生物农家肥的制备方法与流程

本发明涉及一种用在农业种植和农业环境综合治理情况下的生物农家肥的制备方法。

背景技术：

施用有机肥料是数千年来中国传统农业发展的根本措施，尽管近一时期化肥用量不断增加，对土壤的破坏也越来越严重，同时随着经济和社会的发展，农业化的种植和养殖越来越趋近规模化，从而产生大量的粪便及秸杆废弃物，而这些废弃物的无法二次综合利用，对环境造成的严重的影响，而随着国家对排放和废弃物丢弃的严格标准，这些都严格制约农业化的种植和养殖的规模化发展。

另外有机肥料是依靠日变幅较小的土壤水热动态周期性变化，给微生物活动创造了一个良好的环境，使它能够顺利通过腐殖化阶段，形成保水保肥力高的腐殖质，从而提高土壤的肥力及作物产量和品质。但其自然腐殖化的阶段过长，不利于集约化的加工和生产，同时现有技术中的农家肥多数是粪便类加工得到，其结构单一，不利于土壤的集约化治理。

技术实现要素：

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种生物农家肥的制备方法，其能够通过对农业种植、养殖产生的废弃物进行综合利用，以使其能进行二次循环利用，减少废弃物对环境的影响，同时产生对土壤改良的有益效果，其产出的作物质量可靠，且产值可相对于现有工业生产的农家肥而言提高30％-45％，同时通过组份物的设计，使其具有抑菌和增加肥力的作用，同时通过动物粪便与植类相结合，使其对土壤性状、颜色、肥力均能起到很好的调整，同时其处对粪便的处理，相对于现有技术的直接干燥而言，对环境的污染更小，符合排放标准。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种生物农家肥的制备方法，该制备方法按以下步骤进行：

步骤一，按质量份数称取人畜粪便180～300份、腐植70～150份、膨润土50～85份、甘蔗残渣90～150份、桔杆150～280份、细沙35～75份备用；

步骤二，将称取的人畜粪便进行压榨，以使其含水分的质量百分数为30％～38％，同时对其压榨的粪水进行收集，对压榨后的人畜粪便进行粉碎，以过8～12mm筛为准，得到粪粒；

步骤三，将称取的腐植、甘蔗、桔杆残渣进行破碎处理，以使其粒径分别控制在0.25-0.65cm，得到植粒；

步骤四，将粪粒和植粒分别放置在发酵设备中，控制其温度保持在65～85度之间8.5～15m，然后保持在15～28度之间1～2.5m，且在发酵过程中通过翻转装置对二者进行充分混合，得到混合物；

步骤五，将称取的膨润土加入得到的混合物中，搅拌均匀，然后在10～15度温度下，将其挤压成型至粒径为2～3.5mm的颗粒物，再将颗粒物加入称取的细沙中，通过振荡设备使颗粒物表面均包裹一层细沙，然后干燥至其含水分质量百分数不超过1％，得到生物农家肥。

优选的是，其中，在步骤一中，称取人畜粪便250份、腐植125份、膨润土67份、甘蔗残渣135份、桔杆260份、细沙70份。

优选的是，其中，在步骤二中，将称取的人畜粪便进行压榨时其含水分的质量百分数为33％，对压榨后的人畜粪便粉碎至过11mm筛为准；

在步骤三中，将称取的腐植、甘蔗、桔杆残渣破碎至粒径为0.47cm，得到植粒；

在步骤四中，将粪粒和植粒分别放置在发酵设备中，控制其温度保持在80度之间7m，然后保持在17度之间2m，且在发酵过程中通过翻转装置对二者进行充分混合，得到混合物；

在步骤五中，将称取的膨润土加入得到的混合物中，搅拌均匀，然后在13度温度下，将其挤压成型至粒径为2.5mm的颗粒物，再将颗粒物加入称取的细沙中，通过振荡设备使颗粒物表面均包裹一层细沙，然后干燥至其含水分质量百分数为0.7％，得到生物农家肥。

