一种有机肥发酵工艺的制作方法

文档序号:12571497阅读:510来源:国知局

本发明涉及一种肥料制作方法,特别是一种有机肥发酵工艺。



背景技术:

由于化学肥料作用直接,效果明显,目前世界各地现代农业生产的习惯做法依然大量依赖与化学肥料,在经过三至五年的集中使用化学物质后,土壤的自然肥力随着每年连续施用化学物质而显著下降。这种下降的结果导致了每年为保持高产而必须逐渐加大化学肥料的施用量。这样一来就导致了费用增加并且加速了土壤的全部衰退,近年来一些地方的有机肥生产大都是为处理城市垃圾而设计的。这种方法制造的有机肥中含大量的垃圾,特别是一些难于消化的化学制品,从而严重地破坏了农田的生态系统,对土壤不利,对农作物生长不利,在亚洲传统的堆肥方法是用稻草、落叶、菜叶、锯沫和粪肥等堆积在一起并放置一定的时间使它们发酵成适于农田中施用的肥料。这种混合肥料对于农田里的腐殖土来说非常有利,但为了生产这种堆肥,必须把这些材料堆积很长时间,而且此间必须不断搅拌这些原料,尽管如此,这些原料也不能全部均匀发酵,而是其中一部分充分发酵另一部分没有充分发酵,在堆肥发酵的过程中还会产生大量的有害气体,对环境造成污染。



技术实现要素:

本发明的发明目的在于:针对上述存在的问题,提供一种较传统堆肥生产时间较短,但仍然能够发酵成适于农田中施用,同时减小在堆肥过程中发酵产生的有害气体,避免在堆肥过程中对环境造成污染,同时充分利用种植、生产废弃物,形成良好的生态圈的有机肥发酵工艺。

本发明采用的技术方案如下:。

本发明一种有机肥发酵工艺,包括以下步骤,

步骤一,取一定量的发酵用物料,秸秆晒干后打磨成粉,将秸秆粉,新鲜畜禽粪和食用菌渣均匀混合后,喷水至含水量45~55%,于发酵室内堆积;

步骤二,将腐殖酸钾均分成若干份,埋入物料中,每两份之间的直线距离大于8cm;

步骤三,按照0.7℃/min的速度缓慢升温至48℃,将物料堆翻堆一次,并将有机物料腐熟剂添加进入物料中,向发酵室内通入氮气;

步骤四,每隔24h将物料翻堆依次,并持续向发酵室内通入一定量的氮气和氧气的混合气,共计发酵15d后,完成发酵。

由于采用了上述技术方案,食用菌渣作为广大农村难以处理的有机废弃物,所产生的环境污染问题是无法被忽视的,但是食用菌渣不能直接作肥料施入土壤。一方面,食用菌渣含有大量的纤维素、木质素和菌丝蛋白,这些物质必须经过高温发酵分解,才能发挥肥料的效果。另一方面,有机物在分解过程中容易产生热量,若食用菌渣直接施用,极可能发生烧种或烧苗现象。采用食用菌渣,秸秆和畜禽粪进行堆肥发酵,发酵时间仅15天,发酵后酪氨酸物质,色氨酸物质,富里酸类物质,可溶性微生物副产物和胡敏酸类物质均大幅度增加,有机质的含量大大提高,具有明显的肥用作用,能够对土壤进行长期的有益的改善。

本发明的一种有机肥发酵工艺,所述发酵用物料由质量份17~24份畜禽粪,30~39份秸秆,36~43份食用菌渣,3~8份腐殖酸钾和1~3份有机物料腐熟剂组成。

由于采用了上述技术方案,堆肥发酵后的有机质组成较为合理,能够满足农作物生长需求,形成富碳富氮的生物肥,避免堆肥产品氨氮的累积,促进堆肥腐殖质的形成。

本发明的一种有机肥发酵工艺,所述发酵用物料由质量份20份畜禽粪,34份秸秆,40份食用菌渣,5份腐殖酸钾和1份有机物料腐熟剂组成。

由于采用了上述技术方案,为最佳比例值,发酵后酪氨酸物质,色氨酸物质,富里酸类物质,可溶性微生物副产物和胡敏酸类物质分别增加了27.0%,31.4%,18.4%,9.4%和13.5%。

