本发明涉及一种秸秆堆肥工艺、有机肥料及其制备方法。
背景技术：
传统秸秆肥料化技术基本以直接焚烧秸秆或者将秸秆与粪污混合之后自然好氧发酵处理。采用该常规堆肥化方式，秸秆生物质能利用率低，腐熟程度差，环境污染大，肥料中病虫害含量多，肥效低，容易产生二次发酵出现烧苗的情况。如果将秸秆单独进行好氧堆肥化处理，则需要添加各类菌种，腐熟周期长，肥料产品慢，且生产成本高，生产工艺亦无法标准化。
技术实现要素：
本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种腐熟程度高且能够缩短腐熟周期的秸秆堆肥工艺，以避免出现二次发酵出现烧苗的情况。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种秸秆堆肥工艺，其特征在于，包括如下步骤：
将秸秆揉搓粉碎至长度为8cm-15cm，与粪肥混合，控制含水率为55％-65％、碳氮比为20-30:1，得混合物料；
将所述混合物料置于堆肥箱内，密封所述堆肥箱，升温至70±2℃，反应2天-3天，得初级物料；
向所述堆肥箱内间歇性供应空气，使所述初级物料的温度维持在50℃-65℃，保持氧气浓度不低于10％，进行第一阶段强制好氧发酵4天-6天，得第一发酵物料；
然后再向堆肥箱内通入大量空气，将物料温度降到50℃以内，之后让其自然升温并间歇性供应空气，使所述第一发酵物料的温度始终不高于70℃，保持氧气浓度不低于16％，进行第二阶段强制好氧发酵3天-5天，直至物料温度不再上升，得第二发酵物料；
将所述第二发酵物料移出所述堆肥箱，陈化7天-13天，直至达到预设含水率要求，即得。
在其中一个实施例中，在将秸秆与粪肥混合的步骤中，还包括将用于调节所述混合物料呈弱碱性的粉煤灰与所述秸秆、所述粪肥混合的步骤。
在其中一个实施例中，所述秸秆选自小麦秸秆、水稻秸秆、玉米秸秆、花生秸秆中的一种或多种。
在其中一个实施例中，所述粪肥选自猪粪、牛粪、羊粪、鸡粪、沼肥中的一种或多种。
在其中一个实施例中，在将秸秆与粪肥混合的步骤中，还包括将谷壳、花生壳和/或经破碎的果蔬与所述秸秆和所述粪肥混合的步骤。
在其中一个实施例中，所述的秸秆堆肥工艺还包括将所述堆肥箱内产生的废气通过生物过滤器处理的步骤。
由上述任一项所述的秸秆堆肥工艺制备而成的有机肥。
一种有机肥料，主要由包括上述所述的有机肥、营养元素和辅料混合而成。
上述所述的有机肥料的制备方法，包括如下步骤：
将上述所述的有机肥进行除杂筛分、破碎和精细筛分，得细分物料；
将所述细分物料、营养元素和辅料均匀混合，即得。
本发明的有益效果：
与常规堆肥工艺相比，本发明的秸秆堆肥工艺将秸秆与粪肥以特定比例混合后，依次通过消毒软化处理、第一阶段强制好氧发酵、第二阶段强制好氧发酵以及陈化工艺，整体上可获得腐熟程度高的有机肥，同时可将腐熟周期缩短至16天-27天以内，显著提高生产效率，降低生产成本，便于实现生产工艺的标准化。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
实施例1
本实施例提供一种秸秆堆肥工艺，包括如下步骤：
s1，将玉米秸秆揉搓粉碎至长度为8cm-15cm，按照秸秆与猪粪重量比例56:44混合，控制含水率为60％、碳氮比为28:1，采用粉煤灰调ph值呈弱碱性，总重量为1000kg，得混合物料。与传统切断式粉碎相比，采用揉搓粉碎不仅效率高，而且更经济。
s2，将混合物料置于堆肥箱内，密封堆肥箱，借助堆肥箱内空气中残留的氧气让堆肥箱内的混合物料快速升温至70±2℃，反应2天，得初级物料。该步骤处理不仅能够排除杂菌，完成消毒，还能够在高温下让秸秆限位膨胀软化，更好地吸收水分，增强破壁的功效，便于后续好氧菌(微生物)进行分解。
s3，向堆肥箱内供应新鲜空气，将堆肥箱内降温至55±2℃，使初级物料进行第一阶段强制好氧发酵，在此过程中进行间歇式通风，始终保持堆肥箱内的氧气浓度不低于10％、温度不高于63±2℃，且每次通风时保证物料温度不低于55±2℃，第一阶段强制好氧发酵5天，得第一发酵物料。
s4，然后再向堆肥箱内通入大量空气，将物料温度降到50℃以内，之后让其自然升温并间歇性供应空气，对第一发酵物料进行第二阶段强制好氧发酵，始终保持堆肥箱内的氧气浓度不低于16％、温度不高于68±2℃，第二次强制好氧发酵4天，直至物料温度不再上升，打开堆肥箱，通风，逐渐冷却至室温，得第二发酵物料。