优选的是，其中，对收集的粪水沉淀7-15m，然后对其进行过滤，以得到澄清料，对澄清料进行紫外杀菌1.-1.5m得到与农家肥相配合的附属液体肥料。

优选的是，其中，所述发酵设备被配置为包括具有双层结构的半球状发酵池，以及通过提升机构与发酵池相配合的双层结构的盖，且盖端边缘设置有与发酵池边缘相配合具有异形结构的柔性密封垫；

其中，所述盖上具有可伸入发酵池内部，以对其内容物进行翻转操作的搅拌组件，所述发酵池双层结构构成的空腔的周向上间隔层布有发热管和水循环冷却管。

优选的是，其中，所述搅拌组件包括设置在盖上的第一动力机构，以及与第一动力机构动力输出轴相配合的转轴；

其中，所述转轴上被配置为具有分别与发酵池上边缘、底端相配合的第一搅拌机构、第二搅拌机构，以及设置有第一搅拌机构与第二搅拌机构之间呈螺旋排布的第三搅拌机构。

优选的是，其中，所述第一搅拌机构包括呈相对设制的两个第一搅拌叶，所述第二搅拌机构包括设置在转轴底部，且与发酵池底部结构相配合的弧状第二搅拌叶；

其中，所述第一搅拌叶的自由端设置有与发酵池侧壁结构相配合的第三搅拌叶，所述第二搅拌叶、第三搅拌叶被配置为具有与发酵池底部、侧壁相配合的预设角度。

优选的是，其中，所述第三搅拌机构的周向上设置有多层搅拌棒；

其中，各层搅拌棒上分别设置有一延伸部，且相邻层延伸部之间具有对应的预定的角度。

优选的是，其中，所述水循环冷却管通过相配合的进水管道、出水管道分别与水箱、盖内双层空间连通；

其中，所述盖的内侧壁上设置有多个第一出水孔，以及与水箱连通的第二出水孔，以及分别与第一出水孔，第二出水孔相配合的电磁阀，所述盖内空间的预设位置处设置有水位计，所述盖内侧壁上设置有温度传感器。

优选的是，其中，所述振荡设备包括用于容纳待振荡物的盘区，以及与盘区结构相配合的滤网；

其中，所述盘区下方设置有至少三个第二动力机构，且所述第二动力机构的振荡频率被控制为具有预定的频率差。

本发明至少包括以下有益效果：其一，本发明通过农家肥配比的设计，使得其相对于现有技术而言，其配方及制备方法简单，易于实现，肥效更好，对土壤的改良效果更好。

其二，本发明通过在制备过程中机械设备的配合，使得其加工效率高，易于实现，产品性能稳定，利于流水生产，且其排放相对于现有技术而言，几乎属于全生产线的密封操作，能有效减少80％的排放，符合国家对其工业化生产过程中的排放需要。

其三，本发明中通过对粪便的技术处理，使得其既能产生排放降低的效果，同时也能将其中的粪水制备成天然的水性肥料，用于生产过程上的补肥和补水，利用率更高。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的一个实施例中发酵设备的结构示意图；

