专利名称：一种利用猪粪渣、污泥堆肥生产的有机栽培基质及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种利用猪粪渣、污泥堆肥生产的有机栽培基质及其生产方法。
背景技术：
现有无土栽培的发展仍有很大空间，其发展适合我国国情的需要。目前，普遍应用的无土栽培基质是草炭和岩棉。但由于天然草炭土的挖掘会对湿地和森林生态环境构成了严重的威胁，造成生态系统的破坏。而由于岩棉不可降解性，长期使用会造成严重的环境污染，且我国国产岩棉一般不适于无土育苗，进口岩棉成本太高。因此，世界各国都在探寻草炭与岩棉的替代物。近年来，人们利用农业有机废弃物用作育苗基质，如牛粪、锯末、椰子壳纤维等，但由于该类育苗基质具有化学性质稳定性差、盐分高、有机质低、阳离子交换能力差以及污染物含量高引起的种子发芽率低、发芽速度慢、幼苗不强壮、烧苗等问题，从而不适合作育苗基质。如 200910229209.4,200410065450.5,200910116210.6。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用猪粪渣、污泥堆肥生产的有机栽培基质及其生产方法，其克服了现有无土栽培基质破坏环境、化学性质稳定性差、盐分高、有机质低、阳离子交换能力差从而影响育苗的问题，具有盐分含量较低、养分适中、重金属含量低、不破坏环境，能够满足有机栽培的要求。一种利用猪粪渣、污泥堆肥生产的有机栽培基质，其包括经过发酵腐熟的猪粪渣、以城市生活污泥和经摊薄晾晒后含水量为25±2%的菌渣按等体积搅拌均匀使其含水量为55±2%后经堆肥发酵腐熟而成的污泥堆肥；该猪粪渣为规模化猪场冲洗污水经固液分离机分离后的固体猪粪渣。不同于传统直接利用的未经处理的猪粪渣，该固体猪粪渣是规模化猪场冲洗污水经固液分离机分离后的固体猪粪渣，主要成分为猪饲料中未分解的玉米皮、猪毛、粗纤维等物质，具有有机质高、容重低、疏松度高的特点，理化性质较为接近草炭，且经水洗后其盐分含量较低、养分适中、重金属含量低、不破坏环境，能够满足生产有机栽培的基本要求。因此不同于传统直接利用的未经处理的猪粪渣成分含量不太理想、重金属含量高，以此为主要原料生产出的有机栽培基质具有盐分、重金属含量低，有机质、容重、空隙度等理化性质较为接近草炭的特点。其具体理化性状为:容重0.08 g有机质91.2%, N 含量 1.28%, P205 含量 0.76%, K2O 含量 0.32%,电导率 0.59 mS.cnT1。该污泥堆肥理化性状为:容重0.66g.cnT3，有机质57.2%，N含量1.41%，P2O5含量2.57%，K2O含量
2.51%，电导率5.87 mS.cnf1。原料在猪粪渣的基础上添加了污泥堆肥制作有机栽培基质能够更好地提供作物生长需要的养分。 猪粪渣、污泥堆肥都属于废弃物，来源广泛，使用其作为原料生产有机栽培基质不仅解决了废弃物资源化利用，减少环境污染，而且降低了有机栽培基质的生产成本，可有效促进我国固体基质栽培的发展。
所述经堆肥发酵腐熟而成的污泥堆肥，该污泥堆肥的堆体是采用堆高1.6m,堆宽6m的槽式堆体进行堆肥发酵，堆肥发酵过程中每天翻堆一次，同时于每天翻堆后12h后对物料进行强制通风Ih (通风量可为50mL.171 ^mirT1),保证其好氧发酵，连续发酵24d后完成。该条件使得城市生活污泥和菌渣的初步发酵腐熟较为充分。所述利用猪粪渣、污泥堆肥生产的有机栽培基质由猪粪渣和污泥堆肥建堆发酵而成，该建堆发酵是指建成堆体高1.2m，上宽1.4m，底宽1.6m的梯形堆体，建堆后温度开始持续爬升，待升温至60-65°C后，进行第一次翻堆，此后每隔3d翻堆I次，持续发酵25-35d，待温度降至40°C后，完成发酵。