量资金治理，因此，本发明的创新技术具有广阔的推广应用价值，可为新疆的残膜污染治理和棉花产业绿色发展助力。
具体实施方式
实施例1：
一种虫菌复合技术分离棉田残膜回收混合物的方法，包括如下步骤：
(1)堆腐发酵
堆腐发酵的时间以每年的5月份最佳，可以充分利用光热资源、缩短堆腐时间和提高酵化效果。
将棉田残膜回收混合物与猪粪按质量比为4：1掺混，调节物料含水量为50％，添加物料原料质量1‰的腐解菌，堆制成宽1.2-1.5m，高0.8-1.2m的条垛，加盖薄膜，每隔五天进行一次翻堆，以达充分发酵的目的，好氧酵化20d备用。
(2)白星花金龟幼虫生物动力转化分离
待残膜混合物腐解完成后，原位开展白星花金龟生物动力分离残膜工作，原位可将条剁平行一分为二，以建成宽和高分别为100cm和50cm，长度不限的条垛。将白星花金龟3龄幼虫以1:30的虫料比投入建好的条剁中，使其在残膜混合物中取食有机物料和通过以背行走的游走活动，逐渐将残膜和大残渣推向上层。每5d将上层残膜和大残渣混合物取出，以利于白星花金龟幼虫向物料深处运动、取食和分离出更多的残膜。直到表层残膜不足3cm，或者混合物中碎的有机物料已被取食殆尽，满眼可见虫砂，白星花金龟幼虫生物动力分离环节结束，此过程时间25d。
(3)各组分人工或机械分离
农户小规模转化可选用人工分离模式：先利用4目筛将虫砂和渣土混合物筛下，然后将筛网上方的虫体和残膜混合物倒入原虫砂和渣土混合物中，待虫体自行钻入虫砂和渣土混合物后，将上层的残膜和大残渣混合物分别取出，然后再利用4目筛筛出虫体收获或作为种源繁育，虫砂采用8目和16目的套筛从混合物中筛出。分层取出的残膜和大残渣混合物残膜平展，残渣各自分离，可轻松通过人工捡拾分离，最终实现各组分的两两分离。
工厂大规模采用人工和机械相结合的模式：先利用装配有4目、8目和16目三层分离振动筛，将残膜、残渣和虫体混合物、虫砂与渣土分离开来，在分离时，预先在残膜、残渣和虫体下料口处放置深60cm，盛有30cm厚度的湿润虫砂的容器，待容器满后，及时将上部的残膜和大残渣捡出，虫体很快就会钻入湿润的虫砂中，经反复几次，待从虫体和虫砂的深度达到40cm时，虫体和虫砂的混合物放入振动筛中，振动筛选，就可以将虫体从虫砂中筛出，收获或循环繁育。取出的残膜和残渣混合物，通过风选分离机风选，调节一定的风速，可轻松实现残膜和残渣的分离。
实施例2
一种虫菌复合技术分离棉田残膜回收混合物的方法，包括如下步骤：
(1)堆腐发酵
堆腐发酵的时间以每年的10月份，可以充分利用光热资源、缩短堆腐时间和提高酵化效果。
将棉田残膜回收混合物与牛粪按质量比为4:1掺混，调节物料含水量为50％，添加物料原料质量1‰的腐解菌，堆制成宽1.2-1.5m，高0.8-1.2m的条垛，加盖薄膜，每隔五天进行一次翻堆，以达充分发酵的目的，好氧酵化30d备用。
(2)白星花金龟幼虫生物动力转化分离
待残膜混合物腐解完成后，异位开展白星花金龟生物动力分离残膜工作，将物料转移到专门的转化区，以建成宽和高分别为100cm和50cm，长度不限的条垛。将白星花金龟3龄幼虫以1:50的虫料比投入建好的条剁中，使其在残膜混合物中取食有机物料和通过以背行走的游走活动，逐渐将残膜和大残渣推向上层。每5d将上层残膜和大残渣混合物取出，以利于白星花金龟幼虫向物料深处运动、取食和分离出更多的残膜。直到表层残膜不足3cm，或者混合物中碎的有机物料已被取食殆尽，满眼可见虫砂，白星花金龟幼虫生物动力分离环节结束，此过程时间25d。
(3)各组分人工或机械分离
农户小规模转化可选用人工分离模式：先利用4目筛将虫砂和渣土混合物筛下，然后将筛网上方的虫体和残膜混合物倒入原虫砂和渣土混合物中，待虫体自行钻入虫砂和渣土混合物后，将上层的残膜和大残渣混合物分别取出，然后再利用4目筛筛出虫体收获或作为种源繁育，虫砂采用8目和16目的套筛从混合物中筛出。分层取出的残膜和大残渣混合物残膜平展，残渣各自分离，可轻松通过人工捡拾分离，最终实现各组分的两两分离。
工厂大规模采用人工和机械相结合的模式：先利用装配有4目、8目和16目三层分离振动筛，将残膜、残渣和虫体混合物、虫砂与渣土分离开来，在分离时，预先在残膜、残渣和虫体下料口处放置深60cm，盛有30cm厚度的湿润虫砂的容器，待容器满后，及时将上部的残膜和大残渣捡出，虫体很快就会钻入湿润的虫砂中，经反复几次，待从虫体和虫砂的深度达到40cm时，虫体和虫砂的混合物放入振动筛中，振动筛选，就可以将虫体从虫砂中筛出，收获或循环繁育。取出的残膜和残渣混合物，通过风选分离机风选，调节一定的风速，可轻松实现残膜和残渣的分离。
实施例3
一种虫菌复合技术分离棉田残膜回收混合物的方法，包括如下步骤：
(1)堆腐发酵