本发明的一种有机肥发酵工艺,所述食用菌渣经过熟化处理,所述熟化处理包括以下步骤,

步骤一,将食用菌渣于38℃的烘箱中缓慢干燥,干燥至含水量≤27%,停止干燥;

步骤二,经过干燥的食用菌渣置于真空条件下,通入氮气至气压大小为1.4~1.7MPa,在该条件下采用电流为0.10A,电流密度为1.8mA/cm2,静电处理8~10s;

步骤三,通入空气至常压,升温至35℃恒温17~24h。

由于采用了上述技术方案,将食用菌渣进行熟化处理后,能够加快其发酵进程,避免出现发酵不均匀,其中一部分充分发酵另一部分没有充分发酵的现象出现,同时,将食用菌渣进行熟化处理后,能够减小在发酵过程中产生的氨气,一氧化二氮,甲烷和硫化氢气体,3吨的堆肥,氨气的总排放量为73L,一氧化二氮的总排放量为19L,甲烷的排放量为52L,硫化氢的排放量为68L,有害气体的排放大大减小,同时,由于硫化氢的排放量降低,堆肥过程中产生的“臭气”得到降低,堆肥过程较传统的堆肥气味较友好。

本发明的一种有机肥发酵工艺,所述步骤三中氮气的通入流速为1.04L/s,通入量为23L。

由于采用了上述技术方案,在发酵过程中,通入适量的氮气能够保证厌氧菌的生物作用,帮助在堆肥初期进行均匀的发酵,通入一定量的氮气虽然会在一定程度上造成含氮的污染气排放量增加,但是通过前期的均匀发酵,能够减小后期的污染气排放量。

本发明的一种有机肥发酵工艺,所述步骤四中的混合气中氮气与氧气体积比为7:1,所述混合气的通入量流速为0.52L/s,通入量为210L。

由于采用了上述技术方案,通过持续通入氮气和氧气的混合气,为微生物的发酵作用提供足够的气体原料,保证发酵的充分度,在每天仅堆翻一次后仍然能够充分发酵,避免不停的搅拌所带来的工艺的复杂,同时能够缩短堆肥发酵时间。

本发明的一种有机肥发酵工艺,所述腐殖酸钾通过以下步骤制成,将腐殖酸粉末溶于适量的去离子水中并加热至60℃,滴加0.1mol/mL的氢氧化钠溶液至pH为9~9.8,按照腐殖酸与硝酸钾摩尔比1:1.2:0.3向溶液中加入硝酸钾和钛酸四丁酯,保持60℃的恒温,以功率为15W的紫外灯作为光源照射反应体系,反应4~5h后,自然冷却后,室温陈化,通过旋转蒸发仪将溶剂蒸干后,将产物置于96℃份烘箱中干燥,研磨至粉末状。

由于采用了上述技术方案,制备腐植酸钾的产率较高,能够达到89.4%,大大减小反应物的损失,同时反应步骤简单,便于大批量制备。

本发明的一种有机肥发酵工艺,所述有机物料腐熟剂经过活化处理,所述活化处理包括以下步骤,

步骤一,按照质量比1:1将有机物料腐熟剂与土壤混合均匀,调节含水量为37~42%,调节体系pH至7.3~7.8,室温下通风处放置10~25min;

步骤二,将土壤混合物在固定微波功率300W,温度60℃,微波处理2~5min;

步骤三,将经过微波处理后的混合物放置在室温下通风处,放置20~30min,完成活化。

由于采用了上述技术方案,经过活化处理后,有机物料腐熟剂中的酶和微生物的活性得到了增强,从而提高堆肥有机质的转化率,减小副反应的产生,从而减小有害污染气体的排放,并提高堆肥的发酵生产效率。

综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:

1、较传统堆肥生产时间较短,但仍然能够发酵成适于农田中施用,同时减小在堆肥过程中发酵产生的有害气体,避免在堆肥过程中对环境造成污染,同时充分利用种植、生产废弃物,形成良好的生态圈。

