一种高大量元素液态有机专用肥生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高大量元素液态有机专用肥生产方法。
【背景技术】
[0002]大量元素是指作物生长需要补充最多的氮磷钾元素，液态肥是指含有一定营养元素的液体肥料。液态有机专用肥是符合有机栽培要求的液态肥料，它解决了固体有机肥料追施不便的难题，是克服基质(土壤)电导率过高、解决有机栽培肥力不足、实现水肥一体化的关键。
[0003]目前，国外液态有机肥原料主要是深海鱼类，价格极高，难以用于大规模农业生产；国内的液态有机肥主要是沼液，另有少量自制的饼肥水、蹄掌水、动物下脚料腐化水等，大量元素含量低，远距离使用运输成本过高，进行浓缩处理投入大、成本高，钾等重要元素还会大量流失，目前仍不能进行规模化生产应用。生产中出现了一方面有机液态肥奇缺，一方面大量沼液浪费严重甚至污染环境的现象。我国是农业大国，有大量的畜禽粪便、农产品加工残留饼渣、作物秸杆等，都是生产有机液体肥料的很好肥源，现在的利用效率很低，且多是固体肥料，亟需一种液态肥生产工艺，用适度的投入和生产成本，把其中的大量元素含量提到较高水平，既便于使用和运输，解决了有机栽培的追肥问题，又可减轻农业污染，变废为宝，实现清洁生产。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种高大量元素液态有机专用肥生产方法，把其中的大量元素含量提到较高水平，解决了有机栽培的追肥难题；生产效率高，成本低，解决了沼液、污水浪费严重甚至污染环境的问题。
[0005]为解决上述问题，本发明采用以下技术方案:一种高大量元素液态有机专用肥生产方法，包括如下步骤:原料选择步骤、原料预处理步骤、厌氧发酵步骤、渣液分离步骤、曝氧过滤步骤、混配勾兑步骤和精滤灌装步骤。
[0006]所述厌氧发酵步骤:
消化启动后每次投放量为有效罐体的I / 10，同时补充液体，补液量与每日排放量相当，对罐内物料进行搅拌，每天3-5次、每次10-20分钟，经过7-15天时间，达标发酵液排出，未达标料液返回罐内再次发酵，温度控制在40-50°C，罐内含固率30-50%，罐内滞留期10-15天，PH值控制在6-8 ；
所述发酵液标准，大量元素总量在30g/L以上。
[0007]所述厌氧发酵步骤中，通过回流消化液重复发酵实现大量元素总量提升，单一元素的提升通过调整原料比例或添加矿物肥料。
[0008]所述单一元素的提升包括氮素、磷素、钾素的提升，提升氮素的原料有:油料饼柏、畜禽粪便、动物下脚料、硝石；提升磷素的原料有:磷矿粉、钙镁磷肥；提升钾素的原料有:钾矿粉、草木灰、窑灰。
[0009]所述曝氧过滤步骤为:将渣液分离后的肥料原液通过增压喷淋，再经过自然过滤和收集，实现初滤和曝氧同步完成，喷淋压力控制在1.5-2.0Pa，滤砂粒径在0.5-1.0 mm，滤清液颗粒物粒径< 0.5 mm。
[0010]所述原料选择步骤为:以工农业废弃物为主，辅以天然矿物和物理方法加工肥料及酸碱调节剂。
[0011]所述工农业废弃物为畜禽粪便、作物秸杆、菌棒、酒糟、淀粉渣、油料饼渣、中药渣、果蔬肉类加工废弃物中的一种或几种；天然矿物为磷矿粉、钾矿粉、硝石、富钾卤石中的一种或几种；物理法制造肥料为窑灰、草木灰、钙镁磷肥、天然氯化钾中的一种或几种；酸碱调节剂为窑灰、钙镁磷肥、石灰石、酿造醋酸中的一种或几种。
[0012]制得的高大量元素液态有机肥的主要指标是:大量元素总养分多60g/L，单一元素彡10g/L，有机质彡250g/L，水不溶物彡100g/L，粒径彡50μπι，氯离子彡30g/L，PH值6.0_8.0 ο
[0013]所述厌氧发酵步骤在专用发酵罐内进行，专用发酵罐包括罐体，罐体为卧式椭圆型，罐体内部设有两道隔壁，将罐体内部依次分为酸解区、气化区和沉淀区，罐体底部从沉淀区到酸解区设有回流管。
[0014]所述罐体中部上方设有集气罩，集气罩下方的罐体上设有除砂管，罐体的底部设有集砂池。
[0015]本发明优点表现为:
1、产品养分全面，速效大量元素含量高。产品保留了沼液养分全面的优点，同时通过多种工艺对大量元素进行了提升，使大量元素的含量比沼液提升了 10倍以上。
[0016]2、原料来源广泛，生产成本低。原料选用工农业废弃物，既经济、量大，又环保可持续，产品成本不及鱼类产品的I / 10，具有极强的价格优势，可以支持大规模农业生产。
[0017]3、机械化程度高，可工厂化批量生产。原料及产品的转运采用了机械化设计，核心装置消化罐按照产肥需要建成了安全方便的卧卵式，容积规格不受限制，生产工艺采用了高效的高温干式连续发酵，实现了一头进料另一头出产品的流水线作业。并充分利用副产品沼气加热和日光温室车间的增温保温功能，实现了液肥的周年生产，便于与排废、排污企业配套。