将棉田残膜回收混合物与黄粉虫虫沙按质量比为14：1掺混，调节物料含水量为50％，添加物料原料质量1‰的促腐剂，堆制成宽1.2-1.5m，高0.8-1.2m的条垛，加盖薄膜，每隔五天进行一次翻堆，以达充分发酵的目的，好氧酵化25d备用。堆腐发酵的时间以每年的8月份最佳，可以充分利用光热资源、缩短堆腐时间和提高酵化效果。
(2)白星花金龟幼虫生物动力转化分离
待残膜混合物腐解完成后，可原位或异位开展白星花金龟生物动力分离残膜工作，原位可将条剁平行一分为二，或者将物料转移到专门的转化区，以建成宽和高分别为100cm和50cm，长度不限的条垛。将白星花金龟3龄幼虫以1:40的虫料比投入建好的条剁中，使其在残膜混合物中取食有机物料和通过以背行走的游走活动，逐渐将残膜和大残渣推向上层。每5d将上层残膜和大残渣混合物取出，以利于白星花金龟幼虫向物料深处运动、取食和分离出更多的残膜。直到表层残膜不足3cm，或者混合物中碎的有机物料已被取食殆尽，满眼可见虫砂，白星花金龟幼虫生物动力分离环节结束，此过程时间25d。
(3)各组分人工或机械分离
农户小规模转化可选用人工分离模式：先利用4目筛将虫砂和渣土混合物筛下，然后将筛网上方的虫体和残膜混合物倒入原虫砂和渣土混合物中，待虫体自行钻入虫砂和渣土混合物后，将上层的残膜和大残渣混合物分别取出，然后再利用4目筛筛出虫体收获或作为种源繁育，虫砂采用8目和16目的套筛从混合物中筛出。分层取出的残膜和大残渣混合物残膜平展，残渣各自分离，可轻松通过人工捡拾分离，最终实现各组分的两两分离。
工厂大规模采用人工和机械相结合的模式：先利用装配有4目、8目和16目三层分离振动筛，将残膜、残渣和虫体混合物、虫砂与渣土分离开来，在分离时，预先在残膜、残渣和虫体下料口处放置深60cm，盛有30cm厚度的湿润虫砂的容器，待容器满后，及时将上部的残膜和大残渣捡出，虫体很快就会钻入湿润的虫砂中，经反复几次，待从虫体和虫砂的深度达到40cm时，虫体和虫砂混合物放入振动筛中，振动筛选，就可以将虫体从虫砂中筛出，收获或循环繁育。取出的残膜和残渣混合物，通过风选分离机风选，调节一定的风速，可轻松实现残膜和残渣的分离。
通过以上技术的集成，可将棉田残膜回收混合物中的残膜占比由原来的9％提高到分离后的45-60％，残膜很容易从虫菌复合技术转化后的残渣中分离出来。不仅创新破解棉田残膜回收混合物资源化利用的难题，并且可收获占原混合物9％左右的残膜、36％左右的虫砂，15％左右的大残渣和35％左右的渣土，虫体增长12％，残膜可用于滴灌带的加工；虫砂作为有机肥循环到生态种植业上；虫体可循环自用，或收获后做昆虫源蛋白饲料应用于畜禽养殖业；大残渣可粉碎堆腐后饲喂白星花金龟；渣土可回田或作为垫料，每吨棉田回收残膜混合物的利润可达300元，为农田残膜污染治理提供了新的解决途经，具有较高的应用潜力。
试验例
(1)辅料添加对虫菌复合技术提升残膜占比倍数的影响
实验处理如表1所示：
表1 实验处理说明
| 序号 | 处理 | 简称 |
| 1 | 2％尿素+1‰腐解菌 | CK1 |
| 2 | 清水 | CK2 |
| 3 | 20％猪粪+1‰腐解菌 | 实施例1 |
| 4 | 1‰腐解菌 | CK3 |
| 5 | 20％牛粪+1‰腐解菌 | 实施例2 |
| 6 | 20％虫沙+1‰腐解菌 | 实施例3 |
由表2可知，酵化过程均有助于残膜混合物的腐解和提升残膜在物料中的占比，其中，实施例3处理表现最佳；白星花金龟幼虫转化和分离环节可在菌分提升残膜占比的基础上较大幅度地提升残膜在残渣中的占比，提升倍数均在2.3倍以上，本发明实施例1-3表现较好，且差异不显著，其中实施例2表现最佳；在虫菌复合提升残膜占比倍数方面，本发明的实施例1-3提升残膜占比倍数在4.8倍以上，对照处理均在4以下，其中实施例3表现最佳，达6.8倍。实施例1-3处理后的残膜平展，残渣多为较硬的棉秆和根茬，非常容易分离，具备机械快速分离出残膜的应用潜力。
表2 虫菌复合技术对残膜占比及提升倍数的影响
注：表中数据为平均数±标准误；每列数据后没有相同字母表示差异显著(Tukey法，显著水平P<0.05)。
(2)虫菌复合技术投入与产出比概算
在新疆地区，棉田残膜回收混合物、牛粪和猪粪资源丰富，被堆弃现象随处可见，若得到这些物料，仅需要承担运输费，每吨的运输费用约在100元左右；混合物料的掺混、腐解等可以借助人工和机械相结合来实现，每吨的处理费在200元左右；虫体占投入的一大部分，可以通过“借用”和被回收的办法减少投入。在产出方面，可收获占初始物料9％的残膜、36％的虫砂，虫体增重12％，还有约15％的有机残渣(硬质棉秆)可粉碎作为幼虫的饲料原料，剩余是35％左右的渣土，可做种植土、回田或垫料。残膜市场价位约为2000元/吨，虫砂市场价位为1200元/吨，虫体可作为种虫循环利用或烘干作为干品出售，价位在2.5万元/吨。粗略估算，每吨棉田回收残膜混合物所能创造的利润在300元左右。而传统的随意堆弃或填埋处理不但不能增值，还需要花费大量资金治理，因此，本发明的创新技术具有广阔的推广应用价值。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种虫菌复合技术分离棉田残膜回收混合物的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)堆腐发酵
