CN114804947A - 一种粪肥发酵中堆肥保氮的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粪肥发酵中堆肥保氮的方法，首先对秸秆料等原料进行微波松散处理，达到松散灭菌原料的目的，促进白腐真菌充分获取养分以供其生长，通过初次发酵提高发酵料中白腐真菌所分泌胞外酶的含量，之后再与新鲜畜禽粪料等混合进行二次发酵，利用白腐真菌的胞外酶直接降解新鲜畜禽粪料中四环素等抗生素，从而有效降低畜禽粪料便中抗生素的残留；另外在发酵料中添加草炭、过磷酸钙，有利于堆肥中微生物的营养平衡，有效促进微生物的代谢和有机物质的分解，促进发酵初期含氮化合物的快速分解，减少了氨的挥发强度，达到保氮效果，改善了堆肥产品品质。
Description
技术领域
本发明涉及有机肥料生产技术领域，具体涉及一种粪肥发酵中堆肥保氮的方法。
背景技术
近年来随着人们生活水平的提高，对动物性食品的需求越来越大，饲料厂和养殖场的生产规模不断扩大，在经济利益的驱动下，为了预防疾病的爆发和促进动物生长，抗生素被广泛使用，随着畜禽粪料有机肥的应用，会逐渐破坏农田的生态环境平衡，对农产品质量安全造成潜在危害，影响人体健康。
为了使畜禽粪料能够高效安全利用，一个有效途径就是在畜禽粪料农用之前，对其进行堆肥处理，利用微生物发酵将畜禽粪料中复杂的有机物分解为腐殖质，并在分解过程中产生50-65℃的高温，杀死病原微生物，并消除部分抗生素残留，现将畜禽粪料中检出率较高的抗生素有四环素类、氟喹诺酮类、磺胺类、大环内酯类等。
而高温堆肥普遍存在氮素损失严重的情况，不仅降低了肥料的养分含量，而且造成养分资源的流失，从而污染环境，所以，如何控制堆制中的氮素损失是高温堆肥的关键问题，高温堆肥的升温和高温阶段是氮素损失的主要时期，损失途径主要是NH3的挥发，如何减少高温期NH3的挥发是高温堆肥保氮措施的关键。
发明内容
本发明提供了一种粪肥发酵中堆肥保氮的方法，减少发酵过程中氮素挥发，增加堆肥的含氮量。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种粪肥发酵中堆肥保氮的方法，具体包括以下工艺步骤：
（1）原料预处理：将农作物秸秆、玉米芯，粉碎至长度≤2cm，然后与蔗渣混合送入微波松散设备中，控制进料流量在4000-6000kg/h，进料温度在8-13℃，出料温度在65-73℃，出料后送入松散回潮机内回潮；
（2）初次发酵：将上述预处理后原料与干畜禽粪料混合，然后添加白腐真菌菌剂，混匀，控制 物料初始含水率在50-60%，保持温度在55-60℃，发酵3-6天；
（3）堆料：然后加入新鲜畜禽粪料与草炭、过磷酸钙混合均匀，添加草炭有利于发酵中氧气的传递，添加过磷酸钙利于堆肥中微生物的营养平衡，从而有效促进微生物的代谢和有机物质的分解，加入适量水，控制含水量在 60-70%，调节pH值至6-7.5，加入微生物菌剂、硫酸锌、硫酸镁、钼酸钠、硼砂混合均匀后， 堆成高1-1.5m的金字塔形，堆料堆放在太阳能板做屋顶的厂房内提高室内温度；
（4）二次发酵：自然光照堆肥发酵，在堆体温度升至55℃时计时，堆积发酵30-40天，前三周每天利用压力气泵定时从底部通气，增加含氧度，每4-6天使用用翻抛机翻堆1次，之后每5-7天翻堆1次，直至物料颜色变为黑褐色，物料气味由微臭到无臭味；
（5）风干：将发酵完成后物料散开风干至水分在30%以下，装袋即可。
