CN113480381B - 一种废弃蔬菜叶厌氧堆肥制备有机肥料的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种废弃蔬菜叶厌氧堆肥制备有机肥料的方法及装置，将废弃蔬菜叶去泥、晾晒至含水率为55％‑65％，再切碎得到发酵原料与碳源混合，调节混合物碳氮摩尔比C/N为20‑40，然后添加催化发酵菌，进行厌氧发酵处理，发酵两周后得到有机固态肥和高浓度有机液态肥；本发明制备得到的有机肥料富含类蛋白物质、有机酸、类腐殖质物质，含羰基、羧基、羟基、脂类等大分子官能团结构，具有成分丰富、肥效高、促生效果等特点，有机液态肥有机碳含量高达35g/L‑50g/L，腐殖酸浓度为30g/L‑60g/L，是一种性能优良的有机肥料；其配套装置结构简单，完整，可操作性强，可规模化使用。

Description

一种废弃蔬菜叶厌氧堆肥制备有机肥料的方法及装置
技术领域
本发明属于高碳生物质废弃物再利用和生物有机肥生产领域，特别涉及一种废弃蔬菜叶厌氧堆肥制备有机液态肥和有机固态肥的方法及装置。
背景技术
近年来，农业产业结构的调整和居民生活水平的不断提高，蔬菜产业迅速发展，蔬菜废弃物的产量越来越大。随着城镇居民生活水平的日益提高，蔬菜投入市场前的预加工处理要求逐渐提高。大量质量不合格的蔬菜加工处理时产生的叶、根、茎和果实等最终都成为了固体废弃物，造成许多城市和乡村的环境问题。针对农业废弃物污染环境及未资源化利用的问题，已有学者研究专门针对废弃蔬菜叶妥善处理方法，这些方法主要包括废弃蔬菜叶和其他城市固体废弃物进行填埋处理、废弃蔬菜叶饲料化处理、深埋、泥肥、沼气处理等。固体垃圾填埋、饲料化处理能回收沼气能源和喂养家畜，但蔬菜废弃物腐烂变质和气味难闻，造成大气环境污染及填埋渗滤液造成地表水和地下水的污染。
废弃蔬菜叶有机肥料富含类蛋白物质、类腐殖质物质，含羰基、羧基、羟基、脂类等大分子官能团结构，具有成分丰富、肥效高等特点，废弃蔬菜叶中含有植物生长所需的N、P、K、Ca、Mg等大量元素，不进行合理利用，会造成资源的大大浪费。
发明内容
本发明提供一种废弃蔬菜叶厌氧堆肥制备有机肥料的方法和装置，操作简单，成本低廉，来源广泛且无二次污染即可完成废弃物高效资源化处理。
本发明的具体技术方案如下：
一种废弃蔬菜叶厌氧堆肥制备有机肥料的方法，包括以下步骤：
(1)将废弃蔬菜叶去泥、晾晒至含水率为55％-65％备用；
(2)将步骤(1)晾晒的蔬菜叶切碎得到发酵原料；
(3)将步骤(2)的发酵原料与碳源混合，调节混合物碳氮摩尔比C/N为20-40；
(4)将步骤(3)的混合物添加催化发酵菌，进行厌氧发酵处理，发酵两周后得到有机固态肥和高浓度有机液态肥。
步骤(2)蔬菜叶切碎至1～3厘米长。
步骤(3)碳源为工业葡萄糖、木屑、稻壳或秸秆等，优选工业葡萄糖。
步骤(4)催化发酵菌种为市场购买的EM堆肥菌，生产厂家是泛楷农业科技，催化发酵菌种的投加量与步骤(3)的混合物的质量比为1:150～300；厌氧发酵处理的温度为25～75℃。
步骤(4)每两天翻堆一次，每次20～30分钟，以保持堆体孔隙率、减小堆体物料颗粒粒径、均化堆体。
步骤(4)高浓度有机液态肥加入步骤(3)的混合物中，高浓度有机液态肥与步骤(3)的混合物的体积质量比L:kg为2～6:1000，此时添加催化发酵菌种的量减少，催化发酵菌种较不添加高浓度有机液态肥时投加量减少20～40％。
步骤(4)历时两周后将堆熟的废料进行固液分离形成有机液态肥和有机固态肥，分别密封保存。