s5，将第二发酵物料从堆肥箱内转移至底部设有通风槽的陈化池内陈化，每天用翻抛机翻抛一到两次，陈化8天，直至物料含水率低于40％，即得有机肥。
实施例2
本实施例提供一种秸秆堆肥工艺，包括如下步骤：
s1，将小麦秸秆粉碎至长度为8cm-15cm，按照秸秆与牛粪的重量比例1:1混合，控制含水率为55％、碳氮比为30:1，采用粉煤灰调节至弱碱性，总重量为1000kg，得混合物料。与传统切断式粉碎相比，采用揉搓粉碎不仅效率高，而且更经济。
s2，将混合物料置于堆肥箱内，密封堆肥箱，借助堆肥箱内空气中残留的氧气让堆肥箱内的混合物料快速升温至70±2℃，反应2天，得初级物料。该步骤处理不仅能够排除杂菌，完成消毒，还能够在高温下让秸秆限位膨胀软化，更好地吸收水分，便于后续好氧菌(微生物)进行分解。
s3，向堆肥箱内供应新鲜空气，将堆肥箱内降温至55±2℃，使初级物料进行第一阶段强制好氧发酵，在此过程中进行间歇式通风，始终保持堆肥箱内的氧气浓度不低于10％、温度不高于63±2℃，且每次通风时保证物料温度不低于55±2℃，第一次强制好氧发酵5天，得第一发酵物料。
s4，然后再向堆肥箱内通入大量空气，将物料温度降到50℃以内，之后让其自然升温并间歇性供应空气，对第一发酵物料进行第二阶段强制好氧发酵，在此过程中依然进行间歇式通风，始终保持堆肥箱内的氧气浓度不低于16％、温度不高于68±2℃，第二阶段强制好氧发酵4天，直至物料温度不再上升，打开堆肥箱，通风，逐渐冷却至室温，得第二发酵物料。
s5，将第二发酵物料从堆肥箱内转移至底部设有通风槽的陈化池内陈化，每天用翻抛机翻抛一到两次，陈化8天，直至物料含水率低于40％，即得有机肥。
对比例1
本对比例提供一种秸秆堆肥工艺，包括如下步骤：
s1，直接将玉米秸秆与猪粪按照56:44的重量比例混合，控制含水率为60％、碳氮比为28:1，总重量为1000kg，得混合物料。
s2，将混合物料置于堆肥箱内，密封堆肥箱，借助堆肥箱内空气中残留的氧气让堆肥箱内的混合物料快速升温至70±2℃，反应2天，得初级物料。
s3，向堆肥箱内供应新鲜空气，将堆肥箱内降温至55±2℃，使初级物料进行强制好氧发酵，在此过程中进行间歇式通风，始终保持堆肥箱内的氧气浓度不低于10％、温度不高于63±2℃，且每次通风时保证物料温度不低于55±2℃，强制好氧发酵9天，得发酵物料。
s5，将发酵物料从堆肥箱内转移至底部设有通风槽的陈化池内陈化，每天用翻抛机翻抛一到两次，陈化8天，直至物料含水率低于40％，即得有机肥。
对比例2
本对比例提供一种秸秆堆肥工艺，包括如下步骤：
s1，直接将小麦秸秆与牛粪按照1:1的重量比例混合，控制含水率为55％、碳氮比为30:1，总重量为1000kg，得混合物料。
s2，将混合物料置于堆肥箱内，密封堆肥箱，借助堆肥箱内空气中残留的氧气让堆肥箱内的混合物料快速升温至70±2℃，反应2天，得初级物料。
s3，向堆肥箱内供应大量新鲜空气，将堆肥箱内降温至55±2℃，使初级物料进行强制好氧发酵，在此过程中进行间歇式通风，始终保持堆肥箱内的氧气浓度不低于16％、温度不高于68±2℃，强制好氧发酵9天，打开堆肥箱，通风，逐渐冷却至室温，得发酵物料。
s5，将发酵物料从堆肥箱内转移至底部设有通风槽的陈化池内陈化，每天用翻抛机翻抛一到两次，陈化8天，直至物料含水率低于40％，即得有机肥。
对实施例1至2以及对比例1和2的秸秆堆肥工艺获得的有机肥进行检测，统计结果见下表1：
表1有机肥的检测统计表
由表1可以看出，与对比例1和对比例2相比，实施例1和2获得的有机肥可满足各项指标要求。
事实上，申请人经过大量的试验研究，在本发明的秸秆堆肥工艺中，所采用的秸秆不限于小麦秸秆和玉米秸秆，例如还可以为水稻秸秆、花生秸秆或者上述两种或多种秸秆的混合。同时，粪肥也不限于猪粪、牛粪，例如还可以为羊粪、鸡粪、沼肥以及上述两种或多种粪肥的混合。另外，在将秸秆与粪肥混合的步骤中，还可以向混合物料中添加谷壳、花生壳和/或经破碎的果蔬等农业有机废气物，需要保证所用混合物料具有合适的粉碎长度、含水率、碳氮比等参数，从而能够通过本发明的秸秆堆肥工艺提高腐熟程度，缩短腐熟周期。
本发明还提供一种有机肥料，主要由包括本发明的有机肥、营养元素和辅料混合而成。
一种上述所述的有机肥料的制备方法，包括如下步骤：
将本发明的有机肥进行除杂筛分、破碎和精细筛分，得细分物料；将细分物料、营养元素和辅料均匀混合，即得。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。