本发明涉及一种植物秸秆制备沼气和有机复合肥的方法，属于固体资源化利用技术领域。
背景技术：
近些年来，植物秸秆焚烧后严重污染空气，若资源化利用，不仅解决空气污染问题，而且可以作为资源来缓解能源短缺问题。当前植物秸秆的用途主要有三个方面，一是作为生物质能发电，二是作为燃料利用热能，三是作为发酵原料制备沼气和有机肥。相比之下，作为发酵原料制备沼气和有机肥是目前资源化利用水平最高的一种，不仅实现废物的完全资源化，而且不产生二次污染，经济效益和环境效益显著。
植物秸秆制备沼气和有机肥的原理是首先通过加入驯化后的污泥一次发酵制备沼气，制备后的沼渣加入植物秸秆、草木灰和骨粉进行二次堆肥发酵制备有机肥，二次堆肥发酵加入的植物秸秆不需要粉碎，少量没有发酵完全的植物秸秆通过筛分再回到制肥发酵池。此方法成本低，沼气产量大，制备的有机肥肥效高。
目前制备沼气和有机肥的专利包括：利用发酵隧道快速发酵畜禽粪便生产有机肥的方法(201511030820.6)、一种兔粪便有机肥的制备方法(201510959405.2)、一种醋槽蚯蚓粪便防土传病害缓释颗粒有机肥的制备方法(201510951429.3)、利用马铃薯渣和畜禽粪便复配有机肥的方法(201510785700.0)、利用化粪池内粪便生产生物有机肥的装置和方法(201510766980.0)、一种利用动物肠胃内容物及粪便生产有机肥的工艺(201510746406.9)、一种用粪便、秸秆生产可溶性有机肥的方法(201510707613.3)、一种以高水分畜禽粪便生产有机肥的发酵系统及发酵方法(201510667261.3)、利用畜禽粪便发酵生产多元素生物有机肥(201510462478.0)、一种畜禽粪便无害化生产有机肥的方法(201510344607.6)、利用高含水量禽畜粪便制备保水生物有机肥的方法(201510260833.6)、一种利用动物粪便制作的有机肥及其制备工艺(201510137802.1)、一种猪粪、鸡粪混合粪便无害化处理制有机肥(201410255921.2)、一种利用秸秆直接制肥的方法及制备的秸秆有机肥(201610131358.7)、秸秆无害转化制肥装置(201520040808.2)、一种利用植物秸秆制备水溶性生态有机碳肥的方法(201510965747.5)、一种有机复合肥的制备方法(201510298512.5)、利用秸秆快速制肥系统(201420044634.2)等。但上述专利因存在工艺复杂、成本高、技术水平低和易产生二次污染等一项或多项缺点，使用范围受到很大局限，应用效果不明显，推广困难。
因此，开发一个简单实用、可操作性强，特别是有效的利用植物秸秆废物，实现废物的完全资源化，将具有重要意义。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种植物秸秆制备沼气和有机复合肥的方法，提高植物秸秆的资源化利用水平，降低制备沼气和有机肥的成本。
本发明的技术方案是这样实现的，一种植物秸秆制备沼气和有机复合肥的方法，该方法包括以下过程：植物秸秆粉碎后与驯化的污泥和人畜粪便搅拌混合进行一次发酵；一次发酵完成后，将发酵的沼渣与草木灰和骨粉混合，同时加入植物秸秆进行二次堆肥发酵；二次堆肥发酵完成后对发酵物进行筛分，筛上物和植物秸秆混合加入沼渣中进行二次堆肥发酵，筛下物进行造粒，烘干后包装。
所述的植物秸秆粉碎加工后的长度不超过8cm；所述的污泥采用污水处理厂的污泥或河流湖泊的底泥，要求污泥重金属含量不超过现行国家标准要求，驯化时间为7～14天。
所述的一次发酵产生的沼气进行净化处理后输送给用户，沼气净化处理方法为采用饱和的碳酸钠溶液或活性炭；所述的一次发酵原料的混合物比例为植物秸秆：污泥：人畜粪便＝0.45～0.65：0.15～0.25：0.15～0.45，该比例为干物料的比例；所述的一次发酵过程中，采用泵抽取沼液，再循环回流到发酵池进行液动搅拌，每天启动泵循环一次，每次开启5～10分钟。
所述的二次堆肥发酵中物料比例为沼渣：骨粉：草木灰：植物秸秆＝1：0.07～0.15：0.05～0.12：0.45～0.55，该比例为干物料的比例；植物秸秆首次加入的为新鲜的植物秸秆，以后为筛上物与新加入的新鲜植物秸秆的混合物；二次堆肥发酵混合物中加入发酵剂，发酵剂的加入量为100～200克/吨，通过加入骨粉中，在发酵开始时加入二次堆肥发酵混合物中；所述二次堆肥发酵混合物开始发酵时的含水量控制在55％～65％；堆肥高度夏季控制在0.6～1.0m，冬季控制在0.8～1.6m；发酵时采用薄膜或草帘覆盖，待内部温度升到25℃时，将覆盖物揭开，夏季待温度升到45℃以上时开始一次翻堆，冬季温度升到55℃以上时开始一次翻堆，以后每当温度达到60℃以上时需进行翻堆；所述的发酵剂有效活菌数≥200亿/克。
所述的筛分，采用筛网的孔径为10～20mm；所述的造粒烘干后，其含水量低于15％；包装采用塑料袋密封包装。
所述的一次发酵终止时间为最大产气量的40％以下，一次发酵温度不低于15℃；二次堆肥发酵的时间为10～20天，发酵终止前一天控制温度为70℃以上，且时间不少于3小时。