其中，所述原料组分用量的重量份如下：农作物秸秆30-45份、玉米芯16-22份、蔗渣8-14份、干畜禽粪料7-13份、白腐真菌菌剂0.4-0.6份、新鲜畜禽粪料80-100份、草炭9-13份、过磷 酸钙6-8份、微生物菌剂2-6份、硫酸锌2-4份、硫酸镁2-4份、钼酸钠1-1.5份、硼砂1-1.5份。
其中，所述微生物菌剂由EM菌剂、耐热芽孢杆菌菌剂及土霉素组成，其中土霉素的添加浓度为20-35mg/kg。
其中，所述步骤（4）通气气流量为50L/min，通气时间每天5-7次，每次通气25-35分钟。
本发明有益效果如下：
（1）本发明中对秸秆料等原料进行微波松散处理，促使原料中的水分快速向表面迁移 或蒸发，使原料之间的粘合力减弱，从而达到松散原料的目的，以利于堆肥时与微生物菌剂的混合接触，同时增加了发酵料与氧气的充分接触降解，另外添加草炭有利于发酵中氧气的传递，添加过磷酸钙利于堆肥中微生物的营养平衡，从而有效促进微生物的代谢和有机物质的分解，使堆体温度明显升高，促进发酵初期含氮化合物的快速分解，减少了氨的挥发强度，降低粪便发出的恶臭，达到保氮效果，显著增加堆肥产品的N、P、K养分含量，改善了堆 肥产品品质。
（2）本发明中原料经微波处理，实现有效杀虫、灭菌，降低其它菌群与白腐真菌的营养竞争影响，促进白腐真菌充分获取养分以供其生长，利用白腐真菌自身产生的胞外酶-木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶和漆酶来实现对发酵原料的降解，通过初次发酵提高发酵料中白腐真菌所分泌胞外酶的含量，之后再与新鲜畜禽粪料等混合进行二次发酵，利用白腐真菌的胞外酶直接降解新鲜畜禽粪料中四环素等抗生素，从而有效降低畜禽粪料便中抗生素的残留，减少对人体健康危害。
具体实施方式
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料过着特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
实施例一
一种粪肥发酵中堆肥保氮的方法，具体包括以下工艺步骤：
（1）原料预处理：将农作物秸秆、玉米芯，粉碎至长度≤2cm，然后与蔗渣混合送入微波松散设备中，控制进料流量在4000kg/h，进料温度在8℃，出料温度在65℃，出料后送入松散回潮机内回潮；
（2）初次发酵：将上述预处理后原料与干畜禽粪料混合，然后添加白腐真菌菌剂，混匀，控制物料初始含水率在50%，保持温度在55℃，发酵3天；
（3）堆料：然后加入新鲜畜禽粪料与草炭、过磷酸钙混合均匀，加入适量水，控制含水量在 60%，调节pH值至6，加入微生物菌剂、硫酸锌、硫酸镁、钼酸钠、硼砂混合均匀后， 堆成高1m的金字塔形，堆料堆放在太阳能板做屋顶的厂房内提高室内温度；
（4）二次发酵：自然光照堆肥发酵，在堆体温度升至55℃时计时，堆积发酵30天，前三周每天利用压力气泵定时从底部通气，增加含氧度，每4天使用用翻抛机翻堆1次，之后每5天翻堆1次，直至物料颜色变为黑褐色，物料气味由微臭到无臭味；
（5）风干：将发酵完成后物料散开风干至水分在30%以下，装袋即可。
其中，所述原料组分用量的重量份如下：农作物秸秆30份、玉米芯16份、蔗渣8份、干畜禽粪料7份、白腐真菌菌剂0.4份、新鲜畜禽粪料80份、草炭9份、过磷酸钙6份、微生物菌剂2份、硫酸锌2份、硫酸镁2份、钼酸钠1份、硼砂1份。