本发明还提供所述废弃蔬菜叶厌氧堆肥制备有机肥料的装置，包括发酵罐1、尾气出口2、横向杆5、保温层6、滤板7、液体出料口8、固体出料口9、可视窗10、搅拌叶片11、喷淋管12、阀门13、加料口14、液体收集装置18、电机Ⅰ20、盖子21、中心杆22；
所述发酵罐1顶部设置尾气出口2、加料口14，尾气出口2上设置阀门并与气体收集装置连接；加料口14上设置盖子21，盖子21为空心结构，内部设置电机Ⅰ20，电机Ⅰ20的输出轴连接中心杆22，中心杆22伸入发酵罐1内部，中心杆22上设置横向杆5，横向杆5上设置搅拌叶片11，发酵罐1下部设置滤板7，滤板7上部的发酵罐1侧面设置固体出料口9，固体出料口9上设置出料门，滤板7下部的发酵罐1侧面设置液体出料口8，液体出料口8连接出料管，出料管上设置阀门13，出料管与液体收集装置18连接；发酵罐1主体外部设置保温层6；发酵罐1侧面设置可视窗10。
所述装置还包括喷淋管12，喷淋管12一端与液体收集装置18连接，另一端穿过发酵罐1顶部并连接喷嘴，喷淋管12上还设置泵23和流量计24。
所述装置还包括红外测温仪3、压力传感器15，压力传感器15的探头设置在发酵罐1内部，其显示端位于盖子21外部；红外测温仪3设置在盖子21底部，其工作面正对发酵罐1内部，其显示端位于盖子21外部。
所述装置还包括推动装置4、电机Ⅲ17，滤板7上面设置推动装置4，推动装置4与电机Ⅲ17连接，电机Ⅲ17为伸缩电机，推动装置4包括竖板、伸缩杆，竖板设置在伸缩杆上，电机Ⅲ17带动推动装置4的伸缩杆运行，固体出料口9与推动装置4的运行方向正对；还包括电机Ⅳ25，电机Ⅳ25与电机Ⅲ17均设置在发酵罐1壁内，电机Ⅳ25与电机Ⅲ17连接，发酵罐1壁内设置滑道，电机Ⅳ25推动电机Ⅲ17在滑道内上下滑动，电机Ⅲ17带动推动装置4上下滑动。
所述装置还包括电机Ⅱ16，电机Ⅱ16为双头旋转电机，横向杆5被中心杆22分为两段，两段分别与双头旋转电机的两个旋转头连接，带动横向杆5和搅拌叶片11旋转；也可以设置两个小型旋转电机取代电机Ⅱ16，横向杆5被中心杆22分成的两段分别与两个电机连接并随着电机转动而转动。
所述装置还包括限位块19，中心杆22为伸缩杆，限位块19设置在中心杆22底端，位于横向杆5下方，限位块19为防腐蚀橡胶制成，具有减震和限位的作用。
所述发酵罐1内部设置加热棒，外部设置冷却水管，当冬季温度低时，加热棒进行加热；当发酵罐1内温度高时，开启冷却水管进行降温。
所述电机Ⅱ16、电机Ⅲ17、电机Ⅳ25可以自带电池，或者将电源线从发酵罐1壁内部、中心杆22、横向杆5内部穿过，减少发酵罐1上的创口，保证气密性；电机外部都可以包裹防腐层，防止被腐蚀。
本发明经过堆肥发酵得到的有机固态肥和高浓度有机液态肥，富含类蛋白物质、类腐殖质物质，含羰基、羧基、羟基、脂类等大分子官能团结构，并且结构中含有大量芳香结构，有利于对重金属污染物、芳香族有机污染物的络合作用，具有成分丰富、肥效高等特点；其液态肥有机碳含量高达35g/L-50g/L，腐殖酸浓度为30g/L-60g/L，是一种性能优良的有机肥料。
本发明方法以废弃蔬菜叶为原料，其是一种富含有机质的生物质废弃物，具有来源广泛、原料易得、价格低廉、易生物降解、对环境无污染、操作方法简单等优点；添加生物活性强的菌种激发整个堆肥系统活性，提高微生物对废弃菜叶的分解发酵，堆肥过程选择厌氧发酵，严格控制发酵罐内进入空气，基本无臭味污染，并将发酵罐用保温层包裹，减少热量损失，整个过程对温度进行控制，保持较高较稳定的温度条件，以保障菌种发挥最大的活性，催化发酵过程，缩短堆肥周期。