经过建堆发酵不仅使得猪粪渣和污泥堆肥的营养可以为作物更好的利用，而且还能起到杀菌的作用，使所得有机栽培基质更加安全、卫生。所述建堆发酵的猪粪渣和污泥堆肥建堆发酵的重量百分比比例为90±3%:10±3%。该配比使得制成的有机栽培基质兼具良好的保水性和营养度。所述利用猪粪渣、污泥堆肥生产的有机栽培基质还可以由猪粪渣、污泥堆肥建堆进行好氧发酵后的产物经破碎处理及2_X2mm网孔的筛网过筛后，按不能通过筛网的大颗粒与能通过筛网的小颗粒的重量比为1: 1-1.2的比例混合均匀制成。有机栽培基质经调整颗粒大小，增加有机栽培基质的细颗粒，降低容重，增加细小孔隙，增加有机栽培基质的饱和含水率。经搭配搅拌后的物料的颗粒大小均匀分布，容重合理，理化性状更优，更适宜作物生长。
一种利用猪粪渣、污泥堆肥生产的有机栽培基质的生产方法，该方法包括以下步骤:
①将城市生活污泥、经摊薄晾晒后含水量为25±2%的菌渣按等体积搅拌均匀使其含水量为55±2%后堆肥发酵腐熟成污泥堆肥，该污泥堆肥的堆体是采用堆高1.6m，堆宽6m的槽式堆体进行污泥堆肥发酵，污泥 堆肥发酵过程中每天翻堆一次，同时于每天翻堆后12h后对物料进行强制通风lh，通风量为50mL.L-1.mirT1，保证其好氧发酵，连续发酵24d后完成；
②将猪粪渣与污泥堆肥建堆进行好氧发酵制成有机栽培基质，所述建堆进行好氧发酵是指建成堆体高1.2m，上宽1.4m,底宽1.6m的梯形堆体，建堆后温度开始持续爬升，待升温至60-65°C后，进行第一次翻堆，此后每隔3d翻堆I次，持续发酵25-35d，待温度降至40°C后，完成发酵。步骤②中的猪粪渣与污泥堆肥按重量百分比比例90±3%:10±3%建堆发酵。将步骤②进行好氧发酵后所得的有机栽培基质进行破碎处理后，使用2mmX2mm网孔的筛网过筛，按不能通过筛网的大颗粒与能通过筛网的小颗粒的重量比为1:1-1.2的比例混合均匀后即制成有机栽培基质。
具体实施例方式现提供实施例以详细说明本发明的一种利用猪粪渣、污泥堆肥生产的有机栽培基质及其生产方法。实施例1
一种利用猪粪渣、污泥堆肥生产的有机栽培基质由重量百分比比例为90%:10%的猪粪渣和污泥堆肥建堆发酵的。该污泥堆肥由城市生活污泥、经摊薄晾晒后含水量为25±2%的菌渣按等体积搅拌均匀使其含水量为55±2%后堆肥发酵腐熟而成。
其生产步骤为:
①将城市生活污泥、经摊薄晾晒后含水量为25%的菌渣按等体积搅拌均匀使其含水量为55%后堆肥发酵腐熟成污泥堆肥，该堆肥发酵采取槽式发酵，其堆高1.6m，堆体宽6m，堆肥发酵过程中每天翻堆一次，同时于每天翻堆后12h后对物料进行强制通风lh，通风量为50mL.Γ1.mirT1，保证其好氧发酵，连续发酵24d后完成；
②将猪粪渣与污泥堆肥建堆进行好氧发酵制成有机栽培基质，该建堆好氧发酵的堆体为梯形堆体，其高1.2m，上宽1.4m，底宽1.6m，建堆后温度开始持续爬升，待升温至60°C后，进行第一次翻堆，此后每隔3d翻堆I次，持续发酵25d-35d，待温度降至40°C后，完成发酵；
③将经步骤②进行好氧发酵后所得的有机栽培基质进行破碎处理后，使用2mmX2mm网孔的筛网过筛，按不能通过筛网的大颗粒与能通过筛网的小颗粒的重量比为1:1的比例混合均匀后即制成有机栽培基质。实施例2
一种利用猪粪渣、污泥堆肥生产的有机栽培基质由猪粪渣和污泥堆肥建堆发酵的。该污泥堆肥由城市生活污泥、经摊薄晾晒后含水量为23%的菌渣按等体积搅拌均匀使其含水量为53%后堆肥发酵腐熟而成。其生产步骤为:
①将城市生活污泥、经摊薄晾晒后含水量为23%的菌渣按等体积搅拌均匀使其含水量为53%后堆肥发酵腐熟成污泥堆肥，该堆肥发酵采取槽式发酵，其堆高1.6m，堆体宽6m，堆肥发酵过程中每天翻堆一次，同时于每天翻堆后12h后对物料进行强制通风lh，通风量为50mL.Γ1.mirT1，保证其好氧发酵，连续发酵24d后完成；
