本发明属于堆肥技术领域，具体涉及一种利用猪粪和蔬菜秸秆生产有机肥的方法。
背景技术：
随着我国经济社会水平的不断提升，人民对猪肉制品的需求量在逐年增加，猪养殖规模不断扩大，同时对环境的破坏也在不断加大。据统计，我国每年产生畜禽粪便38亿吨。从利用角度考虑，猪粪为经初步消化的产物，含有丰富的有机质，较高含量的氮、磷、钾以及微量元素，经发酵处理后作为有机肥料，适用于各种土壤和作物，具有良好的改土培肥作用，是营养最全面的肥料。但是，由于猪粪的含水量高、不易运输、处理难度大、臭味重等特点，对养殖场周围环境造成严重的破坏，造成周边居民生活质量下降、地下水资源污染以及病菌传播等问题。
我国蔬菜生产规模逐渐发展壮大，成为部分地区重要的农业支柱性产业，而每年产生蔬菜等农作物秸秆近9亿吨。蔬菜秸秆是农业生产的一种副产物，具有很大的肥用价值，富含有机质及磷、钾等大量元素和多种微量元素，将秸秆作为堆肥原料，可以增加有机质的含量，调节堆肥原料的通透性，改善堆肥的微生态环境，而且堆肥后适度降解的木质纤维素对土壤团粒结构的改善有较大帮助。目前蔬菜秸秆利用方式主要有秸秆粉碎后还田、秸秆制作有机肥、秸秆沼气等。但是由于蔬菜秸秆及作物秸秆规模大，且种类多样，难以规模化使用等问题，因此其总体利用效率不高，剩余秸秆被弃置农田和焚烧，造成一系列环境和生态问题。
技术实现要素：
本发明克服了上述问题，提供了一种利用猪粪和蔬菜秸秆生产有机肥的方法，该方法是将猪粪和蔬菜秸秆经过简单处理后直接混合堆肥发酵，通过严格控制猪粪和蔬菜秸秆的干重比以及混合物料的含水量，并采用人工打孔自然通风等方式，来确保堆肥的成功率。该方法不需要使用鼓风机等设备，方法简单可操作性强，易被广大养殖户所掌握，非常适合小养殖场就地(不需要运输)处理猪粪，从而避免了目前存在的“猪粪不易运输、处理难度大”所造成的猪粪无法有效利用且污染环境的问题。
为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：一种利用猪粪和蔬菜秸秆生产有机肥的方法，包括以下步骤：
(1)预处理：将新鲜猪粪晾晒1-2天，降低其水分含量至50％-70％；用机械粉碎法对晒干后的蔬菜秸秆进行粉碎，粉碎至长度小于15mm，利用雾化喷洒工具将水均匀喷洒到粉碎后的蔬菜秸秆上，使其含水量为50％-60％，备用；
(2)混料：将处理后的猪粪与蔬菜秸秆混合，猪粪与蔬菜秸秆干重比为1.9-2.1:1，然后加入水调节混合物料含水量为55％-62％；
(3)升温阶段：将步骤(2)所得混合物运至通风避雨的场所堆积在一起，堆体的长度为1.2-1.6m，宽度为1-1.2m，高度为1.1-1.5m，进行有氧发酵；同时在堆体顶部打孔(具体为：顶部表面靠近四条边的位置各打一个孔，在正中央打一个孔，孔直径2-5cm，五个孔成交叉十字状并一直打到地面)，并保持自然通风状态，每天上午十二点用温度计测定堆体温度；当发酵至堆体温度≥50℃(发酵时间为5-7天)时升温阶段结束；每3天翻堆一次，每次来回混匀四次，使物料充分混匀，翻堆后继续堆积成堆体并打孔自然通风进行有氧发酵。此阶段大部分物料都成团，堆体有较浓的臭气，堆体表层有蛆。
(4)高温阶段：将步骤(3)所得堆体继续发酵，开始的头3天减少50％的自然通风量，并在堆体顶部打五个孔，第二个3天不通风并继续在堆体顶部打五个孔，随后进行厌氧发酵，不打孔也不通风，每天上午十二点用温度计测定堆体温度；发酵时间为13-17天，每3天翻堆一次，每次来回混匀两次，使物料充分混匀。此阶段堆体内部有白色菌丝长出，表面冒热气，无蛆，温度不在明显升高视为腐熟完成。