本发明既保护了生态环境，也变废为宝，产生的有机液态肥中含有大量有机酸、类腐殖物质及植物生长所需的大量元素，如含有植物生长所需的N、P、K、Ca、Mg等大量元素，其中N含量可达8.46％，P含量达3.99％，K含量达2.85％，Ca含量达4.16％，Mg含量达1.22％，它们可参与植物体细胞内蛋白质、核酸、磷脂等有机物的合成，Mg元素还是合成叶绿素必不可少的成分，另外，堆肥液态肥中还含有Fe、Zn等土壤中含量极少的微量元素，Fe含量可达0.27％，Zn含量达0.29％，这些微量元素的存在对植物的生长同样具有重要意义，它们是很多酶、维生素、激素的重要组成部分，直接影响到植物体内的代谢过程，植物体一旦缺乏微量元素，其产量和品质将受到影响。
本发明产生的有机液态肥中富含的大量有机酸可在防病促生方面发挥重要功能，低分子量有机酸及腐植酸和黄腐酸等高分子量有机酸，在植物根际，部分有机酸可通过与土壤相互作用来提高土壤中养分的有效性，腐殖酸能促进植物根系的生长，增加根系的生物量，表现出了类植物激素活性。腐植酸是一类天然大分子有机弱酸，能影响许多植物体内酶的合成从而改变细胞质中新陈代谢的过程，能作为氢受体参与并增强植物体的呼吸作用，除此之外，腐殖酸还能改善土壤结构，防止土壤水分和养分的流失，能调节土壤的pH值，增加土壤的缓冲能力。
本发明产生的有机液态肥中含有大量微生物，一般细菌数量最多，其次是放线菌和真菌，微生物的数量和活性较高，菌群的环境适应能力强，不论是喷施在叶片上还是浇灌到土壤中，均能发挥其中优势微生物种群的作用；大量研究结果表明，堆肥生物肥料的生防效果与其中微生物的数量有关，堆肥肥料中微生物可通过与病原菌竞争营养和生存空间以及对病原菌的寄生作用来表现其抑菌效果；将其作为有机肥料用于还田或者做营养土、基质等，是取之自然，回归于自然的过程，实现了农业废弃物的再利用。
本发明产生的有机液态肥中含有大量的菌株，可以返回发酵罐中作为催化发酵菌种使用，减少催化发酵菌种的使用，节约成本。
附图说明
图1为实施例1装置的结构示意图；
图中，1-发酵罐，2-尾气出口，3-红外测温仪，4-推动装置，5-横向杆，6-保温层，7-滤板，8-液体出料口，9-固体出料口，10-可视窗，11-搅拌叶片，12-喷淋管，13-阀门，14-加料口，15-压力传感器，16-电机Ⅱ，17-电机Ⅲ，18-液体收集装置，19-限位块，20-电机Ⅰ，21-盖子，22-中心杆，23-泵，24-流量计，25-电机Ⅳ；
图2为实施例1制备得到的有机固态肥的红外光谱图；
图3为实施例1制备得到的有机固态肥的拉曼光谱图；
图4为实施例1制备得到的有机液态肥的TOC变化曲线；
图5为实施例1制备得到的有机液态肥的三维荧光光谱图；
图6为实施例1制备得到的有机液态肥的紫外荧光光谱图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。下列实施例使用的试剂均可从商业渠道获得。
实施例1
一种废弃蔬菜叶厌氧堆肥制备有机肥料的装置，如图1所示，包括发酵罐1、尾气出口2、红外测温仪3、推动装置4、横向杆5、保温层6、滤板7、液体出料口8、固体出料口9、可视窗10、搅拌叶片11、喷淋管12、阀门13、加料口14、压力传感器15、电机Ⅱ16、电机Ⅲ17、液体收集装置18、限位块19、电机Ⅰ20、盖子21、中心杆22、泵23、流量计24、电机Ⅳ25；