所述的净化处理的碳酸钠溶液或活性炭，在总吸收率低于70％时，需进行处理；对碳酸钠溶液处理方法为在温度为50～80℃条件下加热，加热时间为20～30分钟；对活性炭的处理方法为在80～100℃温度条件下加热，加热时间为10～20分钟。
所述的二次堆肥发酵加入的新鲜植物秸秆，在加入前进行碾压，碾压接触压力为100～200kPa，秸秆铺设厚度为100～200mm，碾压3～5次；在发酵结束后，发酵混合料温度低于40℃，加入枯草芽孢杆菌可制备生物菌肥。
本发明的积极效果是能够充分利用固体废物，实现固体废物的完全资源化，该方法简单，成本低，见效快，经济效益和环境效益显著。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明
实施例1：用玉米秸秆制备沼气和有机复合肥
如图1所示，该工艺过程包括：在玉米秸秆粉碎后与驯化的污泥和人畜粪便搅拌混合进行一次发酵；一次发酵完成后，将发酵的沼渣与草木灰和骨粉混合，同时加入玉米秸秆进行二次堆肥发酵；二次堆肥发酵完成后对发酵物进行筛分，筛上物和玉米秸秆混合加入沼渣中进行二次堆肥发酵，筛下物进行造粒，烘干后包装。
植物秸秆粉碎加工后的长度不超过8cm，污泥采用污水处理厂的污泥，要求污泥重金属含量不超过现行国家标准要求，驯化时间为7天。
一次发酵产生的沼气进行净化处理后输送给用户，沼气净化处理方法为采用饱和的碳酸钠溶液；一次发酵原料的混合物比例为植物秸秆：污泥：人畜粪便＝0.45：0.15：0.40，该比例为干物料的比例；一次发酵过程中，通过泵抽取沼液，再循环回流到发酵池，实现搅拌功能，每天启动泵循环一次，每次开启5分钟。
二次堆肥发酵混合料干物料比例为沼渣：骨粉：草木灰：植物秸秆＝1：0.07：0.05：0.45；植物秸秆首次加入的为新鲜的植物秸秆，以后为筛上物与新加入的新鲜植物秸秆的混合物；二次堆肥发酵混合物中加入发酵剂，发酵剂的加入量为200克/吨，通过加入骨粉中，在发酵开始时加入二次堆肥发酵混合物中；所述二次堆肥发酵混合物开始发酵时的含水量控制在55％～65％；堆肥夏季高度为1.0m，冬季高度为1.6m；发酵时采用薄膜覆盖，待内部温度升到25℃时，将覆盖物揭开，夏季待温度升到45℃以上时开始一次翻堆，冬季温度升到55℃以上时开始一次翻堆，以后每当温度达到60℃以上时需进行翻堆；所述的发酵剂有效活菌数≥200亿/克，发酵剂采用山东高龙生物科技有限公司生产的强效型有机肥发酵剂。
筛分采用的筛孔的孔径为10～20mm，造粒烘干后含水量低于15％，包装采用塑料袋密封包装。
一次发酵终止时间为最大产气量的40％以下，一次发酵温度不低于15℃；二次堆肥发酵的时间为20天，发酵终止前一天控制温度为70℃以上，且时间不少于3小时。
净化处理的碳酸钠溶液，在总吸收率低于70％时，进行处理；对碳酸钠溶液处理方法为在温度为50～80℃条件下加热，加热时间为20分钟。
二次堆肥发酵加入的新鲜植物秸秆，在加入前进行碾压，碾压接触压力为100kPa，秸秆铺设厚度为100mm，碾压3次；在发酵结束后，发酵混合料温度低于40℃，加入枯草芽孢杆菌可制备生物菌肥。
实施例2：用稻草制备沼气和有机复合肥
如图1所示，按照工艺流程制备沼气和有机肥，植物秸秆粉碎加工后的长度不超过8cm，污泥采用河流的底泥，驯化时间为14天。
沼气采用活性炭净化，一次发酵原料的混合物干物料比例为植物秸秆：污泥：人畜粪便＝0.65：0.15：0.20，每天启动泵循环一次，每次开启10分钟。
二次堆肥发酵中混合物干物料比例为沼渣：骨粉：草木灰：植物秸秆＝1：0.15：0.12：0.55；二次堆肥发酵混合物中发酵剂的加入量为100克/吨，通过加入骨粉中，在发酵开始时加入二次堆肥发酵混合物中；二次堆肥发酵混合物开始发酵时的含水量控制在55％～65％；堆肥高度夏季控制在0.6m，冬季控制在0.8m；发酵时采用草帘覆盖，待内部温度升到25℃时，将覆盖物揭开，夏季待温度升到45℃以上时开始一次翻堆，冬季温度升到55℃以上时开始一次翻堆，以后每当温度达到60℃以上时需进行翻堆；发酵剂有效活菌数≥200亿/克，发酵剂采用山东高龙生物科技有限公司生产的强效型有机肥发酵剂。
筛分所用筛的孔径为10～20mm，造粒烘干后，其含水量低于15％，包装采用塑料袋密封包装。
一次发酵终止时间为最大产气量的40％以下，一次发酵温度不低于15℃；二次堆肥发酵的时间为10天，发酵终止前一天控制温度为70℃以上，且时间不少于3小时。
二次堆肥发酵加入的新鲜植物秸秆，在加入前进行碾压，碾压接触压力为200kPa，秸秆铺设厚度为200mm，碾压5次。
净化处理的活性炭，在总吸收率低于70％时，进行处理；对活性炭的处理方法为在温度为80～100℃条件下加热，加热时间为10分钟。
以上公开具体实施例对本发明进行了揭示，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能想到的变化，在不脱离本发明的设计思想和范围内，对本发明进行的各种改动，都应在本发明的保护范围之内。