图2为本发明的另一个实施例中振荡设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

图1示出了根据本发明的一种生物农家肥的制备方法的实现形式，该制备方法按以下步骤进行：

步骤一，按质量份数称取人畜粪便180～300份、腐植70～150份、膨润土50～85份、甘蔗残渣90～150份、桔杆150～280份、细沙35～75份备用，甘蔗残渣其并不能完全经过榨制后完全将其中的甘蔗汁去除，故本发明组份中的甘蔗残渣通常还含有大量多糖类，其具有对小鼠艾氏癌和肉瘤180有抑制作用，能有效提升土壤的肥力并有效的抑菌，同时还含有蛋白质、脂肪、糖类、钙、磷、铁，可以将其进行二次加工充分利用；腐植，其从山林中土壤表面获取，通常情况下，大规模的农业种植可采伐树木和果木，为了防止其表面草的生长过于频密，故其落叶通常是一年甚至更久时间才会清理，故其在日久的堆积下接近土壤表面的腐烂树叶质地松软，经过微生物的分解和转化，产生的腐植酸，具有肥料增效、改良土壤、刺激作物生长、改善农产品质量，提高农作物产量，防治土壤裂化和侵蚀，增加土壤持水量，提高抗寒能力，使土壤颜色变暗，有利于太阳能量吸收，调节土壤ph值，改善和优化植物对营养和水份的吸收，增加土壤缓冲能力，在碱性条件下，是一种天然螯合剂(与金属离子螯合，促进期被植物吸收，富含植物生长所必须的有机质和矿物质，.提高有机肥料的溶解性，减少肥料的流失，使营养元素转化成易被植物吸收的状态，能加强植物对氮的吸收，降低磷的固定，能把深入土壤中的氮磷钾等元素，保护盒贮存于土壤中，并能加速营养元素进入植物体的过程，提高无机肥料的应用效果，所以说，腐殖质酸是植物营养元素和生理活性物质的“储备库”；而人畜粪便的四分之一是水分，其余大多是蛋白质、无机物、脂肪、未消化的食物纤维、脱了水的消化液残余、以及从肠道脱落的细胞和死掉的细菌，还有维生素k、维生素b、有机质、氮、磷、钾等利于作物生长的物质；另外秸杆也富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等利于作物生长的物质；膨润土的主要化学成分是二氧化硅、三氧化二铝和水，还含有铁、镁、钙、钠、钾等利于作物生长的元素；细沙可用于对农家肥进行干湿调整，同时可用于后期对土壤的泥沙比例进行调整，以改善土质；

步骤二，将称取的人畜粪便进行压榨，以使其含水分的质量百分数为30％～38％，其用于通过压榨使其含水率可控，同时与现有的干燥手段而言，其不会因其加热使成份外溢对环境造成二次污染，同时对其压榨的粪水进行收集，其防止其排放对环境造成的污染，对压榨后的人畜粪便进行粉碎，以过8～12mm筛为准，得到粪粒，其用于通过粒径大小的设置，以使其与后期的制料环节相配合，以使其制备更为简单，效果更好，稳定性更强，同时在这一环节或之后可引入紫外线杀菌，以保证其质量稳定可靠；

步骤三，将称取的腐植、甘蔗、桔杆残渣进行破碎处理，以使其粒径分别控制在0.25-0.65cm，得到植粒，其用于对其进行破碎处理，以使其与后面的制备环节相配合，同时便于其后期的发酵处理过程中对发酵池的利用率较大，且发酵不充分的问题；

步骤四，将粪粒和植粒分别放置在发酵设备中，控制其温度保持在65～85度之间8.5～15m，其相对于现有技术中的自然发酵而言，减少了堆肥过程中对环境面积的占用，以及对环境空气的污染，同时有效的减少发酵时间，同时通过其内部的发酵产生的高热对其进行杀菌处理，然后保持在15～28度之间1～2.5m，其用于对发酵过后的粪便和植粒进行冷却处理，防止其暴露在空气中对环境造成的污染，且在发酵过程中通过翻转装置对二者进行充分混合，得到混合物，其用于保证发酵过程中发酵效果充分，且发酵时间可有效缩短至1/10，利于再加工和流水作业化的生产；

步骤五，将称取的膨润土加入得到的混合物中，搅拌均匀，其用于保证其粪粒的疏松度，然后在10～15度温度下，将其挤压成型至粒径为2～3.5mm的颗粒物，其用于使其成型，再将颗粒物加入称取的细沙中，通过振荡设备使颗粒物表面均包裹一层细沙，其用于对其表面的水份进行控制，防止其在后期干燥过程中对设备造成的污染，同时防止其气味外溢对环境造成的影响，然后干燥至其含水分质量百分数不超过1％，得到生物农家肥。采用这种方案的农家肥就地取材，解决了农业废弃物无法处理，并对农业废弃物进行了二次利用，有效减少对施用不便的问题，且制备方法操作简单，且成本低，农家肥中不含任何化学成分，所有原料都源于自然，施用后可提高土壤养分，改善土壤状况，使土不板结，作物苗色黑绿，粗壮，成熟期相比施用相同成本的化学肥料提早一周半左右，果实饱满，肥效期长，其产值可提高30％-45％，同时使用农家肥后的土壤颜色更深，质地松软，具有生物有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