其中，所述微生物菌剂由EM菌剂、耐热芽孢杆菌菌剂及土霉素组成，其中土霉素的添加浓度为20mg/kg。
其中，所述步骤（4）通气气流量为50L/min，通气时间每天5次，每次通气25分钟。
实施例二
一种粪肥发酵中堆肥保氮的方法，具体包括以下工艺步骤：
（1）原料预处理：将农作物秸秆、玉米芯，粉碎至长度≤2cm，然后与蔗渣混合送入微波松散设备中，控制进料流量在4500kg/h，进料温度在10℃，出料温度在70℃，出料后送入松散回潮机内回潮；
（2）初次发酵：将上述预处理后原料与干畜禽粪料混合，然后添加白腐真菌菌剂，混匀，控制物料初始含水率在55%，保持温度在58℃，发酵5天；
（3）堆料：然后加入新鲜畜禽粪料与草炭、过磷酸钙混合均匀，加入适量水，控制含水量在 65%，调节pH值至6.5，加入微生物菌剂、硫酸锌、硫酸镁、钼酸钠、硼砂混合均匀后，堆成高1.3m的金字塔形，堆料堆放在太阳能板做屋顶的厂房内提高室内温度；
（4）二次发酵：自然光照堆肥发酵，在堆体温度升至55℃时计时，堆积发酵40天，前三周每天利用压力气泵定时从底部通气，每5天使用用翻抛机翻堆1次，之后每6天翻堆1次，直至物料 颜色变为黑褐色，物料气味由微臭到无臭味；
（5）风干：将发酵完成后物料散开风干至水分在30%以下，装袋即可。
其中，所述原料组分用量的重量份如下：农作物秸秆45份、玉米芯22份、蔗渣14份、干畜禽粪料13份、白腐真菌菌剂0.6份、新鲜畜禽粪料100份、草炭13份、过磷酸钙8份、微生物菌剂5 份、硫酸锌4份、硫酸镁4份、钼酸钠1份、硼砂1份。
其中，所述微生物菌剂由EM菌剂、耐热芽孢杆菌菌剂及土霉素组成，其中土霉素的添加浓度为25mg/kg。
其中，所述步骤（4）通气气流量为50L/min，通气时间每天6次，每次通气30分钟。
实施例三
一种粪肥发酵中堆肥保氮的方法，其特征在于，具体包括以下工艺步骤：
（1）原料预处理：将农作物秸秆、玉米芯，粉碎至长度≤2cm，然后与蔗渣混合送入微波松散设备中，控制进料流量在6000kg/h，进料温度在13℃，出料温度在73℃，出料后送入松散回潮机内回潮；
（2）初次发酵：将上述预处理后原料与干畜禽粪料混合，然后添加白腐真菌菌剂，混匀，控制物料初始含水率在60%，保持温度在60℃，发酵6天；
（3）堆料：然后加入新鲜畜禽粪料与草炭、过磷酸钙混合均匀，加入适量水，控制含水量在70%，调节pH值至7.5，加入微生物菌剂、硫酸锌、硫酸镁、钼酸钠、硼砂混合均匀后，堆成高1.5m的金字塔形，堆料堆放在太阳能板做屋顶的厂房内提高室内温度；
（4）二次发酵：自然光照堆肥发酵，在堆体温度升至55℃时计时，堆积发酵40天，前三周每天利用压力气泵定时从底部通气，增加含氧度，每6天使用用翻抛机翻堆1次，之后每7天翻堆1次，直至物料颜色变为黑褐色，物料气味由微臭到无臭味；
（5）风干：将发酵完成后物料散开风干至水分在30%以下，装袋即可。
其中，所述原料组分用量的重量份如下：农作物秸秆45份、玉米芯22份、蔗渣14份、干畜禽粪料13份、白腐真菌菌剂0.6份、新鲜畜禽粪料100份、草炭13份、过磷酸钙8份、微生物菌剂6份、硫酸锌4份、硫酸镁4份、钼酸钠1.5份、硼砂1.5份。
其中，所述微生物菌剂由EM菌剂、耐热芽孢杆菌菌剂及土霉素组成，其中土霉素的添加浓度为35mg/kg。
其中，所述步骤（4）通气气流量为50L/min，通气时间每天7次，每次通气35分钟。
