本发明涉及肥料的制作工艺，特别是一种禽畜粪便发酵制作肥料的方法。
背景技术
随着畜禽养殖业的高速发展，密集式圈养成为广大养殖企业普遍采用的方法，由于这种养殖模式下，我国规模化畜禽养殖场高达14000多个，畜禽养殖存栏量123.6亿头(只)/年，畜禽养殖业是关系国计民生的重要产业。然而，近年来我国畜禽养殖废弃物污染防治问题日益，传统的畜禽粪便最主要的利用方式是堆肥处理，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。
在农业生产过程中，作物成熟后会产生大量的秸秆，这些秸秆如果处理不当往往会对环境造成污染，并影响下一批作物耕种。目前市场上较为普遍的处理方式是：1.粉碎还田；2秸秆肥料化；3秸秆碳化处理。秸秆还田后由于需要一段时间的分解过程，粉碎的秸秆会在耕地上存留很长时间，期间翻耕过程会使秸秆暴露于耕地表面，影响秧苗生长，并污染环境。秸秆碳化处理一般是将秸秆进行高温碳化，经活化后形成活性炭，或加入其它原料形成颗粒燃料。由于秸秆中灰质含量较大，使得其碳化成本较高，并且产品品质较低，不利于长期规模化生产。秸秆肥料化是目前最理想的处理方式，即解决了农业废弃秸秆的后期处理问题，过程中无污染，并且可取得较好的经济效益。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种禽畜粪便发酵制作肥料的方法，解决畜禽养殖废弃物污染防治和废弃秸秆的后期处理问题。
为了实现上述目的，本发明公开了一种禽畜粪便发酵制作肥料的方法，步骤包括：
1)将收集的禽畜粪便进行固液分离，得到固体粪便和液体粪水；
2)将固体粪便放入室温条件下晾晒10～15h，使得粪便的含水率为35～45％；
3)将晾晒后的粪便放入加热罐中进行密封加热脱水，压力为1～5mpa，维持温度为150～200℃，使得粪便的含水率为5～8％；
4)对脱水后的粪便进行粉碎，向粉碎后的粪便加入其重量0.5～0.8％的碳酸氢钠和1～2％氯化钠，均匀混合得到粪便粉；
5)按重量份数选取玉米秸秆50～80份、高粱秸秆30～40份和大豆秸秆20～30份；
6)分别将玉米秸秆、高粱秸秆和大豆秸秆进行粉粹，制得玉米秸秆粉、高粱秸秆粉、大豆秸秆粉，其中玉米秸秆粉目数为100～200目，高粱秸秆粉为200～300目，大豆秸秆粉为150～300目；
7)将步骤4制备的粪便粉200～300份和步骤6制备的玉米秸秆粉、高粱秸秆粉和大豆秸秆粉分别放入不同的浸泡池进行热水浸泡，热水温度为60～70℃浸泡1～2h；
8)将浸泡后的玉米秸秆粉、高粱秸秆粉、大豆秸秆粉分别进行蒸煮，将玉米秸秆粉放入第一蒸煮罐中，所述第一蒸煮罐中注入浓度为20～25％的亚硫酸钠溶液，蒸煮30～50min；将高粱秸秆粉放入第二蒸煮罐中，所述第二蒸煮罐中注入浓度为30～35％的亚硫酸铁溶液，蒸煮20～30min；将大豆秸秆粉放入第三蒸煮罐中，所述第三蒸煮罐中注入浓度为15～20％的亚硫酸氢钠溶液，蒸煮40～45min；
9)将蒸煮后的玉米秸秆粉、高粱秸秆粉和大豆秸秆粉再次分别放入浸泡池中进行浸泡，浸泡液为浓度为30～40％的氢氧化钠溶液，浸泡30～40min；
10)将浸泡后的秸秆粉和粪便粉放入发酵池中进行发酵，第一层铺玉米秸秆粉，厚度为2～4cm，向玉米秸秆粉喷洒多菌种混合溶液；第二层铺高粱秸秆粉，厚度为1～3cm，向高粱秸秆粉喷洒多菌种混合溶液；第三层铺大豆秸秆粉，厚度为3～5cm，向大豆秸秆粉喷洒多菌种混合溶液；第四层铺粪便粉，厚度为8～10cm，向粪便粉喷洒分离出的粪水；按照第一层、第二层、第三层和第四层交替铺设，依次向上堆放至1.5～2.0m；发酵时间为10～15天；发酵池温度40～45℃；