(5)降温阶段：将步骤(4)所得堆体继续发酵，此阶段进行自然通风(不打孔)，每天上午十二点用温度计测定堆体温度；发酵时间为6-8天。此阶段温度逐渐降至40℃以下，对残余较难分解的有机物做进一步的分解，物料成土壤色，松散均匀，体积约为原来的2/3，发酵好的物料可直接进行粉碎、包装，即得有机肥。
本发明所述的蔬菜秸秆为黄瓜、西红柿、辣椒、茄子等不以茎叶作为食用部分的蔬菜秸秆部分。
本发明猪粪经收集后，经过微生物连续高温好氧发酵，在发酵过程中主要依靠细菌、真菌和放线菌等微生物的协同相互作用，通过高温发酵使有机物矿质化、腐殖化和无害化而变成腐熟肥料，在微生物分解过程中，高温可以杀死大量的病原菌，同时腐熟也可以有助于重金属的去除，不但生成大量可被植物利用的有效态氮、磷、钾化合物，而且可以合成新的高分子有机物-腐殖质，作为提高土壤肥力的有效活性物质。
堆肥过程中，温度、通风供氧和水分含量是堆肥成功的关键因素。堆肥温度被认为是堆肥稳定度评价最简便快捷的物理指标，当其趋于环境温度时，表明堆肥已稳定，一般认为堆肥温度在50℃以上并维持5-10天，就能达到符合粪便无害化卫生标准。堆肥需要良好的通风条件，堆肥物料中猪粪如果占的比例过大，就会缺乏良好的通风条件，氧浓度过低，不利于好氧性微生物生长，从而造成堆肥失败；如果蔬菜秸秆添加量过多，造成堆肥透气性增加，不利于温度的上升，也会造成堆肥失败。堆肥原料的最佳含水量通常在50％-60％最有利于微生物分解，当水分过高时，使堆肥物质粒子之间充满水，从而造成厌氧状态，影响堆肥速度；当水分过低时，将影响微生物的生命活动，同时会减慢堆肥速度。
本发明的有益效果：
1、简便易行，适合小养殖场就地发酵制备有机肥
目前猪粪发酵生产有机肥由于设备投入大、工艺复杂等问题，不合适于小养殖场使用；而由于猪粪的含水量高、不易运输，小养殖场产生的猪粪不能就地利用，对养殖场周围环境造成严重的污染。
本发明研究开发了一种简便易行的猪粪就地发酵堆肥方法。该方法直接用猪粪与蔬菜秸秆发酵；人工打孔自然通风，不需要使用鼓风机设备；就地堆肥，不需要发酵池；方法简单(中间过程只需要打孔、翻堆)，不需要复杂的工艺。因此整个方法简便易行可操作性强，易被广大养殖户所掌握，非常适合在小养殖场中推广和应用，可以就地发酵制备有机肥，不需要运输。
2、简单的方式和原料保证发酵成功
本发明严格控制混合物料中猪粪和秸秆的干重比以及含水量，采用人工打孔自然通风的方式，且在不同的阶段采用了不同的通风方式，这些因素能够提高堆肥的成功率。本发明所运用的原料来源丰富易得，不需要添加发酵菌剂、无机肥及其它木质纤维素物质，以蔬菜秸秆作为猪粪堆肥调理剂，缩短了猪粪堆肥发酵周期，提高了产品腐熟程度和堆肥产品中养分含量，具有良好的社会效益、经济效益和环境效益。
本发明生产的有机肥，其有机质含量≥50％，总养分(氮+五氧化二磷+氧化钾)含量(以烘干基计)≥5.0％，水分含量≤20％，其他指标均符合国家有机肥标准。该肥料可以直接作为蔬菜、小麦、玉米等常见农作物种植的有机肥。
3、变废为宝
将小养殖场产生的相对小量的猪粪和小农户产生的少量且种类多样的蔬菜秸秆结合使用生产有机肥，变废为宝。解决了因小农户“蔬菜秸秆量少且种类多样，不便于规模化使用”和小养殖场的“猪粪量少，不便运输利用”的问题，不仅保护了环境，而且可以继续为蔬菜及作物生产提供有机肥。
附图说明
图1为实施例1和实施例2堆肥过程中温度变化曲线图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细地说明。
实施例1
(1)预处理：将新鲜猪粪晾晒2天，降低其水分含量至53.01％。采用粉碎机对晒干后的蔬菜秸秆进行粉碎，粉碎至长度小于15mm，利用雾化喷洒工具将水均匀喷洒到粉碎后的秸秆上，喷洒后其含水量为54.52％，备用。