将棉田残膜回收混合物与有机辅料按质量比为3-5:1掺混，调节物料含水量为45-55％，添加物料原料质量0.5-3‰的促腐剂，堆制成宽1.2-1.5m，高0.8-1.2m的条垛，加盖薄膜，每隔3-7天进行一次翻堆，以达充分发酵的目的，好氧酵化20-30d备用；
(2)白星花金龟幼虫生物动力转化分离
待残膜混合物腐解完成后，将步骤(1)的条垛改建成宽和高分别为100cm和50cm，长度不限的条垛，将白星花金龟3龄幼虫以1:30-50的虫料比投入建好的条剁中，使其在残膜混合物中取食有机物料和通过以背行走的游走活动，逐渐将残膜和大残渣推向上层，每4-6d将上层残膜和大残渣混合物取出，以利于白星花金龟幼虫向物料深处运动、取食和分离出更多的残膜，直到表层残膜厚度不足3cm，或者混合物中碎的有机物料已被取食殆尽，满眼可见虫砂；
(3)各组分分离
农户小规模转化采用人工分离模式：先利用4目筛将虫砂和渣土混合物筛下，然后将筛网上方的虫体和残膜混合物倒入原虫砂和渣土混合物中，待虫体自行钻入虫砂和渣土混合物后，将上层的残膜和大残渣混合物分别取出，然后再利用4目筛筛出虫体收获或作为种源繁育，虫砂采用8目和16目的套筛从混合物中筛出，分层取出的残膜和大残渣混合物残膜平展，残渣各自分离，可通过人工捡拾分离，最终实现各组分的两两分离；
工厂大规模采用人工和机械相结合的模式：先利用多层式分离振动筛，将残膜、残渣和虫体混合物、虫砂与渣土分离开来，在分离时，预先在残膜、残渣和虫体下料口处放置盛有一定厚度湿润虫砂的容器，待容器满后，及时将上部的残膜和大残渣捡出，虫体很快就会钻入湿润的虫砂中，经反复几次，待从虫体和虫砂的深度达到40cm时，虫体和虫砂的混合物放入振动筛中，振动筛选，就可以将虫体从虫砂中筛出，收获或循环繁育，取出的残膜和残渣混合物，通过风选分离机风选，调节一定的风速，可轻松实现残膜和残渣的分离。
2.如权利要求1所述的一种虫菌复合技术分离棉田残膜回收混合物的方法，其特征在于，步骤(1)中，有机辅料为牛粪、猪粪、虫砂、羊粪、家禽粪便中的一种或几种的混合物。
3.如权利要求1所述的一种虫菌复合技术分离棉田残膜回收混合物的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述促腐剂为好氧腐解菌。
4.如权利要求1所述的一种虫菌复合技术分离棉田残膜回收混合物的方法，其特征在于，步骤(1)中，堆腐发酵的时间以每年的5-10月份最佳。
5.如权利要求1所述的一种虫菌复合技术分离棉田残膜回收混合物的方法，其特征在于，步骤(2)中，白星花金龟幼虫生物动力转化分离，此过程时间20-30d。
6.如权利要求1所述的一种虫菌复合技术分离棉田残膜回收混合物的方法，其特征在于，步骤(2)中，白星花金龟幼虫生物动力转化分离，在步骤(1)的基础上原位或异位进行，原位进行时，将步骤(1)的条剁平行一分为二；异位进行时，将步骤(1)的物料转移到专门的转化区进行处理。
7.如权利要求1-6所述的一种虫菌复合技术分离棉田残膜回收混合物的方法，其特征在于，步骤(3)中，工厂大规模采用人工和机械相结合的模式中，所述多层式分离振动筛为从上到下依次装配有4目、8目和16目三层分离振动筛。
8.如权利要求1所述的一种虫菌复合技术分离棉田残膜回收混合物的方法，其特征在于，步骤(3)中，工厂大规模采用人工和机械相结合的模式中，容器深60cm，盛有30cm厚度的湿润虫砂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110380179.8A CN113102454B (zh) | 2021-04-09 | 2021-04-09 | 一种虫菌复合技术分离棉田残膜回收混合物的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110380179.8A CN113102454B (zh) | 2021-04-09 | 2021-04-09 | 一种虫菌复合技术分离棉田残膜回收混合物的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113102454A true CN113102454A (zh) | 2021-07-13 |