2、,堆肥发酵后的有机质组成较为合理,能够满足农作物生长需求,形成富碳富氮的生物肥,避免堆肥产品氨氮的累积,促进堆肥腐殖质的形成,发酵后酪氨酸物质,色氨酸物质,富里酸类物质,可溶性微生物副产物和胡敏酸类物质分别增加了27.0%,31.4%,18.4%,9.4%和13.5%。

3、减小在发酵过程中产生的氨气,一氧化二氮,甲烷和硫化氢气体,3吨的堆肥,氨气的总排放量为73L,一氧化二氮的总排放量为19L,甲烷的排放量为52L,硫化氢的排放量为68L,有害气体的排放大大减小,同时,由于硫化氢的排放量降低,堆肥过程中产生的“臭气”得到降低,堆肥过程较传统的堆肥气味较友好。

具体实施方式

下面对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

实施例1

取质量份17~24份畜禽粪,30~39份秸秆,36~43份食用菌渣,3~8份腐殖酸钾和1~3份有机物料腐熟剂作为发酵用物料,秸秆晒干后打磨成粉,将秸秆粉,新鲜畜禽粪和食用菌渣均匀混合后,喷水至含水量45~55%,于发酵室内堆积;将腐殖酸钾均分成若干份,埋入物料中,每两份之间的直线距离大于8cm;按照0.7℃/min的速度缓慢升温至48℃,将物料堆翻堆一次,并将有机物料腐熟剂添加进入物料中,向发酵室内通入氮气,氮气的通入流速为1.04L/s,通入量为23L;每隔24h将物料翻堆依次,并持续向发酵室内通入一定量的氮气和氧气的混合气,混合气中氮气与氧气体积比为7:1,混合气的通入量流速为0.52L/s,通入量为210L共计发酵15d后,完成发酵。

发酵用物料取用量见下表(质量份)

实施例2

取质量份20份畜禽粪,34份秸秆,40份食用菌渣,5份腐殖酸钾和1份有机物料腐熟剂作为发酵用物料。将食用菌渣于38℃的烘箱中缓慢干燥,干燥至含水量≤27%,停止干燥;经过干燥的食用菌渣置于真空条件下,通入氮气至气压大小为1.4~1.7MPa,在该条件下采用电流为0.10A,电流密度为1.8mA/cm2,静电处理8~10s;通入空气至常压,升温至35℃恒温17~24h。有机物料腐熟剂按照质量比1:1将有机物料腐熟剂与土壤混合均匀,调节含水量为37~42%,调节体系pH至7.3~7.8,室温下通风处放置10~25min;将土壤混合物在固定微波功率300W,温度60℃,微波处理2~5min;将经过微波处理后的混合物放置在室温下通风处,放置20~30min,完成活化。

秸秆晒干后打磨成粉,将秸秆粉,新鲜畜禽粪和食用菌渣均匀混合后,喷水至含水量45~55%,于发酵室内堆积;将腐殖酸钾均分成若干份,埋入物料中,每两份之间的直线距离大于8cm;按照0.7℃/min的速度缓慢升温至48℃,将物料堆翻堆一次,并将有机物料腐熟剂添加进入物料中,向发酵室内通入氮气,氮气的通入流速为1.04L/s,通入量为23L;每隔24h将物料翻堆依次,并持续向发酵室内通入一定量的氮气和氧气的混合气,混合气中氮气与氧气体积比为7:1,混合气的通入量流速为0.52L/s,通入量为210L共计发酵15d后,完成发酵。

实施例3

腐殖酸钾通过以下步骤制成,将腐殖酸粉末溶于适量的去离子水中并加热至60℃,滴加0.1mol/mL的氢氧化钠溶液至pH为9~9.8,按照腐殖酸与硝酸钾摩尔比1:1.2:0.3向溶液中加入硝酸钾和钛酸四丁酯,保持60℃的恒温,以功率为15W的紫外灯作为光源照射反应体系,反应4~5h后,自然冷却后,室温陈化,通过旋转蒸发仪将溶剂蒸干后,将产物置于96℃份烘箱中干燥,研磨至粉末状。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,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、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1