一种牛粪与果菜秸秆堆肥方法与流程

发明涉及堆肥方法技术领域，具体为一种牛粪与果菜秸秆堆肥方法。

背景技术：

依据秸秆类蔬菜废弃物养分含量、含水率高、碳氮比低的特点，将蔬菜废弃物与高碳氮比的玉米秸秆、畜禽粪便等进行联合高温堆肥，实现蔬菜废弃物无害化处理，又实现蔬菜废弃物作为肥料进行循环利用。

技术实现要素：

发明的目的在于提供一种牛粪与果菜秸秆堆肥方法，以实现上述背景技术中提出的技术效果。

为实现上述目的，发明提供如下技术方案：一种牛粪与果菜秸秆堆肥方法，具体包括以下步骤：

s1、堆肥前期准备：

①堆肥地点选择：堆肥地点选择地形平坦，地势稍高，利于排水，通风良好，交通便捷，应远离居民区或与居民区隔离；

②堆肥原料准备：堆肥原料包括主料和辅料，其中主料为蔬菜秸秆和畜禽粪便，辅料可选择高碳氮比高碳辅料、豆渣、蘑菇渣、树枝以及微生物菌剂；

③粉碎处理：堆肥前，秸秆类应进行粉碎处理，用铡草机切成5cm以下的碎片；

s2、碳氮比调节：将牛粪、果菜秸秆、高碳辅料按重量比2∶1∶1的比例进行混料，调节碳氮比至20∶1～30∶1；

s3、含水量调节：通过添加干、湿物料、加水调节废弃物堆料的初始含水量至50％～70％左右；

s4、微生物接种：添加微生物菌剂，添加量为堆体质量的0.1％～0.4％，并添加秸秆腐熟剂，腐熟剂用量为每吨秸秆添加5公斤；

s5、起堆：物料混匀后分3～4层堆放，每层厚度30～40cm，每层物料均匀撒上秸秆腐熟剂，从下层至上层的撒放比例为4∶4∶2及3∶3∶3∶1，物料堆制好后用塑料布覆盖，用温度计监测堆体内温度；

s6、翻堆：根据不同堆肥时期及堆体温度及时翻堆：

当物料温度升高到65～70℃之间，并保持7～10天，此时堆肥10～12天，翻堆1次；此时，发现物料表面生长白色菌丝孢子为发酵良好，即一次发酵过程，完成堆肥无害化阶段；

当物料温度由原来的65～70℃开始下降到60～65℃，为物料温度维持阶段，即二次发酵过程，完成堆肥无害化阶段，此时为堆肥后19～21天，再翻堆1次；

翻堆后，物料温度下降到40℃以下，开始腐熟阶段后，再继续堆制10～15天，完成好氧堆肥整个周期为30～35天。

优选的，还包括以下步骤：

(1)选择蔬菜秸秆时，需把患病的植株捡出，防止疾病蔓延；

(2)农户自家堆肥时，在裸露的土地上先放一层碎的粗糙的纤维物质，以利于排水；

(3)冬季堆肥时，堆体宜大不宜小，有利于促进肥堆升温腐熟。

优选的，所述翻堆中还包括对腐熟度的判断，具体为外观呈疏松的絮状或粉末状结构，褐色或黑色，无臭味；堆体温度为35℃以下，且连续两天温度差不超过±2℃，并且发芽指数gi≥50％。

与现有技术相比，发明的有益效果是：该牛粪与果菜秸秆堆肥方法，依据秸秆类蔬菜废弃物养分含量、含水率高、碳氮比低的特点，将蔬菜废弃物与高碳氮比的玉米秸秆、畜禽粪便等进行联合高温堆肥，实现蔬菜废弃物无害化处理，又实现蔬菜废弃物作为肥料进行循环利用，其中确定牛粪和蔬菜秸秆进行堆肥的物料配比为牛粪∶果菜秸秆∶玉米秸秆为2∶1∶1，其堆肥效果最好；并且，筛选出牛粪和蔬菜秸秆进行堆肥的最佳环境控制参数为初始含水量60％，翻抛频率在每周1次，其堆肥效果最好。