本发明中对秸秆料等原料进行微波松散处理，促使原料中的水分快速向表面迁移或蒸发，使原料之间的粘合力减弱，从而达到松散原料的目的，以利于堆肥时与微生物菌剂的混合接触，同时增加了发酵料与氧气的充分接触降解，另外添加草炭有利于发酵中氧气的传递，添加过磷酸钙利于堆肥中微生物的营养平衡，从而有效促进微生物的代谢和有机物质的分解，使堆体温度明显升高，促进发酵初期含氮化合物的快速分解，减少了氨的挥发强度，降低粪便发出的恶臭，达到保氮效果，显著增加堆肥产品的N、P、K养分含量，改善了堆肥产品品质。
本发明中原料经微波处理，实现有效杀虫、灭菌，降低其它菌群与白腐真菌的 营养竞争影响，促进白腐真菌充分获取养分以供其生长，利用白腐真菌自身产生的胞外酶-木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶和漆酶来实现对发酵原料的降解，通过初次发酵提高发 酵料中白腐真菌所分泌胞外酶的含量，之后再与新鲜畜禽粪料等混合进行二次发酵，利用白腐真菌的胞外酶直接降解新鲜畜禽粪料中四环素等抗生素，从而有效降低畜禽粪料便中抗生素的残留，减少对人体健康危害。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种粪肥发酵中堆肥保氮的方法，其特征在于，具体包括以下工艺步骤：
（1）原料预处理：将农作物秸秆、玉米芯，粉碎至长度≤2cm，然后与蔗渣混合送入微波松散设备中，控制进料流量在4000-6000kg/h，进料温度在8-13℃，出料温度在65-73℃，出料后送入松散回潮机内回潮；
（2）初次发酵：将上述预处理后原料与干畜禽粪料混合，然后添加白腐真菌菌剂，混匀，控制物料初始含水率在50-60%，保持温度在55-60℃，发酵3-6天；
（3）堆料：然后加入新鲜畜禽粪料与草炭、过磷酸钙混合均匀，加入适量水，控制含水量在 60-70%，调节pH值至6-7.5，加入微生物菌剂、硫酸锌、硫酸镁、钼酸钠、硼砂混合均匀后，堆成高1-1.5m的金字塔形，堆料堆放在太阳能板做屋顶的厂房内提高室内温度；
（4）二次发酵：自然光照堆肥发酵，在堆体温度升至55℃时计时，堆积发酵30-40天，前三周每天利用压力气泵定时从底部通气，增加含氧度，每4-6天使用用翻抛机翻堆1次，之后每5-7天翻堆1次，直至物料颜色变为黑褐色，物料气味由微臭到无臭味；
（5）风干：将发酵完成后物料散开风干至水分在30%以下，装袋即可。
2.根据权利要求1所述的一种粪肥发酵中堆肥保氮的方法，其特征在于，所述原料组分用量的重量份如下：农作物秸秆30-45份、玉米芯16-22份、蔗渣8-14份、干畜禽粪料7-13份、白腐真菌菌剂0.4-0.6份、新鲜畜禽粪料80-100份、草炭9-13份、过磷酸钙6-8份、微生物菌剂2-6份、硫酸锌2-4份、硫酸镁2-4份、钼酸钠1-1.5份、硼砂1-1.5份。
3.根据权利要求1、2所述的一种粪肥发酵中堆肥保氮的方法，其特征在于，所述微生物菌剂由EM菌剂、耐热芽孢杆菌菌剂及土霉素组成，其中土霉素的添加浓度为20-35mg/kg。
4.根据权利要求1所述的一种粪肥发酵中堆肥保氮的方法，其特征在于，所述步骤（4）通气气流量为50L/min，通气时间每天5-7次，每次通气25-35分钟。
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