发酵罐1顶部设置尾气出口2、加料口14，尾气出口2上设置阀门并与气体收集装置连接；加料口14上设置盖子21，盖子21为空心结构，内部设置电机Ⅰ20，电机Ⅰ20输出轴连接中心杆22，中心杆22伸入发酵罐1内部，中心杆22上设置横向杆5，横向杆5上设置搅拌叶片11，搅拌叶片11为较厚的锯齿钢板，发酵罐1下部设置滤板7，滤板7上部的发酵罐1侧面设置固体出料口9，固体出料口9上设置出料门，滤板7下部的发酵罐1侧面设置液体出料口8，滤板7上面设置推动装置4，推动装置4与电机Ⅲ17连接，电机Ⅲ17为伸缩电机，推动装置4包括竖板、伸缩杆，竖板设置在伸缩杆上，伸缩杆是多节伸缩短管，每一节上设置1-2个竖板，电机Ⅲ17带动推动装置4的伸缩杆运行，固体出料口9与推动装置4的运行方向正对，伸缩杆运行过程中将固态肥从固体出料口9推出；电机Ⅳ25与电机Ⅲ17连接，电机Ⅳ25与电机Ⅲ17均设置在发酵罐1壁内，发酵罐1壁内设置滑道，电机Ⅳ25推动电机Ⅲ17在滑道内上下滑动，电机Ⅲ17带动推动装置4上下滑动，电机Ⅲ17与推动装置4连接处比较细小，在滑道侧面会有一条细长孔供连接处滑行，但是一般不会使发酵罐1内的物料进入电机Ⅲ17移动的滑道内；液体出料口8上连接出料管，出料管上设置阀门13，出料管与液体收集装置18连接，喷淋管12一端与液体收集装置18连接，另一端穿过发酵罐1顶部并连接喷嘴，喷淋管12上还设置泵23和流量计24，泵23将液体泵出，流量计24监测流量大小；发酵罐1主体外部设置保温层6，保温层6为保温石棉制成；发酵罐1侧面设置可视窗10，可以观察内部固态和液态的情况，出现滤板7下方液体太多时，可以打开阀门13，将液体放出；压力传感器15探头设置在发酵罐1内部，其显示端位于盖子21外部；红外测温仪3设置在盖子21底部，其工作面正对发酵罐1内部，其显示端位于盖子21外部；本实施例电机Ⅱ16选用双头旋转电机，横向杆5被中心杆22分为两段，两段分别与双头旋转电机的两个旋转头连接，带动横向杆5和搅拌叶片11旋转(也可以放置两个小型旋转电机取代电机Ⅱ16，横向杆5被中心杆22分成的两段分别与两个电机连接并随着电机转动而转动)；中心杆22为伸缩杆，电机Ⅰ20为伸缩式旋转电机，限位块19设置在中心杆22底端，位于横向杆5下方，限位块19为防腐蚀橡胶制成，具有减震和限位的作用；发酵罐1内部设置加热棒，外部设置冷却水管，当冬季温度低时，加热棒进行加热；当发酵罐1内温度高时，开启冷却水管进行降温；电机Ⅱ16、电机Ⅲ17、电机Ⅳ25可以自带电池，或者将电源线从发酵罐1壁内部、中心杆22、横向杆5内部穿过，减少发酵罐1上的创口，保证气密性，电机外部可以包裹防腐层，防止被腐蚀。
实施例2
一种废弃蔬菜叶厌氧堆肥制备有机肥料的方法，使用实施例1的装置，具体包括以下步骤：
(1)将农贸市场收集的废弃白菜叶用清水洗去泥土，称重后测定初始含水率及元素分析等表征，置于阳光下通风晾晒至含水率为60％，晾晒的菜叶切碎至最长边为2厘米长，保证与微生物、催化发酵菌充分接触；
(2)按照碳氮摩尔比C/N为20:1的比例，将切碎后的蔬菜叶与工业葡萄糖混合，将混合物从加料口14加入到发酵罐1中；
(3)再往发酵罐1中添加催化发酵菌种，催化发酵菌种是市场购买的EM堆肥菌，生产厂家是泛楷农业科技，催化发酵菌种的投加量与步骤(2)的混合物的质量比为1:200，盖上盖子21进行发酵；
发酵过程中，红外测温仪3对发酵罐1内的温度进行实时监测，控制发酵温度为25-75℃，若温度达不到要求，则开启电加热棒进行加热，若温度超过范围则开启冷却水进行冷却；正常情况下的室温放置发酵罐1可以实现这个温度；
发酵过程中压力传感器15实时监测内部压力，当压力超过限值之后，打开尾气出口2上的阀门，收集尾气，可用作燃气使用；
每两天翻堆一次，每次30分钟，以保持堆体孔隙率、减小堆体物料颗粒粒径、均化堆体，具体的翻堆方式是：开启电机Ⅰ20、电机Ⅱ16，电机Ⅰ20带动中心杆22自转，且中心杆22为电动伸缩杆，电机Ⅰ20带动中心杆22上下运动，带动横向杆5转动并上下运动，同时电机Ⅱ16带动横向杆5自转，横向杆5自转过程中带动搅拌叶片11转动，这样多方位转动翻堆，让肥料发酵均匀；