附图说明

图1为发明的堆肥过程中的温度变化示意图一；

图2为发明的堆肥过程中的温度变化示意图二；

图3为发明的堆肥过程中各堆料有机质含量变化示意图；

图4为发明的各处理co2排放比较示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，发明提供一种技术方案：一种牛粪与果菜秸秆堆肥方法，具体包括以下步骤：

s1、堆肥前期准备：

①堆肥地点选择：堆肥地点选择地形平坦，地势稍高，利于排水，通风良好，交通便捷，应远离居民区或与居民区隔离；

②堆肥原料准备：堆肥原料包括主料和辅料，其中主料为蔬菜秸秆和畜禽粪便，辅料可选择高碳氮比高碳辅料、豆渣、蘑菇渣、树枝以及微生物菌剂；

③粉碎处理：堆肥前，秸秆类应进行粉碎处理，用铡草机切成5cm以下的碎片；

s2、碳氮比调节：将牛粪、果菜秸秆、高碳辅料(生物质炭、腐殖酸、木屑、树枝等，因为蔬菜秸秆和牛粪两种材料堆制后碳氮比低，加入高碳物质，形成高碳有机肥)按重量比2∶1∶1的比例进行混料，调节碳氮比至20∶1～30∶1；

s3、含水量调节：通过添加干、湿物料、加水调节废弃物堆料的初始含水量至50％～70％左右；

s4、微生物接种：添加微生物菌剂，添加量为堆体质量的0.1％～0.4％，并添加秸秆腐熟剂，腐熟剂用量为每吨秸秆添加5公斤；

s5、起堆：物料混匀后分3～4层堆放，每层厚度30～40cm，每层物料均匀撒上秸秆腐熟剂，从下层至上层的撒放比例为4∶4∶2及3∶3∶3∶1，物料堆制好后用塑料布覆盖，用温度计监测堆体内温度；

s6、翻堆：根据不同堆肥时期及堆体温度及时翻堆：

当物料温度升高到65～70℃之间，并保持7～10天，此时堆肥10～12天，翻堆1次；此时，发现物料表面生长白色菌丝孢子为发酵良好，即一次发酵过程，完成堆肥无害化阶段；

当物料温度由原来的65～70℃开始下降到60～65℃，为物料温度维持阶段，即二次发酵过程，完成堆肥无害化阶段，此时为堆肥后19～21天，再翻堆1次；

翻堆后，物料温度下降到40℃以下，开始腐熟阶段后，再继续堆制10～15天，完成好氧堆肥整个周期为30～35天。

优选的，还包括以下步骤：

(1)选择蔬菜秸秆时，需把患病的植株捡出，防止疾病蔓延；

(2)农户自家堆肥时，在裸露的土地上先放一层碎的粗糙的纤维物质，以利于排水；

(3)冬季堆肥时，堆体宜大不宜小，有利于促进肥堆升温腐熟。

优选的，所述翻堆中还包括对腐熟度的判断，具体为外观呈疏松的絮状或粉末状结构，褐色或黑色，无臭味；堆体温度为35℃以下，且连续两天温度差不超过±2℃，并且发芽指数gi≥50％。

与现有技术相比，发明的有益效果是：该牛粪与果菜秸秆堆肥方法，依据秸秆类蔬菜废弃物养分含量、含水率高、碳氮比低的特点，将蔬菜废弃物与高碳氮比的玉米秸秆、畜禽粪便等进行联合高温堆肥，实现蔬菜废弃物无害化处理，又实现蔬菜废弃物作为肥料进行循环利用，其中确定牛粪和蔬菜秸秆进行堆肥的物料配比为牛粪：果菜秸秆：玉米秸秆为2∶1∶1，其堆肥效果最好；并且，筛选出牛粪和蔬菜秸秆进行堆肥的最佳环境控制参数为初始含水量60％，翻抛频率在每周1次，其堆肥效果最好。