11)向发酵池中通入臭氧进行灭菌处理，处理时进行搅拌，将第一层、第二层、第三层、第四层的粉料充分搅拌混合，时间为3～5天；
12)使用气管对发酵池的肥料吹进空气，使得气泡在粉料内爆炸后增加粉料与空气的接触面积，曝气时间为2～4天；
13)将干燥后的粉料投入造粒机入口的同时，利用竖直设置于机筒筒壁上沿水平方向均匀排列的多个喷料管将的胶液以雾状的形式喷入所述造粒机内，将胶液包裹在粉料表面上；
14)包装。
优选方案是：将制得的肥料放置在常温下通风保存。
优选方案是：所述多菌种混合溶液包括乳酸菌、酵母菌、醋酸菌、枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌。
优选方案是：分别将玉米秸秆、高粱秸秆和大豆秸秆进行粉粹，制得玉米秸秆粉、高粱秸秆粉、大豆秸秆粉，其中玉米秸秆目数为100目，高粱秸秆为200目，大豆秸秆为150目。
优选方案是：将蒸煮后的玉米秸秆粉、高粱秸秆粉和大豆秸秆粉再次分别放入浸泡池中进行浸泡，浸泡液为浓度为30％的氢氧化钠溶液，浸泡30min。
优选方案是：将玉米秸秆粉、高粱秸秆粉和大豆秸秆粉分别放入不同的浸泡池进行热水浸泡，热水温度为60℃浸泡1h。
本发明的有益效果如下：
1、本发明通过多粪便进行臭氧灭菌，使得粪便的灭菌更快速更彻底；通过对粪便进行发酵处理，使得粪便能够除去有害物质，提高粪便的净化程度；将粪便与秸秆一通发酵，能够产生大量的糖分和蛋白质，能够提高肥料的吸收率和利用率；
2、本发明对秸秆进行合理的预处理，进行发酵，最后形成秸秆肥料，解决了农业废弃秸秆无害化处理的问题；
3、通过采用亚硫酸盐蒸煮秸秆粉末，可将秸秆粉末中相互包裹的纤维素、木质素和半纤维素分离，使秸秆粉末中含有的木质素溶解于溶液中，从而达到纤维素脱离木质素和半纤维素包裹的目的；
4、采用氢氧化钠溶液浸泡秸秆粉末可有效促进秸秆粉末中的纤维素、半纤维素的分解，以及木质素结构的破坏，可最大化的使秸秆粉末中的纤维素、半纤维素和木质素水解，便于后续菌种的吸收；
5、本发明将秸秆粉末进行热水浸泡，在热水温度为60～70℃的条件下灭菌和熟化，减少有害菌种数量，同时熟化后有利于下一步发酵降解；
6、采用交替堆肥方式，可增加堆肥间隙和多菌混合溶液喷洒面积，并促进不同秸秆降解微生物繁殖。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的描述：
实施例1
本实施例提供了一种禽畜粪便发酵制作肥料的方法，步骤包括：
1)将收集的禽畜粪便进行固液分离，得到固体粪便和液体粪水；
2)将固体粪便放入室温条件下晾晒10h，使得粪便的含水率为35％；
3)将晾晒后的粪便放入加热罐中进行密封加热脱水，压力为1mpa，维持温度为150℃，使得粪便的含水率为5％；
4)对脱水后的粪便进行粉碎，向粉碎后的粪便加入其重量0.5％的碳酸氢钠和1％氯化钠，均匀混合得到粪便粉；
5)按重量份数选取玉米秸秆50份、高粱秸秆30份和大豆秸秆20份；
6)分别将玉米秸秆、高粱秸秆和大豆秸秆进行粉粹，制得玉米秸秆粉、高粱秸秆粉、大豆秸秆粉，其中玉米秸秆粉目数为100目，高粱秸秆粉为200目，大豆秸秆粉为150目；
7)将步骤4制备的粪便粉200份和步骤6制备的玉米秸秆粉、高粱秸秆粉和大豆秸秆粉分别放入不同的浸泡池进行热水浸泡，热水温度为60℃浸泡1h；
8)将浸泡后的玉米秸秆粉、高粱秸秆粉、大豆秸秆粉分别进行蒸煮，将玉米秸秆粉放入第一蒸煮罐中，所述第一蒸煮罐中注入浓度为20％的亚硫酸钠溶液，蒸煮30min；将高粱秸秆粉放入第二蒸煮罐中，所述第二蒸煮罐中注入浓度为30％的亚硫酸铁溶液，蒸煮20min；将大豆秸秆粉放入第三蒸煮罐中，所述第三蒸煮罐中注入浓度为15％的亚硫酸氢钠溶液，蒸煮40min；