发酵两周后滤板7上方得到有机固态肥，滤板7下方得到高浓度有机液态肥；发酵过程中，发酵罐1侧面的可视窗10，可以观察内部固态和液态的情况，当出现滤板7下方液体太多时，可以打开阀门13，将液体放出；
发酵完成后，在压力传感器15显示发酵罐1内压力和大气压相同，且红外测温仪3显示温度与室温不超过3℃时，开启电机Ⅲ17，开启固体出料口9上的出料门，电机Ⅲ17带动推动装置4向固体出料口9方向移动，将滤板7上产生的有机固态肥从固体出料口9推出，在推出有机固态肥的过程中，推动装置4上的伸缩杆受力压缩，推动装置上的竖板还可以对肥料进一步挤压出液体，若推动装置4上的所有的竖板都在固体出料口9处重叠后，依然还有很多有机固态肥没有出来，此时，启动电机Ⅳ25，电机Ⅳ25为竖向电机，推动电机Ⅲ17上移，使推动装置4移出堆肥表面，电机Ⅲ17回缩，推动装置4上的伸缩杆缩成最短，电机Ⅳ25带动电机Ⅲ17下移，进入有机固态肥中，再一次推动有机固态肥向固体出料口9方向移动，如此循环，直至所有的有机固态肥被推出；
有机固态肥全部推出后，关闭电机Ⅲ17、电机Ⅳ25和出料门，有机固态肥进行收集密封保存备用；滤板7下的高浓度有机液态肥在发酵罐1底部富集，打开液体出料口8收集到液体收集装置18中收集密封保存备用；
重复步骤(1)-(2)，将一部分高浓度有机液态肥从液体收集装置18中经泵23和喷淋管12泵入发酵罐1中，并由流量计24监测流量，泵入的高浓度有机液态肥与步骤(2)的混合物的体积质量比L:kg为4:1000，此时添加催化发酵菌种的量减少，催化发酵菌种较不添加高浓度有机液态肥时投加量减少30％，开始下一罐蔬菜叶子的堆肥制备，如此循环，连续制备有机固态肥和高浓度有机液态肥。
图2为本实施例制备得到的有机固态肥的红外光谱图；图中，在3457cm-1处的优势带可被分配为碳水化合物中的OH拉伸或在酰胺中的N-H拉伸，并且由于酰胺和其他物质的存在，在3020cm-1处有一个弱肩，在2400～2200cm-1处有明显吸收峰，说明肥料中蛋白质及其产物含量相对较多；在1648cm-1和1556cm-1处的吸收带分别是羧基或酮的C＝O拉伸和芳香族C＝C延伸的典型特征；在1423cm-1处的吸收带指示芳香族C＝C拉伸，1090cm-1的宽峰表明多糖和碳水化合物的C＝O拉伸，从1100～1500cm-1的连续吸收带可归因于各种低分子量化合物，如酚类、羧酸、芳香醚和硝酸盐。
图3为本实施例制备得到的有机固态肥的拉曼光谱图；图中，主峰952cm-1来源于芳香和羧酸基物质，代表存在大量酯化物、类腐殖酸等物质。
图4为本实施例制备得到的有机液态肥的总有机碳变化曲线；堆肥过程中有机碳含量在中期达到最大值，这段时间堆肥DOM有机质的芳香性和大分子有机质含量达到最大值，在该阶段堆肥pH值降低，环境中碱性减弱，微生物种群更适宜碱性条件，同时微生物更容易利用DOM中小分子有机物，而对大分子有机物的利用率较低，因此有大分子有机物积累，随后变化趋于下降并稳定，堆肥液态有机肥有机碳含量高达35g/L-50g/L。
图5为本实施例制备得到的有机液态肥的三维荧光光谱图；由图中可知，激发波长Ex为230nm和310nm时，发射波长Em为290nm和430nm，来源分别为类酪氨酸、类胡敏酸物质。