(一)牛粪与蔬菜秸秆物料配比试验：

(1)材料与方法：

①供试材料

供试牛粪：由北京市奥格尼克有机肥厂提供，并及时晾干，用于调节物料含水量。

供试辅料：由北京市奥格尼克有机肥厂在顺义区收集果菜秸秆和玉米秸秆，晾干进行粉碎。

试验地点：北京市顺义区奥格尼克有机肥厂内。

温度记录仪：可以连续监控温度，并能记录当天的最低和最高温度。

表1.堆肥原料特性

②试验设计：

将物料配比作为牛粪与蔬菜秸秆堆肥过程影响因素进行试验，设置7个处理，试验处理见表2。

表2试验设计

③试验方法：

将试验前准备好的牛粪和秸秆碎末按照比例混合，调节含水率控制在60％左右。搅拌均匀，制成长宽高为7.0·2.0·1.2m的堆体。

每天下午2-3点时记录当天的堆体温度，并按照肥厂常规操作对堆体进行翻堆通风。于堆肥结束后，取样品测定其氮磷钾含量。

根据多次试验的经验，利用加权评分法来检验各处理的堆肥效果，见表3。

表3堆肥效果评价指标及标准

(2)结果与分析：

①堆肥温度评价：

我国粪便无害化卫生标准(gb7959-1789)规定，最高堆肥温度达到50-55℃并持续5-7天，堆肥即达到无害化标准。图1曲线所示，在堆肥初期堆肥中微生物分解利用物料中有机物进行自身代谢与繁殖，所以释放出了大量热量，因而堆体温度上升速度快，其中处理3、4、5、6升温速度快，在第三天温度上升到70℃以上；处理4和处理5的最高温分别是74.8和73.9℃，二者温度在70℃以上均维持17天，其余处理在7-11天不等。

表4堆肥过程中温度变化

②堆肥养分含量分析：

于堆肥结束后对各处理取样并测定养分含量，结果见表5。除ck和处理1外，各处理堆肥结束后的养分含量均在4％以上，养分含量最高的为处理5，为4.51％，其次为处理4，为4.47％，处理3、4、5、6四个处理总养分含量上无显著性差异(p＜0.05)；对c/n比分析可知，各处理堆肥的c/n均低于20。

表5堆肥样品的养分含量

③堆肥产品有机质含量分析：

于堆肥结束后对各处理取样并测定有机质含量，结果见表6。各处理有机质含量由大到小依次为：处理6(42.46％)＞处理3(41.27％)＞处理5(38.78％)＞处理2(38.59％)＞处理4(37.45％)＞处理1(33.87％)＞ck(32.56％)，其中处理2、3、4、5、6五个处理堆肥后产品有机质含量无显著性差异(p＜0.05)，处理3和处理6明显高于对照。