②将猪粪渣与污泥堆肥建堆进行好氧发酵制成有机栽培基质，该建堆好氧发酵的堆体为梯形堆体，其高1.2m，上宽1.4m，底宽1.6m，建堆后温度开始持续爬升，待升温至65°C后，进行第一次翻堆，此后每隔3d翻堆I次，持续发酵35d，待温度降至40°C后，完成发酵；
③将经步骤②进行好氧发酵后所得的有机栽培基质进行破碎处理后，使用2mmX2mm网孔的筛网过筛，按不能通过筛网的大颗粒与能通过筛网的小颗粒的重量比为1: 1.1的比例混合均匀后即制 成有机栽培基。实施例3
一种利用猪粪渣、污泥堆肥生产的有机栽培基质由重量百分比比例为87%:13%的猪粪渣和污泥堆肥建堆发酵的。该污泥堆肥由城市生活污泥、经摊薄晾晒后含水量为27%的菌渣按等体积搅拌均匀使其含水量为57%后堆肥发酵腐熟而成。其生产步骤为:
①将城市生活污泥、经摊薄晾晒后含水量为27%的菌渣按等体积搅拌均匀使其含水量为57%后堆肥发酵腐熟成污泥堆肥，该堆肥发酵采取槽式发酵，其堆高1.6m，堆体宽6m，堆肥发酵过程中每天翻堆一次，同时于每天翻堆后12h后对物料进行强制通风lh，通风量为50mL.Γ1.mirT1，保证其好氧发酵，连续发酵24d后完成；
②将猪粪渣与污泥堆肥建堆进行好氧发酵制成有机栽培基质，该建堆好氧发酵的堆体为梯形堆体，其高1.2m,上宽1.4m,底宽1.6m,建堆后温度开始持续爬升，待升温至63°C后，进行第一次翻堆，此后每隔3d翻堆I次，持续发酵30d，待温度降至40°C后，完成发酵；
③将经步骤②进行好氧发酵后所得的有机栽培基质进行破碎处理后，使用2mmX2mm网孔的筛网过筛，按不能通过筛网的大颗粒与能通过筛网的小颗粒的重量比为1: 1.2的比例混合均匀后即制成有机栽培基。实施例4
一种利用猪粪渣、污泥堆肥生产有机栽培基质由重量百分比比例为93%: 7%的猪粪渣和污泥堆肥建堆发酵的。该污泥堆肥由城市生活污泥、经摊薄晾晒后含水量为26%的菌渣按等体积搅拌均匀使其含水量为56%后堆肥发酵腐熟而成。其生产步骤为:
①将城市生活污泥、经摊薄晾晒后含水量为26%的菌渣按等体积搅拌均匀使其含水量为56%后堆肥发酵腐熟成污泥堆肥，该堆肥发酵采取槽式发酵，其堆高1.6m，堆体宽6m，堆肥发酵过程中采用链板式翻堆机每天翻堆一次，同时于每天翻堆后12h后对物料进行强制通风lh，通风量为50mL.Γ1.mirT1，保证其好氧发酵，连续发酵24d后完成；
②将猪粪渣与污泥堆肥建堆进行好氧发酵制成有机栽培基质，该建堆好氧发酵的堆体为梯形堆体，其高1.2m,上宽1.4m,底宽1.6m,建堆后温度开始持续爬升，待升温至64°C后，进行第一次翻堆，此后每隔3d翻堆I次，持续发酵30d，待温度降至40°C后，完成发酵。③将经步骤②进行好氧发酵后所得的有机栽培基质进行破碎处理后，使用2_X2mm网孔的筛网过 筛，按不能通过筛网的大颗粒与能通过筛网的小颗粒的重量比为I:I的比例混合均匀后即制成有机栽培基。
权利要求
1.一种利用猪粪渣、污泥堆肥生产的有机栽培基质，其特征在于其包括经过发酵腐熟的猪粪渣、以城市生活污泥和经摊薄晾晒后含水量为25±2%的菌渣按等体积搅拌均匀使其含水量为55±2%后经堆肥发酵腐熟而成的污泥堆肥；该猪粪渣为规模化猪场冲洗污水经固液分离机分离后的固体猪粪渣。
2.根据权利要求I所述的利用猪粪渣、污泥堆肥生产的有机栽培基质，其特征在于所述经堆肥发酵腐熟而成的污泥堆肥，该污泥堆肥的堆体是采用堆高I. 6m，堆宽6m的槽式堆体进行堆肥发酵，堆肥发酵过程中每天翻堆一次，同时于每天翻堆后12h后对物料进行强制通风lh，保证其好氧发酵，连续发酵24d后完成。