9)将蒸煮后的玉米秸秆粉、高粱秸秆粉和大豆秸秆粉再次分别放入浸泡池中进行浸泡，浸泡液为浓度为30％的氢氧化钠溶液，浸泡30min；
10)将浸泡后的秸秆粉和粪便粉放入发酵池中进行发酵，第一层铺玉米秸秆粉，厚度为2cm，向玉米秸秆粉喷洒多菌种混合溶液；第二层铺高粱秸秆粉，厚度为1cm，向高粱秸秆粉喷洒多菌种混合溶液；第三层铺大豆秸秆粉，厚度为3cm，向大豆秸秆粉喷洒多菌种混合溶液；第四层铺粪便粉，厚度为8cm，向粪便粉喷洒分离出的粪水；按照第一层、第二层、第三层和第四层交替铺设，依次向上堆放至1.5m；发酵时间为10天；发酵池温度40℃，所述多菌种混合溶液包括乳酸菌、酵母菌、醋酸菌、枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌；
11)向发酵池中通入臭氧进行灭菌处理，处理时进行搅拌，将第一层、第二层、第三层、第四层的粉料充分搅拌混合，时间为3天；
12)使用气管对发酵池的肥料吹进空气，使得气泡在粉料内爆炸后增加粉料与空气的接触面积，曝气时间为2天；
13)将干燥后的粉料投入造粒机入口的同时，利用竖直设置于机筒筒壁上沿水平方向均匀排列的多个喷料管将的胶液以雾状的形式喷入所述造粒机内，将胶液包裹在粉料表面上；
14)包装，将制得的肥料放置在常温下通风保存。
实施例2
本实施例提供了一种禽畜粪便发酵制作肥料的方法，步骤包括：
1)将收集的禽畜粪便进行固液分离，得到固体粪便和液体粪水；
2)将固体粪便放入室温条件下晾晒15h，使得粪便的含水率为45％；
3)将晾晒后的粪便放入加热罐中进行密封加热脱水，压力为5mpa，维持温度为200℃，使得粪便的含水率为8％；
4)对脱水后的粪便进行粉碎，向粉碎后的粪便加入其重量0.8％的碳酸氢钠和2％氯化钠，均匀混合得到粪便粉；
5)按重量份数选取玉米秸秆80份、高粱秸秆40份和大豆秸秆30份；
6)分别将玉米秸秆、高粱秸秆和大豆秸秆进行粉粹，制得玉米秸秆粉、高粱秸秆粉、大豆秸秆粉，其中玉米秸秆粉目数为200目，高粱秸秆粉为300目，大豆秸秆粉为300目；
7)将步骤4制备的粪便粉300份和步骤6制备的玉米秸秆粉、高粱秸秆粉和大豆秸秆粉分别放入不同的浸泡池进行热水浸泡，热水温度为70℃浸泡2h；
8)将浸泡后的玉米秸秆粉、高粱秸秆粉、大豆秸秆粉分别进行蒸煮，将玉米秸秆粉放入第一蒸煮罐中，所述第一蒸煮罐中注入浓度为25％的亚硫酸钠溶液，蒸煮50min；将高粱秸秆粉放入第二蒸煮罐中，所述第二蒸煮罐中注入浓度为35％的亚硫酸铁溶液，蒸煮30min；将大豆秸秆粉放入第三蒸煮罐中，所述第三蒸煮罐中注入浓度为20％的亚硫酸氢钠溶液，蒸煮45min；
9)将蒸煮后的玉米秸秆粉、高粱秸秆粉和大豆秸秆粉再次分别放入浸泡池中进行浸泡，浸泡液为浓度为40％的氢氧化钠溶液，浸泡40min；
10)将浸泡后的秸秆粉和粪便粉放入发酵池中进行发酵，第一层铺玉米秸秆粉，厚度为4cm，向玉米秸秆粉喷洒多菌种混合溶液；第二层铺高粱秸秆粉，厚度为3cm，向高粱秸秆粉喷洒多菌种混合溶液；第三层铺大豆秸秆粉，厚度为5cm，向大豆秸秆粉喷洒多菌种混合溶液；第四层铺粪便粉，厚度为10cm，向粪便粉喷洒分离出的粪水；按照第一层、第二层、第三层和第四层交替铺设，依次向上堆放至2.0m；发酵时间为15天；发酵池温度45℃，所述多菌种混合溶液包括乳酸菌、酵母菌、醋酸菌、枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌；
11)向发酵池中通入臭氧进行灭菌处理，处理时进行搅拌，将第一层、第二层、第三层、第四层的粉料充分搅拌混合，时间为5天；
12)使用气管对发酵池的肥料吹进空气，使得气泡在粉料内爆炸后增加粉料与空气的接触面积，曝气时间为4天；
