CN114874037A - 一种促进新型生物有机肥高效发酵方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种促进新型生物有机肥高效发酵方法及装置，包括：通过在堆肥中掺入菌剂以及将堆肥放置于发酵装置上，以促进生物有机肥高效发酵，缩短发酵时间的同时能得到充分发酵。本发明通过采用相应配方的菌剂并采用相应装置进行发酵操作，不仅提高了工作效率，同时降低了整体的使用成本；使本发明具有发酵效率高以及成本低的特点。
Description
技术领域
本发明涉及微生物应用技术领域,更具体的说是涉及一种促进新型生物有机肥高效发酵方法及装置。
背景技术
年来，农业迅速发展，在自然环境中秸秆含量巨大，全球每年产生大量干秸秆约7.4×107吨。秸秆中主要成分为纤维素，自然条件下纤维素不易被降解。但是被利用的秸秆资源只占少量，大批秸秆直接被焚烧，严重造成了资源浪费与环境污染。秸秆焚烧对人类生活存有极大影响，导致局部大气环境恶化，造成雾霾及酸雨等恶劣影响，诱发呼吸系统疾病，影响车辆行驶安全与飞机正常起降，诱发交通事故，引发高压线路及通讯线路损坏且易诱发火灾。秸秆来自农作物，含有磷、钾等多种作物生长所必需的微量元素。目前，使纤维素快速降解的方法主要有酸水解、酶水解和微生物降解，酶水解与微生物降解都与高效纤维素降解菌有极大关系。酶水解方式与微生物降解方式优点为反应条件温和、无多余副产物和污染小等。但是酶水解方法所存在的缺点为纤维素酶活力偏低、成本较高等，导致更充分的利用纤维素较困难。筛选出优质纤维素降解菌成为降解纤维素可以有效进行的重要途径。
纤维素降解菌可加速秸秆降解，使秸秆资源得以较充分利用，减少秸秆焚烧所造成的不良影响。目前筛选纤维素降解菌所使用传统培养基营养成分丰富所筛选出来的纤维素降解菌无法在酶的活化剂和营养素匮乏的自然环境中应用时发挥其降解纤维素的最大能力，在降解纤维素时放出大量的热，使纤维素降解菌周围温度升高，具耐高温功能的菌株可提高腐熟过程最高温，杀死农作物的致病菌。且我国土壤以盐碱地为主，耐盐碱的菌株更有利于纤维素的降解。秸秆中有丰富的磷元素与钾元素且农作物正常生长需要磷元素与钾元素，解磷解钾功能可使磷元素与钾元素更有效的被农作物利用。现有腐熟剂功能单一且不具耐高温耐盐碱解磷解钾多功能，导致纤维素降解不彻底，降解纤维素所得磷元素与钾元素无法被农作物利用。为农作物补充磷元素与钾元素的常规方法是施加磷肥与钾肥，直接导致水质富营养化与土壤理化性质恶化。
常见的有机肥发酵方式有4种:槽式发酵、条垛式发酵、高温密闭发酵罐和纳米膜覆盖发酵。槽式发酵需要建设地上式或者地下式的发酵槽，发酵槽两边的间隔墙上铺设导轨，槽式翻抛机在导轨上行走，同时，系统设有换轨机构来实现不同发酵槽间的转换。槽式发酵具有单次处理量较大，设施设备投资高等特点，适合大规模的养殖场使用。
条垛式发酵不需要建造发酵槽，在硬化处理后的平地上，将粪污堆放成具有一定高度和宽度的条均朵，条垛式翻抛机骑跨在条垛上，通过滚筒或绞龙转动，将自然风从料堆两侧送入料堆，提供氧气，实现堆肥发酵。条垛式发酵设施投资少，条垛式翻抛机形式多样，价位不一。高温温密闭发酵罐式发酵是在一个温度、通风、搅拌均可实现人为控制的密闭发酵罐中进行，具有无臭味、发酵周期短，营养物质损失少等优势，但发酵罐设备造价很高，单次处理量小，适合禽类养殖场。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种成本低、发酵效率高的一种促进新型生物有机肥高效发酵方法及装置。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，包括：通过在堆肥中掺入菌剂以及将堆肥放置于发酵装置上，以促进生物有机肥高效发酵，缩短发酵时间的同时能得到充分发酵。
优选的，在上述一种促进新型生物有机肥高效发酵方法及装置中，所述菌剂由以下组分构成：枯草芽孢杆菌、纤维素酶芽孢杆菌、黑曲霉素和添加剂。
优选的，在上述一种促进新型生物有机肥高效发酵方法及装置中，所述发酵装置由槽体、封盖构成；所述槽体中放置待发酵的肥料，封盖通过合页件与槽体连接，所述槽体的顶部开口处设有限位槽，并在限位槽中设有密封胶条，所述封盖内部设有加热装置、照明装置、雾化装置和传感器装置，所述封盖内部还设有保温层，封盖与槽体相扣合形成密封空间，对肥料进行发酵。
优选的，在上述一种促进新型生物有机肥高效发酵方法及装置中，所述照明装置为可调式日光灯。
优选的，在上述一种促进新型生物有机肥高效发酵方法及装置中，所述雾化装置与外接进水管连接。
优选的，在上述一种促进新型生物有机肥高效发酵方法及装置中，所述传感器装置包括：温度传感器、湿度传感器、pH值检测传感器。
优选的，在上述一种促进新型生物有机肥高效发酵方法及装置中，所述包括以下步骤：
1)将反应肥料平铺于槽体，并在第一层反应肥料上平铺一层菌剂，同时在菌剂上堆积5-10cm的反应肥料，并在铺好的反应肥料上再次平铺一层菌剂；
2)然后关闭封盖，使内容形成一密封空间，同时控制好环境变量，第一次反应时间为20-25h；
3)待反应时间到后，打开封盖对反应肥料进行搅拌，再次关闭封盖，调节环境变量，反应15-20h；
4)待反应时间到后，打开封盖对反应肥料进行搅拌，再次关闭封盖，调节环境变量，反应10-15h，完成发酵。
优选的，在上述一种促进新型生物有机肥高效发酵方法及装置中，所述步骤1)中的第一层肥料为5-8cm厚度。
优选的，在上述一种促进新型生物有机肥高效发酵方法及装置中，所述步骤2)中的环境变量为：温度30-40℃、溶氧浓度20-30％、pH值6.0-9.0；步骤3)中的环境变量为：温度35-40℃、溶氧浓度25-30％、pH值7.0-9.0；步骤4)中的环境变量为：为：温度37-40℃、溶氧浓度27-30％、pH值8.0-9.0。
优选的，在上述一种促进新型生物有机肥高效发酵方法及装置中，所述添加剂为：氮源添加剂、碳源添加剂、金属离子添加剂中其中一种或几种组合。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种促进新型生物有机肥高效发酵方法及装置，通过采用相应配方的菌剂并采用相应装置进行发酵操作，不仅提高了工作效率，同时降低了整体的使用成本；使本发明具有发酵效率高以及成本低的特点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明的发酵装置截面示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
请参阅附图1，为本发明公开的一种促进新型生物有机肥高效发酵方法及装置
实施例一
发酵步骤包括以下步骤：
1)将反应肥料平铺于槽体1，并在第一层反应肥料上平铺一层菌剂，同时在菌剂上堆积5-10cm的反应肥料，并在铺好的反应肥料上再次平铺一层菌剂；
2)然后关闭封盖2，使内容形成一密封空间，同时控制好环境变量，温度40℃、溶氧浓度30％、pH值9.0，第一次反应时间为25h；
3)待反应时间到后，打开封盖2对反应肥料进行搅拌，再次关闭封盖2，调节环境变量，温度38℃、溶氧浓度25％、pH值8.0，反应18h；
4)待反应时间到后，打开封盖2对反应肥料进行搅拌，再次关闭封盖2，调节环境变量，温度37℃、溶氧浓度25％、pH值7.0，反应13h，完成发酵。
实施例二
发酵步骤包括以下步骤：
1)将反应肥料平铺于槽体1，并在第一层反应肥料上平铺一层菌剂，同时在菌剂上堆积8cm的反应肥料，并在铺好的反应肥料上再次平铺一层菌剂；
2)然后关闭封盖2，使内容形成一密封空间，同时控制好环境变量，温度38℃、溶氧浓度30％、pH值9.0，第一次反应时间为25h；
3)待反应时间到后，打开封盖2对反应肥料进行搅拌，再次关闭封盖2，调节环境变量，温度38℃、溶氧浓度30％、pH值8.0，反应15h；
4)待反应时间到后，打开封盖2对反应肥料进行搅拌，再次关闭封盖2，调节环境变量，温度37℃、溶氧浓度28％、pH值7.5，反应10h，完成发酵。
发酵装置由槽体1、封盖2构成；所述槽体1中放置待发酵的肥料，封盖2通过合页件与槽体1连接，所述槽体1的顶部开口处设有限位槽，并在限位槽中设有密封胶条21，所述封盖2内部设有加热装置23、照明装置、雾化装置和传感器装置，所述封盖2内部还设有保温层，封盖2与槽体1相扣合形成密封空间，对肥料进行发酵，所述照明装置为可调式日光灯，所述雾化装置与外接进水管连接，所述传感器装置包括：温度传感器、湿度传感器、pH值检测传感器；所述雾化传感器可连接调节pH的液体管道进行雾化调节。
发酵装置中还设有压力传感器和泄压阀24，发酵装置通过温度传感器、湿度传感器、pH值检测传感器来检测舱内环境变量，整体的数据通过PLC控制器进行操控，通过控制加热装置23和照亮装置22进行调整温度和光亮度。
实施例一中整体的发酵时间为56h，发酵效率为86％；
实施例二中整体的发酵时间为50h，发酵效率为85％。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种促进新型生物有机肥高效发酵方法，其特征在于，包括：通过在堆肥中掺入菌剂以及将堆肥放置于发酵装置上，以促进生物有机肥高效发酵，缩短发酵时间的同时能得到充分发酵。
2.根据权利要求1所述的一种促进新型生物有机肥高效发酵方法，其特征在于，所述菌剂由以下组分构成：枯草芽孢杆菌、纤维素酶芽孢杆菌、黑曲霉素和添加剂。
3.根据权利要求1所述的一种促进新型生物有机肥高效发酵方法，其特征在于，所述发酵装置由槽体、封盖构成；所述槽体中放置待发酵的肥料，封盖通过合页件与槽体连接，所述槽体的顶部开口处设有限位槽，并在限位槽中设有密封胶条，所述封盖内部设有加热装置、照明装置、雾化装置和传感器装置，所述封盖内部还设有保温层，封盖与槽体相扣合形成密封空间，对肥料进行发酵。
4.根据权利要求1所述的一种促进新型生物有机肥高效发酵装置，其特征在于，所述照明装置为可调式日光灯。
5.根据权利要求1所述的一种促进新型生物有机肥高效发酵装置，其特征在于，所述雾化装置与外接进水管连接。
6.根据权利要求1所述的一种促进新型生物有机肥高效发酵装置，其特征在于，所述传感器装置包括：温度传感器、湿度传感器、pH值检测传感器。
7.一种促进新型生物有机肥高效发酵方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将反应肥料平铺于槽体，并在第一层反应肥料上平铺一层菌剂，同时在菌剂上堆积5-10cm的反应肥料，并在铺好的反应肥料上再次平铺一层菌剂；
2)然后关闭封盖，使内容形成一密封空间，同时控制好环境变量，第一次反应时间为20-25h；
3)待反应时间到后，打开封盖对反应肥料进行搅拌，再次关闭封盖，调节环境变量，反应15-20h；
4)待反应时间到后，打开封盖对反应肥料进行搅拌，再次关闭封盖，调节环境变量，反应10-15h，完成发酵。
8.根据权利要求7中所述的一种促进新型生物有机肥高效发酵方法，其特征在于，所述步骤1)中的第一层肥料为5-8cm厚度。
9.根据权利要求7中所述的一种促进新型生物有机肥高效发酵方法，其特征在于，所述步骤2)中的环境变量为：温度30-40℃、溶氧浓度20-30％、pH值6.0-9.0；步骤3)中的环境变量为：温度35-40℃、溶氧浓度25-30％、pH值7.0-9.0；步骤4)中的环境变量为：为：温度37-40℃、溶氧浓度27-30％、pH值8.0-9.0。
10.根据权利要求2中所述的一种促进新型生物有机肥高效发酵方法，其特征在于，所述添加剂为：氮源添加剂、碳源添加剂、金属离子添加剂中其中一种或几种组合。
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