图6为本实施例制备得到的有机液态肥的紫外荧光光谱图；图中可以看到，在253nm与203nm处吸光度之比记为E2/E2(＝A253/A203)的值是持续增大的，说明芳环上的取代基含量连续增加，堆肥DOM中芳环取代基种类和取代程度与DOM芳环上取代基中的羰基、羧基、羟基、脂类含量增多时，E2/E2会增大；芳环取代基中脂肪链含量增多时，E2/E2会降低，有机质中的脂肪链烃被脱氢加氧，说明在堆肥过程中整体是一个有机物被氧化的过程。
有机液态肥稀释1000倍后分别使用TOC分析仪测总有机碳含量和重铬酸钾法测腐殖酸浓度，总有机碳含量高达35mg/L--50mg/L，腐殖酸浓度高达30mg/L--60mg/L。
实施例3
一种废弃蔬菜叶厌氧堆肥制备有机肥料的方法，使用实施例1的装置，具体包括以下步骤：
(1)将农贸市场收集的废弃蔬菜叶用清水洗去泥土，称重后测定初始含水率及元素分析等表征，置于阳光下通风晾晒至含水率为55％，晾晒的菜叶切碎至最长边为3厘米长，保证与微生物、催化发酵菌充分接触；
(2)按照碳氮摩尔比C/N为30:1的比例，将切碎后的蔬菜叶与木屑混合，将混合物从加料口14加入到发酵罐1中，
(3)再往发酵罐1中添加催化发酵菌种，催化发酵菌种是市场购买的EM堆肥菌，生产厂家是泛楷农业科技，催化发酵菌种的投加量与步骤(2)的混合物的质量比为1:300，盖上盖子21进行发酵；
发酵过程中，红外测温仪3对发酵罐1内的温度进行实时监测，控制发酵温度为25-75℃，若温度达不到要求，则开启电加热棒进行加热，若温度超过范围则开启冷却水进行冷却；正常情况下的室温放置发酵罐1可以实现这个温度；
发酵过程中压力传感器15实时监测内部压力，当压力超过限值之后，打开尾气出口2上的阀门，收集尾气，可用作燃气使用；
每两天翻堆一次，每次20分钟，以保持堆体孔隙率、减小堆体物料颗粒粒径、均化堆体，具体的翻堆方式是：开启电机Ⅰ20、电机Ⅱ16，电机Ⅰ20带动中心杆22自转，且中心杆22为电动伸缩杆，电机Ⅰ20带动中心杆22上下运动，带动横向杆5转动并上下运动，同时电机Ⅱ16带动横向杆5自转，横向杆5自转过程中带动搅拌叶片11转动，这样多方位转动翻堆，让肥料发酵均匀；
发酵两周后滤板7上方得到有机固态肥，滤板7下方得到高浓度有机液态肥；发酵过程中，发酵罐1侧面的可视窗10，可以观察内部固态和液态的情况，当出现滤板7下方液体太多时，可以打开阀门13，将液体放出；
发酵完成后，在压力传感器15显示发酵罐1内压力和大气压相同，且红外测温仪3显示温度与室温不超过3℃时，开启电机Ⅲ17，开启固体出料口9上的出料门，电机Ⅲ17带动推动装置4向固体出料口9方向移动，将滤板7上产生的有机固态肥从固体出料口9推出，在推出有机固态肥的过程中，推动装置4上的伸缩杆受力压缩，推动装置上的竖板还可以对肥料进一步挤压出液体，若推动装置4上的所有的竖板都在固体出料口9处重叠后，依然还有很多有机固态肥没有出来，此时，启动电机Ⅳ25，电机Ⅳ25为竖向电机，推动电机Ⅲ17上移，使推动装置4移出堆肥表面，电机Ⅲ17回缩，推动装置4上的伸缩杆缩成最短，电机Ⅳ25带动电机Ⅲ17下移，进入有机固态肥中，再一次推动有机固态肥向固体出料口9方向移动，如此循环，直至所有的有机固态肥被推出；
有机固态肥全部推出后，关闭电机Ⅲ17、电机Ⅳ25和出料门，有机固态肥进行收集密封保存备用；滤板7下的高浓度有机液态肥在发酵罐1底部富集，打开液体出料口8收集到液体收集装置18中收集密封保存备用；
重复步骤(1)-(2)，将一部分高浓度有机液态肥从液体收集装置18中经泵23和喷淋管12泵入发酵罐1中，并由流量计24监测流量，泵入的高浓度有机液态肥与步骤(2)的混合物的体积质量比L:kg为6:1000，此时添加催化发酵菌种的量减少，催化发酵菌种较不添加高浓度有机液态肥时投加量减少40％，开始下一罐蔬菜叶子的堆肥制备，如此循环，连续制备有机固态肥和高浓度有机液态肥。