| CN113102454B CN113102454B (zh) | 2022-07-12 |
Family
ID=76714940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110380179.8A Active CN113102454B (zh) | 2021-04-09 | 2021-04-09 | 一种虫菌复合技术分离棉田残膜回收混合物的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113102454B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114149277A (zh) * | 2021-12-02 | 2022-03-08 | 新疆农业大学 | 一种白星花金龟幼虫介导的棉秆饲料化和肥料化利用方法 |
| CN115213192A (zh) * | 2022-06-06 | 2022-10-21 | 新疆青疆生物科技有限公司 | 基于农作物秸秆微生物分解残膜分离工艺 |
| CN115521183A (zh) * | 2022-11-07 | 2022-12-27 | 新疆农业大学 | 一种基于虫菌复合技术绿色防控棉花黄萎病的方法 |
Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102702694A (zh) * | 2012-06-14 | 2012-10-03 | 新疆康润洁环保科技有限公司 | 一种聚酯生物降解农用地膜及其制备和应用 |
| US20140123902A1 (en) * | 2011-04-28 | 2014-05-08 | E's Inc. | Organic fertilizer production system |
| WO2014098229A1 (ja) * | 2012-12-20 | 2014-06-26 | アースリサイクル株式会社 | プラスチック系複合廃棄物の分別回収方法 |
| MX2014012427A (es) * | 2014-10-02 | 2016-04-04 | Daniel Esteban Morales | Maquina para la limpieza y eliminacion de impurezas de pelicula plastica empleada en acolchado agrigola, para su posterior reutilizacion. |
| CN105777342A (zh) * | 2016-03-04 | 2016-07-20 | 石河子农业科学研究院 | 一种处理棉田秸秆和残留生物降解地膜的方法 |
| CN106424089A (zh) * | 2016-10-21 | 2017-02-22 | 黄同信 | 一种渣土的处理方法及城市生活垃圾环保综合处理方法 |
| WO2018143750A1 (ko) * | 2017-02-03 | 2018-08-09 | 서동은 | 갈색거저리 애벌레로부터 분리된 플라스틱 분해 활성을 갖는 미생물 및 이를 이용한 플라스틱 분해 방법 |
| CN109220010A (zh) * | 2018-11-07 | 2019-01-18 | 丁志辉 | 一种残膜回收装置 |
| CN109531874A (zh) * | 2018-08-25 | 2019-03-29 | 李双全 | 用生物方法处理并分离农田废旧地膜中杂质的方法 |
| CN110507945A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-11-29 | 广东韶科环保科技有限公司 | 一种采用昆虫和微生物进行有机污染物降解的方法 |
| CN110896925A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-03-24 | 新疆农业大学 | 一种利用三种环境昆虫连续转化餐厨废弃物的方法 |
| CN111231173A (zh) * | 2020-02-24 | 2020-06-05 | 农业农村部南京农业机械化研究所 | 一种残膜回收方法 |
| CN112056017A (zh) * | 2020-09-16 | 2020-12-11 | 新疆农业大学 | 带边膜回收装置的残膜回收机 |