[0018]4、原料天然，满足有机农业栽培要求。所用原料全部来自天然，添加肥料仅使用有机栽培限制性品种，生产过程不接触禁止材料，完全满足了有机肥料的要求，可用于有机果菜的栽培生产，使用价值比普通栽培高出数倍。
[0019]5、配方灵活，可根据目标物种定向生产。卧式消化罐对原料及配比要求不严，可通过改变原料配比的方法定向生产高氮、高磷、高钾、高氨基酸、腐殖酸等基本肥料，再经过添加复配即可形成适合某种特定作物的专用肥。还可通过调整过滤设备和微肥结构，生产叶面肥、渔业肥、无土水培营养液等。
[0020]6、节能环保。有机液态肥生产本身就是污染物利用的环保项目，既实现了废弃物的资源化、减量化、无害化，又对氨、硫(化氢)进行了保护利用，实现了污水的零排放和气体的达标排放。其环保的特点便于项目与有机废弃物生产企业就近配套建设。消化过程还利用了产沼气的特点，利用含碳量和温度调节产气的数量，解决了生产自身对热能的需求。根据需要还可进行肥气(电、热)联产(尤其在热能需求较少的夏季)，满足社会的能源需求。
[0021]7、投资省，运行费用低。核心设备-消化罐采用了卧式椭圆型设计，灌顶集气又隔温，表面积小，高度低，搅拌、排沙没有死角，热量、污泥、溶液池内循环利用，耗材、耗能、耗水少，管理、运行、维护方便。建设投资较同体积立式节省I / 4-1 / 3，同规模生产能力运行费用仅是方体的2 / 3至一半。
[0022]下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
【附图说明】
[0023]附图1是本发明实施例中发酵罐的结构示意图；
附图2是附图1中发酵罐的俯视结构示意图。
[0024]图中:1-罐体，2-酸解区，3-气化区，4-沉淀区，5-搅拌机驱动轴，6-桨叶，7-电机，8-进料口，9-预处理池，10-辅料口，11-集气罩，12-出气口，13-检修口，14-出液口，15-回流管，16-集砂池，17-除砂管，18-隔壁。
【具体实施方式】
[0025]实施例，一种高大量元素液态有机专用肥生产方法，包括如下步骤:
1、专用发酵罐建设步骤:
专用发酵罐包括罐体1，罐体I为卧式椭圆型，两端为小尺寸阔卵圆形，中部为大尺寸扁卵圆形，中部上方设有集气罩11，集气罩11下方的罐体I上设有除砂管17和出气口 12，罐体I内部设有两道隔壁18，将罐体I内部依次分为酸解区2、气化区3和沉淀区4，酸解区2和气化区3之间的隔壁18为下开口，气化区3和沉淀区4之间的隔壁18为上开口，酸解区2和气化区3内分别设有桨叶6，桨叶6连接有搅拌机驱动轴5，搅拌机驱动轴5连接有电机7，酸解区2上部的罐体I设有进料口 8和预处理池9，气化区3上部的罐体I设有辅料口 10，沉淀区4上部的罐体I设有检修口 13，沉淀区4 一侧的罐体I设有出液口 14，罐体I的下部设有回流管15，罐体I的底部设有集砂池16。
[0026]罐体因地势实行地上、半地下、地下安装；地下、半地下安装排沙、出料液口加安污水泵，罐内回流管置于罐内或埋入罐体底座；冻土层之上罐体做隔热处理；酸解区、气化区管内壁布加热装置。
[0027]2、原料选择步骤:
以常见的大批量工农业废弃物为主，辅以符合有机栽培要求的天然矿物和物理方法加工肥料及酸碱调节剂。工农业废弃物为畜禽粪便、作物秸杆、菌棒、酒糟、淀粉渣、油料饼渣、中药渣、果蔬肉类加工废弃物中的一种或几种；天然矿物为磷矿粉、钾矿粉、硝石、富钾卤石中的一种或几种；物理法制造肥料为窑灰、草木灰、钙镁磷肥、天然(或物理方法产)氯化钾中的一种或几种；酸碱调节剂为窑灰、钙镁磷肥、石灰石、酿造醋酸中的一种或几种。
[0028]3、原料预处理步骤:
对大块材料(> 5 cm)进行破碎处理，有包装物的要先除去包装物；对含泥沙(如禽畜粪便)的要做沉沙处理。处理后的物料与直接投放物料混配后经输送装置送入发酵池。混合物料C / N控制在20-40，C / P控制在150-300 / I。所有材料要符合GB8172对重金属等有毒有害物质的要求。
[0029]4、厌氧发酵步骤: 发酵在专用发酵罐内进行，采取厌氧高温干式连续发酵，消化启动后每天投料1-2次，每次投放量为有效罐体的I / 10，同时补充液体，补液量与每日排放量相当。定时对罐内物料进行搅拌，间隔时间与搅拌时间因物料种类、含固高低不同，一般每天为3-5次、每次10-20分钟。经过7-15天时间，在搅拌机的拌合推动下由进料口到达出料口，达标发酵液经出料口排出，未达标料液(含污泥)经回流管返回进料口再次发酵。根据原料类别和消化目的，温度控制在40-50°C (产肥为主)和50—60°C (肥气兼顾)，罐内含固率20_40%，罐内滞留期10-15天，PH值6-8。副产品沼气既可用作消化液加热能源，也可外输民用或发电。产气量根据季节热能用量通过控制C/N调整。
[0030]大量元素总量提升主要通过回流消化液重复发酵富集实现。单一元素提升通过两种方法:一是调整原料比例，通过增加高含某种元素原料的比例提升某种元素含量(如增