实施例4
一种废弃蔬菜叶厌氧堆肥制备有机肥料的方法，使用实施例1的装置，具体包括以下步骤：
(1)将农贸市场收集的废弃蔬菜叶用清水洗去泥土，称重后测定初始含水率及元素分析等表征，置于阳光下通风晾晒至含水率为65％，晾晒的菜叶切碎至最长边为1厘米长，保证与微生物、催化发酵菌充分接触；
(2)按照碳氮摩尔比C/N为40:1的比例，将切碎后的蔬菜叶与稻壳混合，将混合物从加料口14加入到发酵罐1中，
(3)再往发酵罐1中添加催化发酵菌种，催化发酵菌种是市场购买的EM堆肥菌，生产厂家是泛楷农业科技，催化发酵菌种的投加量与步骤(2)的混合物的质量比为1:150，盖上盖子21进行发酵；
发酵过程中，红外测温仪3对发酵罐1内的温度进行实时监测，控制发酵温度为25-75℃，若温度达不到要求，则开启电加热棒进行加热，若温度超过范围则开启冷却水进行冷却；正常情况下的室温放置发酵罐1可以实现这个温度；
发酵过程中压力传感器15实时监测内部压力，当压力超过限值之后，打开尾气出口2上的阀门，收集尾气，可用作燃气使用；
每两天翻堆一次，每次25分钟，以保持堆体孔隙率、减小堆体物料颗粒粒径、均化堆体，具体的翻堆方式是：开启电机Ⅰ20、电机Ⅱ16，电机Ⅰ20带动中心杆22自转，且中心杆22为电动伸缩杆，电机Ⅰ20带动中心杆22上下运动，带动横向杆5转动并上下运动，同时电机Ⅱ16带动横向杆5自转，横向杆5自转过程中带动搅拌叶片11转动，这样多方位转动翻堆，让肥料发酵均匀；
发酵两周后滤板7上方得到有机固态肥，滤板7下方得到高浓度有机液态肥；发酵过程中，发酵罐1侧面的可视窗10，可以观察内部固态和液态的情况，当出现滤板7下方液体太多时，可以打开阀门13，将液体放出；
发酵完成后，在压力传感器15显示发酵罐1内压力和大气压相同，且红外测温仪3显示温度与室温不超过3℃时，开启电机Ⅲ17，开启固体出料口9上的出料门，电机Ⅲ17带动推动装置4向固体出料口9方向移动，将滤板7上产生的有机固态肥从固体出料口9推出，在推出有机固态肥的过程中，推动装置4上的伸缩杆受力压缩，推动装置4上的竖板还可以对肥料进一步挤压出液体，若推动装置4上的所有的竖板都在固体出料口9处重叠后，依然还有很多有机固态肥没有出来，此时，启动电机Ⅳ25，电机Ⅳ25为竖向电机，推动电机Ⅲ17上移，使推动装置4移出堆肥表面，电机Ⅲ17回缩，推动装置4上的伸缩杆缩成最短，电机Ⅳ25带动电机Ⅲ17下移，进入有机固态肥中，再一次推动有机固态肥向固体出料口9方向移动，如此循环，直至所有的有机固态肥被推出；
有机固态肥全部推出后，关闭电机Ⅲ17、电机Ⅳ25和出料门，有机固态肥进行收集密封保存备用；滤板7下的高浓度有机液态肥在发酵罐1底部富集，打开液体出料口8收集到液体收集装置18中收集密封保存备用；
重复步骤(1)-(2)，将一部分高浓度有机液态肥从液体收集装置18中经泵23和喷淋管12泵入发酵罐1中，并由流量计24监测流量，泵入的高浓度有机液态肥与步骤(2)的混合物的体积质量比L:kg为2:1000，此时添加催化发酵菌种的量减少，催化发酵菌种较不添加高浓度有机液态肥时投加量减少20％，开始下一罐蔬菜叶子的堆肥制备，如此循环，连续制备有机固态肥和高浓度有机液态肥。

Claims (4)

1.一种废弃蔬菜叶厌氧堆肥制备有机肥料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将废弃蔬菜叶去泥、晾晒至含水率为55%—65%备用；
（2）将步骤（1）晾晒的蔬菜叶切碎得到发酵原料；