| US20210008762A1 (en) * | 2018-03-25 | 2021-01-14 | Radical Plastics, Inc. | Utilization of Fine Mineral Matter in the Conversion of Non-Biodegradable Plastic and in Remediation of Soils Polluted with Non-Biodegradable Plastic |
-
2021
- 2021-04-09 CN CN202110380179.8A patent/CN113102454B/zh active Active
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140123902A1 (en) * | 2011-04-28 | 2014-05-08 | E's Inc. | Organic fertilizer production system |
| CN102702694A (zh) * | 2012-06-14 | 2012-10-03 | 新疆康润洁环保科技有限公司 | 一种聚酯生物降解农用地膜及其制备和应用 |
| WO2014098229A1 (ja) * | 2012-12-20 | 2014-06-26 | アースリサイクル株式会社 | プラスチック系複合廃棄物の分別回収方法 |
| MX2014012427A (es) * | 2014-10-02 | 2016-04-04 | Daniel Esteban Morales | Maquina para la limpieza y eliminacion de impurezas de pelicula plastica empleada en acolchado agrigola, para su posterior reutilizacion. |
| CN105777342A (zh) * | 2016-03-04 | 2016-07-20 | 石河子农业科学研究院 | 一种处理棉田秸秆和残留生物降解地膜的方法 |
| CN106424089A (zh) * | 2016-10-21 | 2017-02-22 | 黄同信 | 一种渣土的处理方法及城市生活垃圾环保综合处理方法 |
| WO2018143750A1 (ko) * | 2017-02-03 | 2018-08-09 | 서동은 | 갈색거저리 애벌레로부터 분리된 플라스틱 분해 활성을 갖는 미생물 및 이를 이용한 플라스틱 분해 방법 |
| US20210008762A1 (en) * | 2018-03-25 | 2021-01-14 | Radical Plastics, Inc. | Utilization of Fine Mineral Matter in the Conversion of Non-Biodegradable Plastic and in Remediation of Soils Polluted with Non-Biodegradable Plastic |
| CN109531874A (zh) * | 2018-08-25 | 2019-03-29 | 李双全 | 用生物方法处理并分离农田废旧地膜中杂质的方法 |
| CN109220010A (zh) * | 2018-11-07 | 2019-01-18 | 丁志辉 | 一种残膜回收装置 |
| CN110507945A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-11-29 | 广东韶科环保科技有限公司 | 一种采用昆虫和微生物进行有机污染物降解的方法 |
| CN110896925A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-03-24 | 新疆农业大学 | 一种利用三种环境昆虫连续转化餐厨废弃物的方法 |
| CN111231173A (zh) * | 2020-02-24 | 2020-06-05 | 农业农村部南京农业机械化研究所 | 一种残膜回收方法 |
| CN112056017A (zh) * | 2020-09-16 | 2020-12-11 | 新疆农业大学 | 带边膜回收装置的残膜回收机 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 董姝楠等: "土壤-地下水中微塑料迁移的影响因素及机制研究进展", 《农业工程学报》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114149277A (zh) * | 2021-12-02 | 2022-03-08 | 新疆农业大学 | 一种白星花金龟幼虫介导的棉秆饲料化和肥料化利用方法 |