13)将干燥后的粉料投入造粒机入口的同时，利用竖直设置于机筒筒壁上沿水平方向均匀排列的多个喷料管将的胶液以雾状的形式喷入所述造粒机内，将胶液包裹在粉料表面上；
14)包装，将制得的肥料放置在常温下通风保存。
实施例3
本实施例提供了一种禽畜粪便发酵制作肥料的方法，步骤包括：
1)将收集的禽畜粪便进行固液分离，得到固体粪便和液体粪水；
2)将固体粪便放入室温条件下晾晒12h，使得粪便的含水率为40％；
3)将晾晒后的粪便放入加热罐中进行密封加热脱水，压力为3mpa，维持温度为180℃，使得粪便的含水率为7％；
4)对脱水后的粪便进行粉碎，向粉碎后的粪便加入其重量0.7％的碳酸氢钠和1.5％氯化钠，均匀混合得到粪便粉；
5)按重量份数选取玉米秸秆50～80份、高粱秸秆35份和大豆秸秆25份；
6)分别将玉米秸秆、高粱秸秆和大豆秸秆进行粉粹，制得玉米秸秆粉、高粱秸秆粉、大豆秸秆粉，其中玉米秸秆粉目数为150目，高粱秸秆粉为250目，大豆秸秆粉为200目；
7)将步骤4制备的粪便粉250份和步骤6制备的玉米秸秆粉、高粱秸秆粉和大豆秸秆粉分别放入不同的浸泡池进行热水浸泡，热水温度为65℃浸泡1.5h；
8)将浸泡后的玉米秸秆粉、高粱秸秆粉、大豆秸秆粉分别进行蒸煮，将玉米秸秆粉放入第一蒸煮罐中，所述第一蒸煮罐中注入浓度为22％的亚硫酸钠溶液，蒸煮40min；将高粱秸秆粉放入第二蒸煮罐中，所述第二蒸煮罐中注入浓度为32％的亚硫酸铁溶液，蒸煮25min；将大豆秸秆粉放入第三蒸煮罐中，所述第三蒸煮罐中注入浓度为17％的亚硫酸氢钠溶液，蒸煮42min；
9)将蒸煮后的玉米秸秆粉、高粱秸秆粉和大豆秸秆粉再次分别放入浸泡池中进行浸泡，浸泡液为浓度为35％的氢氧化钠溶液，浸泡35min；
10)将浸泡后的秸秆粉和粪便粉放入发酵池中进行发酵，第一层铺玉米秸秆粉，厚度为3cm，向玉米秸秆粉喷洒多菌种混合溶液；第二层铺高粱秸秆粉，厚度为2cm，向高粱秸秆粉喷洒多菌种混合溶液；第三层铺大豆秸秆粉，厚度为4cm，向大豆秸秆粉喷洒多菌种混合溶液；第四层铺粪便粉，厚度为9cm，向粪便粉喷洒分离出的粪水；按照第一层、第二层、第三层和第四层交替铺设，依次向上堆放至1.8m；发酵时间为12天；发酵池温度42℃，所述多菌种混合溶液包括乳酸菌、酵母菌、醋酸菌、枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌；
11)向发酵池中通入臭氧进行灭菌处理，处理时进行搅拌，将第一层、第二层、第三层、第四层的粉料充分搅拌混合，时间为4天；
12)使用气管对发酵池的肥料吹进空气，使得气泡在粉料内爆炸后增加粉料与空气的接触面积，曝气时间为3天；
13)将干燥后的粉料投入造粒机入口的同时，利用竖直设置于机筒筒壁上沿水平方向均匀排列的多个喷料管将的胶液以雾状的形式喷入所述造粒机内，将胶液包裹在粉料表面上；
14)包装，将制得的肥料放置在常温下通风保存。
对比例
一种粪便肥料的生产工艺为：
(1)暴晒：将动物粪便20-30份、塘泥40-55份、粉煤灰15-20份、酒糟5-12份混合在一起，摊成厚8-10cm的薄层，在强日光下暴晒15天；期间每隔5-7天翻动一次；
(2)发酵：在所得混合物中添加微生物发酵菌剂，所得混合发酵料在常温下堆置发酵，盖上薄膜，当混合发酵料的温度升至65℃时翻堆，发酵15-25天，待混合发酵料中的含水量≤25％时结束发酵，得到有机肥料粗品；
(3)精加工：按照有机肥料的常规方法将有机肥料粗品进行精加工得到粉状或粒状的精制有机肥料，得到有机肥料成品。
实验效果数据，如表1所示，将本发明制备的肥料用于西瓜种植：
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。