3.根据权利要求I所述的利用猪粪渣、污泥堆肥生产的有机栽培基质，其特征在于该有机栽培基质由猪粪渣和污泥堆肥建堆发酵而成，该建堆发酵是指建成堆体高I. 2m，上宽I.4m，底宽I. 6m的梯形堆体，建堆后温度开始持续爬升，待升温至60-65°C后，进行第一次翻堆，此后每隔3d翻堆I次，持续发酵25-35d，待温度降至40°C后，完成发酵。
4.根据权利要求3所述的利用猪粪渣、污泥堆肥生产的有机栽培基质，其特征在于该建堆发酵的猪粪渣和污泥堆肥重量百分比比例为90±3% :10±3%。
5.根据权利要求3所述的利用猪粪渣、污泥堆肥生产的有机栽培基质，其特征在于该有机栽培基质由猪粪渣、污泥堆肥建堆进行好氧发酵后的产物经破碎处理及2mmX2mm网孔的筛网过筛后，按不能通过筛网的大颗粒与能通过筛网的小颗粒的重量比为I : 1-1.2的比例混合均匀制成。
6.—种生产权利要求I或2所述有机栽培基质的生产方法,其特征在于该方法包括以下步骤， ①将城市生活污泥、经摊薄晾晒后含水量为25±2%的菌渣按等体积搅拌均匀使其含水量为55±2%后堆肥发酵腐熟成污泥堆肥，该污泥堆肥的堆体是采用堆高I. 6m，堆宽6m的槽式堆体进行污泥堆肥发酵，污泥堆肥发酵过程中每天翻堆一次，同时于每天翻堆后12h后对物料进行强制通风lh，通风量为50mL保证其好氧发酵，连续发酵24d后完成； ②将猪粪渣与污泥堆肥建堆进行好氧发酵制成有机栽培基质，所述建堆进行好氧发酵是指建成堆体高I. 2m，上宽I. 4m，底宽I. 6m的梯形堆体，建堆后温度开始持续爬升，待升温至60-65°C后，进行第一次翻堆，此后每隔3d翻堆I次，持续发酵25-35d，待温度降至40°C后，完成发酵。
7.一种生产权利要求3-5任一所述有机栽培基质的生产方法,其特征在于该方法包括以下步骤， ①将城市生活污泥、经摊薄晾晒后含水量为25±2%的菌渣按等体积搅拌均匀使其含水量为55±2%后堆肥发酵腐熟成污泥堆肥，该堆肥发酵的堆高I. 6m,堆体宽6m，堆肥发酵过程中每天翻堆一次，同时于每天翻堆后12h后对物料进行强制通风lh，通风量为50mL · Γ1 · mirT1，保证其好氧发酵，连续发酵24d后完成； ②将猪粪渣与污泥堆肥建堆进行好氧发酵制成有机栽培基质，该建堆好氧发酵的堆体高I. 2m，宽I. 6m，建堆后温度开始持续爬升，待升温至60-65°C后，进行第一次翻堆，此后每隔3d翻堆I次，持续发酵25-35d，待温度降至40°C后，完成发酵。
8.根据权利要求7所述有机栽培基质的生产方法，其特征在于步骤②中的猪粪渣与污泥堆肥按重量百分比比例90 ± 3% : 10 土 3%建堆发酵。
9.根据权利要求7所述有机栽培基质的生产方法，其特征在于将经步骤②进行好氧发酵后所得的有机栽培基质进行破碎处理后，使用2_X2_网孔的筛网过筛，按不能通过筛网的大颗粒与能通过筛网的小颗粒的重量比为I : 1-1. 2的比例混合均匀后即制成有机栽培基质。
全文摘要
本发明公开了一种利用猪粪渣、污泥堆肥生产的有机栽培基质及其生产方法，包括经过发酵腐熟的猪粪渣，该猪粪渣为规模化猪场冲洗污水经固液分离机分离后的固体猪粪渣；其还包括以城市生活污泥、经摊薄晾晒后含水量为25±2%的菌渣按等体积搅拌均匀使其含水量为55±2%后堆肥发酵腐熟而成的污泥堆肥，该有机栽培基质由猪粪渣和污泥堆肥建堆发酵而成。该配方克服了现有无土栽培基质破坏环境、化学性质稳定性差、盐分高、有机质低、阳离子交换能力差从而影响育苗的问题，具有盐分含量较低、养分适中、重金属含量低、不破坏环境，能够满足有机栽培的要求。
文档编号C05F17/00GK103253992SQ20131018249
公开日2013年8月21日 申请日期2013年5月17日 优先权日2013年5月17日
发明者吴飞龙, 林代炎, 叶美锋, 林鸿雁, 耿耿 申请人:福建省农业科学院农业工程技术研究所