| CN115213192A (zh) * | 2022-06-06 | 2022-10-21 | 新疆青疆生物科技有限公司 | 基于农作物秸秆微生物分解残膜分离工艺 |
| CN115521183A (zh) * | 2022-11-07 | 2022-12-27 | 新疆农业大学 | 一种基于虫菌复合技术绿色防控棉花黄萎病的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113102454B (zh) | 2022-07-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113102454B (zh) | 一种虫菌复合技术分离棉田残膜回收混合物的方法 | |
| Dalzell | Soil management: compost production and use in tropical and subtropical environments | |
| Misra et al. | On-farm composting methods | |
| Miller et al. | Organic and compost-based growing media for tree seedling nurseries | |
| CN102726343A (zh) | 一种生态圈养山羊的方法 | |
| CN1806495A (zh) | 利用外来入侵杂草栽培食用菌的方法 | |
| CN109160859A (zh) | 一种利用蚯蚓处理畜禽粪便废弃物生产生物有机肥的方法 | |
| CN108041283A (zh) | 有机废弃物制备的黑水虻饲料及该饲料繁育黑水虻的方法 | |
| CN114149277A (zh) | 一种白星花金龟幼虫介导的棉秆饲料化和肥料化利用方法 | |
| CN110199956A (zh) | 一种食用菌菌棒组合牛粪养殖蚯蚓的资源化利用方法 | |
| CN104206286A (zh) | 规模化养牛场牛粪能量梯级利用联合处置方法 | |
| CN112690168A (zh) | 一种贫困山区林下栽培大球盖菇的新方法 | |
| Murugesan et al. | Utilization of water hyacinth for oyster mushroom cultivation | |
| CN109076860A (zh) | 一种芒果栽培的种植方法 | |
| CN112189626B (zh) | 一种利用白星花金龟野外种源繁育成虫的方法 | |
| CN108157045A (zh) | 一种桑树套种鸡腿菇及其菌渣直接还田的栽培方法 | |
| CN111869508A (zh) | 一种玉米秸秆平菇培养料及其制备方法和应用 | |
| CN107333479A (zh) | 一种机械灭茬秸秆还田方法 | |
| Chanu et al. | A Guide to vermicomposting-production process and socio economic aspects | |
| Gersper et al. | Soil conservation in Cuba: A key to the new model for agriculture | |
| CN112243820B (zh) | 一种半夏套种技术 | |
| JP2676148B2 (ja) | 土壌改質肥料およびその製造法 | |
| CN1631079A (zh) | 用油菜秆作营养基料栽培蘑菇的方法 | |
| Joshi et al. | Indigenous agricultural knowledge in Kumaon hills of Uttaranchal | |
| CN108218507A (zh) | 一种甘蔗的种植方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Ma Deying Inventor after: Zhang Guangjie Inventor after: Xu Yeshan Inventor after: Wang Yi Inventor after: Qiang pine Inventor before: Li Dandan Inventor before: Zhang Guangjie |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |