一種規模化畜禽糞便製備生物有機肥生產方法
2023-05-21 23:48:56 1
專利名稱：一種規模化畜禽糞便製備生物有機肥生產方法
技術領域：
本發明涉及一種規模化畜禽糞便製備生物有機肥生產方法。
背景技術：
近年來，我國的養殖業迅速從庭院養殖向規模化、集約化、商品化方向發展，同時畜禽養殖產生的糞便也開始成為難以忽視的問題。據不完全統計，我國大中型畜禽養殖場己達26000多家，全年糞便總量超過30多億噸。我國對畜禽糞便的開發利用始於80年代初，在畜禽糞便汙染治理方面，開發了好氧堆肥發酵法、大棚發酵乾燥法、沼氣厭氧處理法等治理技術，加大畜禽養糞便治理力度，有效地節約資源消耗，提高了資源的利用效率。但是目前仍有許多問題亟待解決:(I)糞便清理工藝不完善，後續處理困難。目前現在的糞便清理主要採用水衝式清理，糞水不分離，給後續的集中收集造成困難，而且在糞便發酵過程中需要脫水和調節水分，增加能耗以及人力物力。( 2 )機械化程度低，難以規模化。由於畜禽養殖場地的限制，大多數糞便的處理都是依靠人力完成，不僅工效低、勞動強度大、生產成本高，而且無法滿足越來越大量畜禽糞便需要快速清理的要求。(3)直接發酵的有機肥營養比例不合理，不能滿足作物需要。糞便發酵氮損失嚴重，直接發酵所得有機肥碳氮比、磷、鉀含量不足，更加無法滿足不同作物對營養元素的要求。甘蔗渣是製糖工業的主要副產品，是一種重要的可再生生物質資源。中國南方蔗區甘蔗總產量7000多萬t，蔗渣的產量達到700萬t。甘蔗渣的成分以纖維素，半纖維素以及木質素為主，蛋白、澱粉和可溶性糖含量較少。甘蔗渣一般含乾物質90% 92%，粗蛋白質
2.0%，粗纖維44% 46%，粗脂肪0.7%，無氮浸出物42%，粗灰分2% 3%。與作物秸杆相比，甘蔗渣的農藥殘留量很低，但其木質化程度高。由於轉化利用技術手段落後，傳統上甘蔗渣經常被廢棄不用、或者多數隻用做燃料，其利用率很低，不僅造成了資源的浪費，而且還帶來了環境的汙染。
發明內容
本發明目的是針對上述現有技術存在的問題，提供一種規模化、機械化、操作簡單高效的蓄禽糞便處理及有機肥料生產方法。本發明採用的技術方案是:一種規模化畜禽糞便製備生物有機肥生產方法，所述方法包括:(I)將質量比為20 30:5 10:10 20:5 10的秸杆、蘑菇渣、甘蔗渣、木屑進行混合壓塊處理，製成長(300 500) X寬(100 200) X高(20 30) cm的集糞塊，
集糞塊外置塑料容器固形；
(2)將製得的集糞塊(外置塑料容器)墊在豬圈或養殖場底層，進行畜禽糞便的收集和一次發酵；(3)5 7天後，將集糞塊從豬圈或養殖場中抽出，集中運至肥料生產廠進行二次發酵:將集糞塊(除去外置塑料容器)投入自動翻拌機中，攪拌、粉碎，加入用適量水溶解的複合菌劑和尿素、磷酸鈣，保持發酵溫度為50 55°C，物料溼度為50% 60%，每立方米發酵產物通風量為0.5 0.8m3/min,發酵5 10天；所述複合菌劑為固氮菌(Latin NameAzotobacter sp):臘樣芽抱桿菌(Bacillus cereus.Frankland):巨大芽抱桿菌(Bacillusmegaterium):膠凍樣芽抱桿菌(Bacillus mucilaginosus):纖細紅螺菌(Rhodospirillum):產月元假絲酵母(Candida utilis):沼澤紅假單胞菌(Rhodop seudanonas palustris)質量比為 1.0 2.0:1.0 2.0:0.5 1.0:0.5 1.0:0.5 1.0:1.0 2.0:0.5 2.0 的混合物,添加量為每100 kg集糞塊加20 40 kg複合菌劑；尿素添加量為使發酵物料(複合菌劑+尿素+磷酸鈣)C / N比控制在30 40之間；磷酸鈣添加量為使發酵物料pH值為
7.5 8.0 ;所用菌種為本領域常規菌種，可市購獲得，例如從ACCC、CICC、CCTCC, CGMCC等機構購買；發酵成熟的有機肥指 標為:料溫停止上升，pH停止下降(約為pH7.0)，鬆散、無臭、棕褐色，含水量40% 45%，總菌數>5.0X 108/g，其中固氮菌>2X 108/g ；(4)發酵成熟後的糞便乾燥、粉碎，根據不同作物用途進行配肥，添加磷、鉀化肥製成生物有機化肥。乾燥是為了除去好的有機肥中的大部分水分，使水分含量達到15% 20%(w/w)以利貯存和粉碎。乾燥方法為中溫熱風乾燥，物料表面溫度不能超過60°C，以利微生物的存活。將乾燥的有機肥料經皮帶輪型磁選機除去其中的鐵屑等雜物，然後粉碎成50 75目的粉狀物，即可根據作物用途與一定比例的磷、鉀化肥混合、造粒，最終生產成生物有機肥料。優選的，步驟(4)中有機化肥原料質量比為:發酵成熟後的糞便4 6份，磷酸銨化肥I 2份，硝酸鉀化肥2 3份。本發明中集糞塊的應用減少了人工作業、提高功效，投入收集方便，同時利用畜禽的走動和翻滾作用，來加快發酵，發酵不僅能除去糞便化學反應產生的二氧化硫、氨氣，吸收利用糞便中水分，保持豬圈和養殖場的清潔和乾燥。另外發酵的提前進行還縮短了在肥料生產廠的發酵周期。本發明集糞塊中加入蘑菇渣、甘蔗渣，一、可以吸引畜禽的注意力，將畜禽的活動範圍縮小；二、能給畜禽提供大量的營養，而且甘蔗渣中存在很多膳食纖維，有利於畜禽的消化和排便質量；三、蘑菇渣和甘蔗渣是天然的培養基，為微生物提供營養物質，促進發酵。另外浙江作為產糖大省，甘蔗渣的利用解決了大量堆積和汙染的問題，提高資源利用率。本發明中固氮菌的加入能夠改善有機肥中氮含量不足的情況，作物在生長的過程中除了吸收有機肥中現有氮元素還能同時利用固氮菌源源不斷提供的氮肥。由於浙江省屬亞熱帶，土壤偏酸性，同時考慮到菌種的成本及其他生長特性，加入的是貝氏固氮菌屬和巴斯德芽孢梭菌。上述固氮菌在固氮過程中必須依靠外源能量，集糞塊中大量的碳源充分保證了固氮菌的能量供應。固氮微生物體內存在一種複雜的固氮酶系統，它能催化氮氣的還原，在將分子態氮固定成NH後，並不將NH3釋放到環境中，而是合成胺基酸，組成自身的蛋白質。只有當自生固氮微生物死亡，它們細胞中的有機氮被分解成冊13後，NH3與水化合成NH3.H2O, NH3.H2O進一步電離出NH4+, NH4+才能被植物的根系吸收；或NH3被硝化細菌進一步氧化為NO-，以NO3-的形式被植物的根系吸收。本發明的有益效果主要體現在:本發明方法充分利用甘蔗渣等資源，減少汙染、利用率高，採用集糞塊使便水分離並進行一次發酵，縮短了有機化肥發酵時間，可規模化、機械化生產，操作簡單高效。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明進行進一步描述，但本發明的保護範圍並不僅限於此:實施例1:(1)利用秸杆、蘑菇渣、甘蔗渣、木屑，進行混合壓塊處理，製作集糞塊250*500*30cm3，每個集糞塊中秸杆為20 kg、蘑菇渣5 kg、甘蔗渣10 kg、木屑5 kg，壓制時集糞塊外置塑料容器固形；(2)將外置塑料容器的集糞塊墊在豬圈或養殖場底層，進行糞便的收集，同時進行一次發酵；(3)經過5天的糞便採集和發酵後，將外置塑料容器的集糞塊從豬圈、養殖場中抽出，集中運至肥料生產廠進行二次發酵；(4)採用好氧法快速發酵。將集糞塊(除去外置塑料容器)投入自動翻拌機中，攪拌粉碎至一定程度，加入用水溶解的微生物複合試劑、尿素、磷酸鈣。複合菌劑配方為固氮菌(菌種來源=CICC ;菌種保藏編號:20024)、蠟樣芽孢桿菌(菌種來源:CICC ;菌種保藏編號:23016)、巨大芽孢桿菌(菌種來源:CICC ;菌種保藏編號:20665)、膠凍樣芽孢桿菌(菌種來源:ACCC ;菌種保藏編號:10013)、纖細紅螺菌(菌種來源:ACCC ;菌種保藏編號:00324)、產朊假絲酵母(菌種來源=CICC ;菌種保藏編號:32947)、沼澤紅假單胞菌(菌種來源=CGMCC ；菌種保藏編號:1.2180)，菌粉質量比為1.0:1.0:1.0:0.5:0.5:2.0:1.5，用適量水溶解均勻即可；複合菌劑添加量為每100 kg集糞塊加20 kg菌劑；尿素添加量根據需要確定，使C / N比控制在35左右；磷酸鈣的加入將發酵物料調至微鹼性7.8左右，有利於菌種生長並且可以破壞纖維素；然後攪拌補氧、熱風中溫乾燥、二次發酵同時進行，保證發酵溫度為50°C，物料溼度為60%，每立方米發酵產物通風量為0.6m3/min，發酵周期為5天；發酵成熟的有機肥指標為:料溫停止上升為60°C，pH停止下降為pH7.0，鬆散、無臭、棕褐色，含水量45%，總菌數>5.0X 108/g，其中固氮菌>2X 108/g ；(5)發酵成熟後的糞便進行中溫熱風乾燥，物料表面溫度不能超過60°C，使水分達到17%，以利貯存和粉碎。然後粉碎成50 75目的粉狀物。根據不同作物用途進行配肥，按發酵成熟後的糞便:磷化肥；鉀化肥=4:1:2的比例進行混合、造粒，最終生產成生物有機肥料。成熟後糞便與磷化肥混合比例為4:1，成熟後糞便與鉀化肥混合比例為3:2.
實施例2:步驟與實施例1相同，所不同的是，實施例1中步驟(I)中集糞塊的規格和內容比例進行微調，以適應不同養殖場或者不同糞便的要求。例如肉雞養殖場可用規格為500*500*30cm3集糞塊，每個集糞塊中秸杆為40 kg、蘑菇渣6 kg、甘蔗渣6 kg、木屑10 kg，細沙礫8 kg ;蛋雞養殖場可用規格為120*400*30cm3集糞塊，每個集糞塊中秸杆為12 kg、蘑菇渣2 kg、甘蔗渣2 kg、木屑8 kg。
對比例1:首先對畜禽糞便、秸軒、泥炭進行脫水、乾燥、粉碎預處理，再將畜禽糞便、秸軒粉和泥炭按重量比4:2:1的比例混合，再按上述組分總量:高濃縮有機物料腐熟菌劑=8000:1的重量加入複合腐熟菌劑(菌粉組成為乳酸鏈球菌(菌種來源:ACCC;菌種保藏編號10652)、醋酸甲烷八疊球菌(菌種來源:ACCC ;菌種保藏編號00288)、芽孢桿菌(菌種來源:ACCC ;菌種保藏編號01388)、啤酒酵母(菌種來源:ACCC ;菌種保藏編號21141)、光合細菌(菌種來源=ACCC ;菌種保藏編號00069)、放線菌(菌種來源=CGMCC ;菌種保藏編號4.399)，其質量比為1.0:0.8:2.0:2.0:0.8:2.0的比例混合均勻，製成高濃縮有機物料腐熟菌劑)，混勻後進行堆肥發酵10天，期間需要每天對物料進行3 5次攪拌。發酵腐熟後的物料與另經單獨發酵生產的功能性複合菌(菌粉質量組成為固氮菌(菌種來源=CICC ;菌種保藏編號20024):芽孢桿菌(菌種來源:ACCC ;菌種保藏編號01388):解磷細菌(菌種來源:ACCC ；菌種保藏編號10010):解鉀細菌(菌種來源:ACCC ;菌種保藏編號10064):光合細菌(菌種來源:ACCC ;菌種保藏編號00069):啤酒酵母(菌種來源:ACCC ;菌種保藏編號21141):沼澤紅假單胞菌(菌種來源:CGMCC ;菌種保藏編號1.2180)=1.0:1.0:0.5:1.0:1.0:2.0:0.5)8000:1的重量比進行混合，經造粒和低溫乾燥處理，得到生物有機肥。將實施例1與對比例I的進行工藝對比，所得結果如表I所示:表I
權利要求
1.一種規模化畜禽糞便製備生物有機肥生產方法，所述方法包括: (1)將質量比為20 30:5 10:10 20:5 10的秸杆、蘑菇渣、甘蔗渣、木屑進行混合壓塊處理，製成長(300 500) X寬(100 200) X高(20 30) cm的集糞塊，集糞塊外置塑料容器固形； (2)將製得的集糞塊墊在豬圈或養殖場底層，進行畜禽糞便的收集和一次發酵； (3)5 7天後，將集糞塊從豬圈或養殖場中抽出，集中運至肥料生產廠進行二次發酵:將集糞塊投入自動翻拌機中，攪拌、粉碎，加入用適量水溶解的複合菌劑和尿素、磷酸鈣，保持發酵溫度為50 55°C，物料溼度為50% 60%，每立方米發酵產物通風量為0.5 0.8m3/min,發酵5 10天；所述複合菌劑為固氮菌(Latin Name Azotobacter sp.):臘樣芽孢桿菌(Bacillus cereus.Frankland):巨大芽抱桿菌(Bacillus megaterium):膠凍樣芽抱桿菌(Bacillus mucilaginosus):纖細紅螺菌(Rhodospirillum):產I元假絲酵母(Candidautilis):沼澤紅假單胞菌(Rhodop seudanonas palustris)質量比為 1.0 2.0:1.0 2.0:0.5 1.0:0.5 1.0:0.5 1.0:1.0 2.0:0.5 2.0的混合物，添加量為每100kg集糞塊加20 40 kg複合菌劑；尿素添加量為使發酵物料C/N比控制在30 40之間；磷酸鈣添加量為使發酵物料pH值為7.5 8.0 ; (4)發酵成熟後的糞便乾燥、粉碎，添加磷、鉀化肥製成生物有機化肥。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於步驟(4)中有機化肥原料質量比為:發酵成熟後的糞便4 6份，磷酸銨化 肥I 2份，硝酸鉀化肥2 3份。
全文摘要
本發明提供了一種規模化畜禽糞便製備生物有機肥生產方法，所述方法包括(1)將質量比為20～305～1010～205～10的秸稈、蘑菇渣、甘蔗渣、木屑進行混合壓塊處理，製成集糞塊；(2)將製得的集糞塊墊在豬圈或養殖場底層，進行畜禽糞便的收集和一次發酵；(3)5～7天後，將集糞塊從豬圈或養殖場中抽出，集中運至肥料生產廠進行二次發酵；(4)發酵成熟後的糞便乾燥、粉碎，根據不同作物用途進行配肥，添加磷、鉀化肥製成生物有機化肥。本發明方法充分利用甘蔗渣等資源，減少汙染、利用率高，採用集糞塊使便水分離並進行一次發酵，縮短了有機化肥發酵時間，可規模化、機械化生產，操作簡單高效。
文檔編號C05G1/00GK103172428SQ201310088989
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月19日 優先權日2013年3月19日
發明者吳吉, 吳開榮 申請人:建德市綠環有機肥料有限公司