表6堆肥样品的有机质含量

④堆肥发酵效果评价：

根据表3堆肥温度指标及标准对每个处理进行加权平分，各处理综合得分见表7。处理5得分最高，为8.5分，其次为处理4得分为8.1分。ck和处理3的得分较低。

表7发酵效果评价表

(3)结论：牛粪和蔬菜秸秆进行堆肥的物料配比为牛粪∶果菜秸秆∶玉米秸秆为2∶1∶1，其堆肥效果最好。

(二)牛粪与蔬菜秸秆环境控制参数研究：

(1)材料与方法：

①供试材料：

供试牛粪：由北京市奥格尼克有机肥厂提供，并及时晾干，用于调节物料含水量。

供试辅料：由北京市奥格尼克有机肥厂在顺义区收集果菜秸秆，晾干进行粉碎。由北京市奥格尼克有机肥厂提供蘑菇渣。

发酵菌剂：由北京沃土天地生物科技股份有限公司提供的堆肥接种剂。

温度记录仪：可以连续监控温度，并能记录当天的最低和最高温度。

表8堆肥原料特件

②试验设计：

堆肥物料按牛粪∶蔬菜秸秆∶蘑菇渣重量比为2∶1∶1进行堆制。将物料含水量、翻抛频率两个牛粪堆肥过程影响因素进行正交设计，试验处理见表9。

表9试验设计

③试验万法：

将试验前准备好的牛粪和蘑菇渣按照比例混合，添加菌剂，菌剂按其说明使用方法添加。搅拌均匀，制成长宽高为7.0·2.0·1.2m的堆体。装料完毕后，及时插入温度计，要求探头达到堆体深30cm处。

每天上午10点和下午3点记录当天的堆体温度，并按照试验要求对堆体进行翻堆通风。于堆肥结束后，取样品测定其氮磷钾含量。

根据多次试验的经验，利用加权评分法来检验各处理的堆肥效果，见表10。

表10堆肥效果评价指标及标准

(2)结果与分析：

①堆肥温度评价

我国粪便无害化卫生标准(gb7959-1789)规定，最高堆肥温度达到50-55℃并持续5-7天，堆肥即达到无害化标准。图2和表11所示，在堆肥初期堆肥中微生物分解利用物料中有机物进行自身代谢与繁殖，所以释放出了大量热量，因而堆体温度上升速度快，各处理的最高温度均超过60℃，各处理达到50℃二以上的持续天数分别为15天、22天、19天、18天、13天、19天。

表11堆肥过程中温度变化

②堆肥过程中堆料有机质的变化：

图3是堆肥过程中堆料有机质含量的变化情况。可以看出，各处理起始有机质含量不同，在整个堆肥过程中，六个处理堆料中有机质含量都随着时间延长而逐渐下降。在不同阶段呈现不同的规律，在堆肥初期有机质降解速率并不快，有机质的降解主要发生在高温期，在降温期有机质变化不大，至堆肥结束时，与初始有机质含量相比各处理分别减少了22.6％、56.7％、26.5％、41.5％、5.6％、9.7％。

③堆肥过程中堆料碳氮比和t值的变化：

表12是堆肥前后各组堆料碳氮比和t值的变化。可以看出堆肥结束后各处理碳氮比均降低，下降幅度分别为41.9％、47.2％、40.7％、23.3％和25.4％。碳氮比是常用的堆肥腐熟度评价之一，有研究提出：堆体中固体碳氮比从最初的25-30降低到20以下时，即可以认为堆肥已经基本腐熟。将结束时堆料碳氮比除以初始碳氮比得到t值，当t值小于0.6时达到腐熟，所以处理1-4均达到腐熟，处理5、6堆肥效果较差。

表12各处理堆料碳氮比和t值的变化

④各处理养分含量比较：

于堆肥结束后对各处理取样并测定养分含量，结果见表13。各处理堆肥结束后的养分含量均在4％以上，养分含量最高的为处理3，为5.55％，其次为处理1和处理4，均为5.40％。

表13各处理养分含量比较

⑤堆肥发酵效果评价：

根据表3堆肥温度指标及标准对每个处理进行加权平分，各处理综合得分见表14。处理3得分最高，为7.8分，其次为处理4得分为7.2分。处理5和处理6的得分较低。

表14发酵效果评价表

⑥各处理co2排放比较：

图3为各处理co2排放图，可以看出各堆肥处理co2排放均呈现一个先升高后下降的趋势，在堆肥的高温期达到最高，在降温期逐渐下降直至平缓，其中处理六co2排放浓度较高。

(3)结论：结合各处理堆肥发酵效果评价和气体排放比较，筛选出牛粪和蔬菜秸秆进行堆肥的最佳环境控制参数为初始含水量60％，翻抛频率在每周1次，其堆肥效果最好。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。