在另一种实例中，在步骤一中，称取人畜粪便250份、腐植125份、膨润土67份、甘蔗残渣135份、桔杆260份、细沙70份。采用这种方案只是其中一种优选方案，以使得其具有更好的肥性，同时能保证土壤和植物生长各方面性能要求，适应性强，稳定性好的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

在另一种实例中，在步骤二中，将称取的人畜粪便进行压榨时其含水分的质量百分数为33％，对压榨后的人畜粪便粉碎至过11mm筛为准；

在步骤三中，将称取的腐植、甘蔗、桔杆残渣破碎至粒径为0.47cm，得到植粒；

在步骤四中，将粪粒和植粒分别放置在发酵设备中，控制其温度保持在80度之间7m，然后保持在17度之间2m，且在发酵过程中通过翻转装置对二者进行充分混合，得到混合物；

在步骤五中，将称取的膨润土加入得到的混合物中，搅拌均匀，然后在13度温度下，将其挤压成型至粒径为2.5mm的颗粒物，再将颗粒物加入称取的细沙中，通过振荡设备使颗粒物表面均包裹一层细沙，然后干燥至其含水分质量百分数为0.7％，得到生物农家肥。采用这种方案对其各步骤进行具化，以使其符合肥料肥性各性能指标的使用需要，且制备工艺更加简单，具有可实施效果好，可操作性强，适应性强的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

在另一种实例中，对收集的粪水沉淀7-15m，然后对其进行过滤，以得到澄清料，其用于对压榨后的粪水进行二次利用，改变传统工业制备农家肥的肥料形式，其可以作为种植生产过程中的水分添加和部分肥性增加，对澄清料进行紫外杀菌1.-1.5m得到与农家肥相配合的附属液体肥料，其杀菌处理为了防止其后期利用过程中对作物生长的影响和病理影响。采用这种方案中的各过程都可以采用密闭的方式进行，如在密封罐体中进行静止沉淀，然后通过动力设备将表面的澄清液进行抽取，并输送至密封的输送段中通过紫外灯进行杀菌处理，然后罐装形成袋装或罐装的附属液体肥料，其可根据对其肥力进行检测，在其中加入纯水，以使其肥力可控，其残渣可加入步骤二或步骤四环节进行循环利用，且生产过程中可防止其对环境造成的影响，具有可实施效果好，适应性好，稳定性好的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

在如图1如示，在另一种实例中，所述发酵设备被配置为包括具有双层结构的半球状发酵池1，其被配置为球状结构，以使其便于搅拌和清洗，不存在清洁死角，以及通过提升机构(未示出)与发酵池相配合的双层结构的盖2，可以通过盖上的环连接提升机构，提升机构可被配置为液压机构，也可以是与动力机构连接的丝杆组件，盖用于对其进行密封，使得其发酵过程不会对外产生气味外溢，对环境造成影响，同时双层结构的设计使得其保温效果更好，发酵的稳定性更好，且盖端边缘设置有与发酵池边缘相配合具有异形结构的柔性密封垫3，其被配置为中空状或其它与发酵池边缘相配合的结构，密封垫使得其内部稳定性更好，气味不会外溢，其盖的内侧壁上也可设置相应的紫外灯进行杀菌处理；

其中，所述盖上具有可伸入发酵池内部，以对其内容物进行翻转操作的搅拌组件4，其用于使得其内容物在高温下，发酵更加充分，所述发酵池双层结构构成的空腔的周向上间隔层布有发热管5和水循环冷却管6，发热管用于对发酵内的温度进行控制，以使其发酵效果可控的情况下，发酵时间显著缩短，而水冷循环冷却管的作用在于，在发酵完成后，对其内部的内容物进行冷却，防止其直接打开发酵池后，对环境造成的污染和操作人员造成的不便，以使其工作时效能显著缩短。采用这种方案具有可实施效果好，可操作性强，适应性好，稳定性强，环保且利于流水化作业的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

