一种利用农业废弃物制备腐殖质肥料的方法与流程

文档序号:12028793阅读:561来源:国知局

本发明属于农业废弃物资源化利用技术领域,具体涉及一种利用农业废弃物制备腐殖质肥料的方法。



背景技术:

近年来,畜禽养殖业发展迅速,具有区域化、专业化、规模化、集约化经营的特点。为人民生活水平的提高做出巨大贡献的同时,也造成严重的环境污染,阻碍了畜禽养殖业持续稳定的发展,而且还有逐年递增的趋势,因此畜禽污染的防治工作迫在眉睫。另一方面,禽畜粪便富含有机质和一定量的氮、磷、钾等营养成分,是很好的有机肥料来源。因此将禽畜粪便直接排入环境,不仅污染环境传播疾病,同时还会造成资源浪费。因此对畜禽粪便进行无害化和资源化处理十分重要。畜禽粪便高温堆肥处理技术具有运行费用低、见效快、二次污染小等优点。

长期以来,由于我国广大农村生活用能没有得到很好的解决,大量的农作物秸杆用作燃料直接燃烧,每年要烧掉2亿多t,损失的氮、磷、钾相当于全国化肥总产量的60%左右,农作物秸杆不能还田而被直接燃烧是导致土壤肥力下降的一个重要原因。同时,农业废弃物不加处理还会造成环境污染与自然生态恶化。因此,农业废弃物的资源化利用问题,就成为当今农业与农村持续发展中的一个重要课题。

堆肥处理是实现农业废弃物资源化的有效途径,堆肥可以在高温下杀死大部分病菌使畜禽粪便无害化同时腐殖化得到绿色肥料,但由于堆肥资源化技术产品质量低,受养殖场周围土壤利用方式及季节制约大,当冬季无农作物耕种时,畜禽粪便的出路大大受到限制,因此堆肥处理产生的效益较差;养殖废水一般利用常规厌氧-好氧组合处理工艺进行处理,资源化利用率低,由于养殖废水污染物浓度高,导致后续生化处理污染治理技术投资大、稳定性差、运行费用高。因此,实现畜禽养殖废弃物高值化利用是解决畜禽养殖污染,克服畜禽废弃物利用周边区域限制,达到污染物减排的有效途径。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种利用废弃物制备腐殖质肥料的方法,以实现农业废弃物资源的高值化利用和污染物减量化。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的,该利用农业废弃物制备腐殖质肥料的方法包括以下步骤:

①采用水冲粪收集畜禽养殖场粪便,将收集的粪便通过专用设备进行固液分离,获得固体粪便和废水。

②将农作物秸秆通过预处理切断、除杂后,进行分离得半纤维素、纤维素和木质素,其中,分离过程产生少量废液,对木质素原液进行过滤过程产生膜处理上清液和木质素,分离出的半纤维素为液相,即半纤维素液;

③将步骤①的废水和步骤②半纤维素液通入沼气发酵单元,发酵产生的沼气收集入集气罐;发酵出料经脱水成沼渣和沼液,沼液继续返混至沼气发酵单元。

④将步骤①的固体粪便和步骤③的沼渣送入室内封闭式堆肥单元进行条垛堆酵,并加入尿素、磷矿粉,步骤③收集于集气罐中的沼气通入沼气燃烧炉进行燃烧,燃烧产生的气体通入封闭式堆肥单元,使堆肥堆体在55-60℃温度下堆肥7d,然后待温度降到30-35℃时加入混合菌种粉继续堆肥发酵7d后获得腐殖质出料,烘干或晒干即得腐殖质肥料。

所述加入尿素的重量是堆肥重量的10—15%,磷矿粉的重量是堆肥重量的5—10%。

所述加入混合菌种粉的重量是堆肥重量的4—7%。

所述混合菌种粉中含有酵母菌、枯草芽孢杆菌、固氮菌,其中含有酵母菌2.5亿/g、枯草芽孢杆菌1.5亿/g、固氮菌2.5亿/g。

所述为了加速堆肥的堆酵并减少氮素损失,增加钾元素,也可以在步骤④的堆肥单元中加入重量为堆肥重量5—10%的草木灰。

本发明的有益效果:

本发明所述的腐殖质肥料不但营养成分丰富,可以供给作物大量的营养元素,而且也是良好的土壤改良剂。特别是在堆肥发酵阶段采用高—低温两段发酵的方法,即在55-60℃温度下堆肥7d,然后待温度降到30-35℃时加入混合菌种粉继续堆肥发酵7d,既缩短了发酵时间,又使发酵比较彻底。在使用后通过其所含微生物的关键作用,可长时间有效的向农作物提供多种营养元素,还可向农作物提供大量的而且是其生长所必需的生物素氨基酸、维生素、生长激素和抗生素等多种生理活性物质,还能有效降低根部虫害。长期使用后使已经酸碱化或盐碱化等品质下降的土壤得到改良,符合持续发展的农业需求,具有较好的推广应用前景。

具体实施方式

实施方式一,该利用废弃物制备腐殖质肥料的方法包括以下步骤:

①采用水冲粪收集畜禽养殖场粪便,将收集的粪便通过格栅进行固液分离,获得固体粪便和废水。

②将农作物秸秆通过预处理切断、除尘后,进入分离工段,分离得半纤维素、纤维素和木质素,其中,分离过程产生少量废液,对木质素原液进行过滤过程产生膜处理上清液和木质素,分离出的半纤维素为液相,即半纤维素液;

③将步骤①的废水和步骤②半纤维素液通入沼气发酵单元,发酵产生的沼气收集入集气罐;发酵出料经脱水成沼渣和沼液,沼液继续返混至沼气发酵单元。

④将步骤①的固体粪便1000kg和步骤③的沼渣1000kg送入室内封闭式堆肥单元进行条垛堆酵,并加入尿素200kg、磷矿粉100kg,步骤③收集于集气罐中的沼气通入沼气燃烧炉进行燃烧,燃烧产生的气体通入封闭式堆肥单元,使堆肥堆体在55-60℃温度下堆肥7d,然后待温度降到30-35℃时加入混合菌种粉80kg继续堆肥发酵7d后获得腐殖质出料,烘干或晒干即得腐殖质肥料。

分别使用该腐殖质肥料、市售无机复合肥料,进行黄瓜种植实验,施肥量相同,其他种植条件相同,实验证明,使用本发明的腐殖质肥料比市售无机复合肥料增产17.6%,降低根部虫害率15.2%,黄瓜品质也有了明显的提高。

实施方式二,该利用废弃物制备腐殖质肥料的方法包括以下步骤:

①采用水冲粪收集畜禽养殖场粪便,将收集的粪便通过螺旋挤压进行固液分离,获得固体粪便和废水。

②将农作物秸秆通过预处理切断、除尘后,进入分离工段,分离得半纤维素、纤维素和木质素,其中,分离过程产生少量废液,对木质素原液进行过滤过程产生膜处理上清液和木质素,分离出的半纤维素为液相,即半纤维素液;

③将步骤①的废水和步骤②半纤维素液通入沼气发酵单元,发酵产生的沼气收集入集气罐;发酵出料经脱水成沼渣和沼液,沼液继续返混至沼气发酵单元。

④将步骤①的固体粪便2000kg和步骤③的沼渣1500kg送入室内封闭式堆肥单元进行条垛堆酵,并加入尿素450kg、磷矿粉450kg,草木灰500kg,步骤③收集于集气罐中的沼气通入沼气燃烧炉进行燃烧,燃烧产生的气体通入封闭式堆肥单元,使堆肥堆体在55-60℃温度下堆肥7d,然后待温度降到30-35℃时加入混合菌种粉180kg继续堆肥发酵7d后获得腐殖质出料,烘干或晒干即得腐殖质肥料。

分别使用该腐殖质肥料、市售无机复合肥料,进行小麦种植实验,施肥量相同,其他种植条件相同,实验证明,使用本发明的腐殖质肥料比市售无机复合肥料增产11.2%,降低干热风危害8.2%,抗倒伏率提高12.6%。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种利用农业废弃物制备腐殖质肥料的方法,属于农业废弃物资源化利用领域。将畜禽养殖场粪便固液分离,加入由农作物秸秆制成的半纤维素液,经过沼气发酵,并利用沼气燃烧产生的高温气体通入堆肥中,使堆肥在高温、低温两段发酵,获得腐殖质肥料。经田间试验证明,不但具有较好的肥效,还能改良土壤结构。

技术研发人员:岳广宇;刘华涛;王瑞霞
受保护的技术使用者:中农舜天生态肥业有限公司
技术研发日:2017.08.06
技术公布日:2017.10.24
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