（3）将步骤（2）的发酵原料与碳源混合，调节混合物碳氮摩尔比C/N为20-40；
（4）将步骤（3）的混合物添加催化发酵菌，进行厌氧发酵处理，发酵两周后得到有机固态肥和高浓度有机液态肥，所述催化发酵菌种是市场购买的EM堆肥菌，催化发酵菌种的投加量与步骤（3）的混合物的质量比为1:150～300；厌氧发酵处理的温度为25～75℃；发酵过程每两天翻堆一次，每次20～30分钟；
所述废弃蔬菜叶厌氧堆肥制备有机肥料所用的装置，包括发酵罐（1）、尾气出口（2）、横向杆（5）、保温层（6）、滤板（7）、液体出料口（8）、固体出料口（9）、可视窗（10）、搅拌叶片（11）、阀门（13）、加料口（14）、液体收集装置(18)、电机Ⅰ（20）、盖子（21）、中心杆（22）；
所述发酵罐（1）顶部设置尾气出口（2）、加料口（14），尾气出口（2）上设置阀门并与气体收集装置连接；加料口（14）上设置盖子（21），盖子（21）为空心结构，内部设置电机Ⅰ（20），电机Ⅰ（20）的输出轴连接中心杆（22），中心杆（22）伸入发酵罐（1）内部，中心杆（22）上设置横向杆（5），横向杆（5）上设置搅拌叶片（11），发酵罐（1）下部设置滤板（7），滤板（7）上部的发酵罐（1）侧面设置固体出料口（9），固体出料口（9）上设置出料门，滤板（7）下部的发酵罐（1）侧面设置液体出料口（8），液体出料口（8）连接出料管，出料管上设置阀门（13），出料管与液体收集装置（18）连接；发酵罐（1）主体外部设置保温层（6）；发酵罐（1）侧面设置可视窗（10）；
还包括推动装置（4）、电机Ⅲ（17），滤板（7）上面设置推动装置（4），推动装置（4）与电机Ⅲ（17）连接，推动装置（4）包括竖板、伸缩杆，竖板设置在伸缩杆上，电机Ⅲ（17）带动推动装置（4）的伸缩杆运行，固体出料口（9）与推动装置（4）的运行方向正对；还包括电机Ⅳ（25），电机Ⅳ（25）与电机Ⅲ（17）均设置在发酵罐（1）壁内，电机Ⅳ（25）与电机Ⅲ（17）连接，发酵罐（1）壁内设置滑道，电机Ⅳ（25）推动电机Ⅲ（17）在滑道内上下滑动，电机Ⅲ（17）带动推动装置（4）上下滑动；
所述装置还包括喷淋管（12），喷淋管（12）一端与液体收集装置（18）连接，另一端穿过发酵罐（1）顶部并连接喷嘴，喷淋管（12）上还设置泵（23）和流量计（24）；
所述装置还包括电机Ⅱ（16），电机Ⅱ（16）为双头旋转电机，横向杆（5）分为两段，两段分别与双头旋转电机的两个旋转头连接，带动横向杆（5）和搅拌叶片（11）旋转；
所述装置还包括限位块（19），中心杆（22）为伸缩杆，限位块（19）设置在中心杆（22）底端，限位块（19）为防腐蚀橡胶制成。
2.根据权利要求1所述废弃蔬菜叶厌氧堆肥制备有机肥料的方法，其特征在于，步骤（3）碳源为工业葡萄糖、木屑、稻壳或秸秆。
3.根据权利要求1所述废弃蔬菜叶厌氧堆肥制备有机肥料的方法，其特征在于，步骤（4）得到的高浓度有机液态肥加入到步骤（3）的混合物中，高浓度有机液态肥与步骤（3）的混合物的体积质量比L:kg为3～8:1000，此时添加催化发酵菌种的量较不添加高浓度有机液态肥时投加量减少30%-60%。
4.根据权利要求1所述废弃蔬菜叶厌氧堆肥制备有机肥料的方法，其特征在于，所述装置还包括红外测温仪（3）、压力传感器（15），压力传感器（15）的探头设置在发酵罐（1）内部，其显示端位于盖子（21）外部；红外测温仪（3）设置在盖子（21）底部，其工作面正对发酵罐（1）内部，其显示端位于盖子（21）外部。
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