如图1所示，在另一种实例中，所述搅拌组件包括设置在盖上的第一动力机构7，以及与第一动力机构动力输出轴8相配合的转轴9；

其中，所述转轴上被配置为具有分别与发酵池上边缘、底端相配合的第一搅拌机构10、第二搅拌机构11，以及设置有第一搅拌机构与第二搅拌机构之间呈螺旋排布的第三搅拌机构12。采用这种方案通过三部件搅拌机构的设计，以兼顾整个发酵池内容物的搅拌工作，以使其充分发酵，具有可实施效果好，可操作性强，适应性好的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

如图1所示，在另一种实例中，所述第一搅拌机构包括呈相对设制的两个第一搅拌叶13，所述第二搅拌机构包括设置在转轴底部，且与发酵池底部结构相配合的弧状第二搅拌叶，其用于通过具体结构的设计，使得发酵池内容物各部分都能充分混合，且不会产生粘连；

其中，所述第一搅拌叶的自由端设置有与发酵池侧壁结构相配合的第三搅拌叶14，其用于使得其加工过程中，内容物不会因为加热沾附在发酵池的侧壁上，所述第二搅拌叶、第三搅拌叶被配置为具有与发酵池底部、侧壁相配合的预设角度，其用于使得内部形成内旋，以使其混合充分。采用这种方案具有可实施效果好，可操作性强，稳定性好，适应性好的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

如图1所示，在另一种实例中，所述第三搅拌机构的周向上设置有多层搅拌棒15；

其中，各层搅拌棒上分别设置有一延伸部(未示出)，且相邻层延伸部之间具有对应的预定的角度。采用这种方案通过各层搅拌棒及延伸部的结构设计，使得其内部形成旋，且各层兼顾，同时具有可实施效果好，适应性好，稳定性强的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

如图1所示，在另一种实例中，所述水循环冷却管通过相配合的进水管道16、出水管道17分别与水箱(未示出)、盖内双层空间连通，其用于通过向发酵池通往冷却水，对其内部温度时行快速控制，以增加其生产的效率，同时通过将冷却后加温的水通入至盖端内，对其进行降温，并再内容物移除后，通过热水对其内部进行清洗，以保证下次使用过程中的发酵效果稳定性；

其中，所述盖的内侧壁上设置有多个第一出水孔18，其用于对发酵池内根据需要进行清洁，以及与水箱连通的第二出水孔19，其用于将盖内的多余的水进行分离至热水箱内进行自然冷却，以保证盖体的温度下降，同时可用于通过电磁阀打开后第一出水孔中溢出热水，对发酵池内部进行清洁，以及分别与第一出水孔，第二出水孔相配合的电磁阀20，所述盖内空间的预设位置处设置有水位计(未示出)，其用于与盖体内的水位进行检测，以在水量过多时，通过第二出水孔将水排至热水箱，所述盖内侧壁上设置有温度传感器(未示出)，其用于对池内的温度进行检测，且水位计与温度传感器，可与相应的控制端连通，以实现对电磁阀的工作模式控制。采用这种方案具有可实施效果好，可操作性强，适应性好的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

如图2所示，在另一种实例中，所述振荡设备包括用于容纳待振荡物的盘区21，以及与盘区结构相配合的滤网22；

其中，所述盘区下方设置有至少三个第二动力机构23，且所述第二动力机构的振荡频率被控制为具有预定的频率差，同时细沙的粒径被配置为0.03mm，同时通过不同频率的动力机构，使得其振荡盘的作用效果更好，以使细沙的包附效果更好。采用这种方案具有可实施效果好，可操作性强，适应性好的有利之处。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求进行适当的替换和/或修改。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的生物农家肥的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。