(2)混料：将处理后的猪粪与蔬菜秸秆混合，配比为猪粪干重为52.84kg，蔬菜秸秆干重为25.92kg，两者的干重比为2:1，然后加入水均匀调节混合物料含水量为60.1％。
(3)升温阶段：将步骤(2)所得混合物运至通风避雨的场所堆积在一起，堆体的长度为1.5米，宽度为1.2m，高度为1.5m，进行有氧发酵。同时在堆体顶部表面靠近四条边的位置各打一个孔，在正中央打一个孔，五个孔成交叉十字状并一直打到地面，孔直径3cm，并保持自然通风状态，每天上午十二点用温度计测定堆体温度。发酵时间为7天，此时堆体温度达到了54℃。每3天翻堆一次，每次来回混匀四次，使物料充分混匀。此阶段大部分物料都成团，堆体有较浓的臭气，堆体表层有蛆。
(4)高温阶段：将步骤(3)所得堆体继续发酵，开始的头3天减少通风量，并在堆体顶部打五个孔，第二个3天不通风并继续在堆体顶部打五个孔，随后进行厌氧发酵，不打孔也不通风，每天上午十二点用温度计测定堆体温度。发酵时间为14天，每3天翻堆一次，每次来回混匀两次，使物料充分混匀。此阶段堆体内部有白色菌丝长出，表面冒热气，无蛆，温度不在明显升高视为腐熟完成。
(5)降温阶段：将步骤(4)所得堆体继续发酵，此阶段进行自然通风，每天上午十二点用温度计测定堆体温度。发酵时间为6天。此阶段温度逐渐降至40℃以下，对残余较难分解的有机物做进一步的分解，物料成土壤色，松散均匀，体积约为原来的2/3，发酵好的物料可直接进行粉碎、包装，即得有机肥。
实施例2
(1)预处理：将新鲜猪粪晾晒2天，降低其水分含量至65.52％。用机械粉碎法对晒干后的蔬菜秸秆进行预处理，所述的机械粉碎法采用粉碎机对晒干后的蔬菜秸秆进行粉碎，粉碎的长度小于15mm，利用雾化喷洒工具将水均匀喷洒到粉碎后的秸秆，使其含水量为54.19％，处理后备用
(2)混料：将处理后的猪粪与蔬菜秸秆混合，配比为猪粪干重为40.32kg，蔬菜秸秆干重为20.16kg，两者的干重比为2:1，然后加入水均匀调节含水量，使得混合物料含水量为61.72％。
(3)升温阶段：将步骤(2)所得混合物运至通风避雨的场所堆积在一起，堆体的长度为1.6m，宽度为1.1m，高度为1.4m，进行有氧发酵。同时在堆体表面靠近四条边的位置各打一个孔，在正中央打一个孔，孔直径3cm，五个孔成交叉十字状并一直打到地面，并保持自然通风状态，每天上午十二点用温度计测定堆体温度。发酵时间为5天，此时堆体温度达到52.2℃，每3天翻堆一次，每次来回混匀四次，使物料充分混匀。此阶段大部分物料都成团，堆体有较浓的臭气，堆体表层有蛆。
(4)高温阶段：将步骤(3)所得产物堆成堆进行发酵，开始的头3天减少通风量，并在堆体顶部打五个孔，第二个3天不通风并继续在堆体顶部打五个孔，随后进行厌氧发酵，不打孔也不通风，每天上午十二点用温度计测定堆体温度。发酵时间为14天，每3天翻堆一次，每次来回混匀两次，使物料充分混匀。此阶段堆体内部有白色菌丝长出，表面冒热气，无蛆，温度不在明显升高视为腐熟完成。
(5)降温阶段：将步骤(4)所得产物堆成堆进行发酵，此阶段进行自然通风。发酵时间为7天。此阶段温度逐渐降至40℃以下，对残余较难分解的有机物做进一步的分解，物料成土壤色，松散均匀，体积约为原来的2/3，发酵好的物料可直接进行粉碎、包装，即得有机肥。
两次实施例实验结果参见图1，添加蔬菜秸秆能够快速升温进入高温期，且温度超过50℃的时间在达到了5天以上，符合我国堆肥卫生化和堆肥腐熟的要求(gb7959-1987)。其中，实施例1在第7天堆体温度达到50℃，实施例2在第5天堆体温度就达到50℃，两次实验的高温期持续时间都达到14天。而且堆肥结束后经检测两次实验堆体的含水量分别为17.84％和15.31％，适合后续的粉碎、包装加工处理。