一种粪便好氧发酵方法与流程

本申请涉及粪便发酵领域，更具体地说，它涉及一种粪便好氧发酵方法。

背景技术：

1、畜禽粪肥作为优质有机肥一直被长期施用于各类农田土壤中，抗生素因具有促进生长和防止动物疾病的双重功效而被广泛应用畜禽养殖业。

2、目前普通的堆肥方法虽然能够将畜禽的粪便转化为有机肥，但是却难以实现畜禽粪便的无害化处理，因此急需一种新的粪便发酵方法来解决上述问题。

技术实现思路

1、为了降低堆肥过程中禽畜粪便的抗生素的含量，本申请提供一种粪便好氧发酵方法。

2、本申请提供的一种粪便好氧发酵方法，采用如下的技术方案：

3、一种粪便好氧发酵方法，包括以下步骤：

4、s1:将100-200份禽畜粪便、5-15份发酵辅料、10-20份羊粪生物炭和5-8份凹凸棒土均匀混合成发酵物料；

5、s2：将上述发酵物料投入高温发酵罐，提高高温发酵罐的温度，然后向高温发酵罐中加入发酵菌剂，然后不断搅拌，同时通入空气，进行好氧发酵，发酵完成后，得到有机肥产品；

6、其中，所述发酵菌剂和发酵物料的质量比为（5-6）:100。

7、通过采用上述技术方案，本申请采用高温发酵罐对发酵物料进行发酵，便于控制堆肥过程中的温度、氧气和水份等参数，使禽畜粪便中的有机质进行快速生物分解、发酵，转化成有机肥料，缩短发酵周期，提高生产效率，同时得到无臭、稳定和肥效高的有机肥；

8、本发明采用羊粪生物炭吸附禽畜粪便中的抗生素，主要是由于羊粪生物炭具有较大的比表面积和多孔结构等独特性质，在好氧堆肥过程中可发挥独特的吸附作用，羊粪生物炭能够吸附抗生素成分，同时为微生物的生长繁殖提供合适的条件和栖息环境，还可以提高堆体温度和堆肥过程中的氧气含量，杀死携带抗生素抗性基因的微生物及人类致病菌，从而降低畜禽粪便中抗生素残留量。另外羊粪生物炭使堆肥保持良好的碳氮比和含水率，能够提高堆体的腐质化作用，还可以吸附堆肥过程产生的有害气体，制备的有机肥肥质好，肥力高，疏松无臭，并且具有良好的吸水和保水性能，从而有利于作物生长。另外本申请中的羊粪生物炭是以羊粪为原料，成本低廉，易获得，能够有效提高畜禽粪便的资源化利用率；

9、本申请发酵中还添加了凹凸棒土，凹凸棒土是一种天然矿石土，因其具有层、链、纤维状晶体结构和纳米级孔穴通道微观构造而具吸附性、缓释性、分散性和离子强交换性等性质，一方面凹凸棒土能够吸附抗生素，还能为微生物提供栖息微环境，促进微生物不断繁殖生长从而促进了堆体的腐熟过程，增加了肥料中的有效活菌数，提高堆肥的品质，另一方面，凹凸棒本身还含有多种微量元素，能够满足作物生长所需的营养，凹凸棒土还具有一定的缓释肥料的作用，有利于刺激作物生长，使作物增产，改善作物产品品质。

10、本申请采用高温发酵罐对发酵物料进行发酵，并且掺入羊粪生物炭和凹凸棒土作为吸附剂，羊粪生物炭和凹凸棒土相配合，不仅能够有效降低粪便中的抗生素的含量，而且多个角度配合提高肥效，从而提高作物品质。

11、优选的，所述羊粪生物炭包括以下制备步骤：

12、s1：对羊粪进行破碎并且进行烘干处理，得到预处理羊粪；

13、s2：对预处理羊粪进行热解处理，热解温度为500-600℃，时间为60-70min，得到羊粪生物炭；

14、其中，羊粪生物炭的粒径为0.1-0.3mm。

15、通过采用上述技术方案，在500-600℃的温度条件下制备的羊粪生物炭的吸附抗生素的性能较好，可能由于在500-600℃温度条件下制备的羊粪生物炭的比表面积大，微孔较多。

16、优选的，所述s2步骤中好氧发酵的条件为：含水率控制在55%～60%，ph值控制在7～8，碳氮比（20-30）：1，罐体内通风量为6.0～6.2m3/h。

17、优选的，s2步骤中高温好氧发酵经历三个阶段：

18、（1）升温阶段，罐内温度快速升温至70±3℃，持续1～2天；

19、（2）持续高温阶段，罐内温度维持在65±5℃，持续3～5天；

20、（3）降温阶段，罐内温度逐渐降低至40±5℃，保持1～2天。

21、通过采用上述技术方案，在上述条件下，禽畜粪便中的有机质能够进行快速生物分解、发酵，转化成有机肥料，发酵周期短，生产效率高，同时得到的有机肥无臭、稳定并且肥效高。

22、优选的，所述发酵菌剂包括嗜热芽孢杆菌、玉米乳杆菌、枯草芽孢杆菌和糖单孢子菌。

23、通过采用上述技术方案，本申请中的高温发酵罐发酵温度高，能够杀死有害菌，上述有益菌具有良好的耐高温性质，有利于提高自身存活率，还能代谢抗生素，从而产生出稳定无害的、具有高效肥力的腐殖质肥料。

24、优选的，所述嗜热芽孢杆菌、玉米乳杆菌、枯草芽孢杆菌和糖单孢子菌的质量比为（1-1.8）：（2-2.3）：（1-1.5）：（2-3.2），每种菌剂活菌含量为7-8亿/g。

25、通过采用上述技术方案，嗜热芽孢杆菌、玉米乳杆菌、枯草芽孢杆菌和糖单孢子菌的质量比在上述范围内，它们彼此能够进一步发挥协同作用，进一步降低粪便中抗生素含量，进一步提高肥效。

26、优选的，所述发酵辅料包括花生壳、玉米秸秆和甘蔗渣。

27、通过采用上述技术方案，花生壳、玉米秸秆和甘蔗渣中的大小孔隙丰富，能够为微生物提供栖息微环境，并且孔隙内有丰富氧气，有利于微生物繁殖，从而有利于降低堆肥中四环素的浓度，另外花生壳、玉米秸秆和甘蔗渣秸秆还为微生物提供了丰富的碳源，有利于微生物繁殖生长。

28、优选的，所述花生壳、玉米秸秆和甘蔗渣的质量比为（5-5.3）：（2-2.5）：（3-3.8）。

29、通过采用上述技术方案，花生壳、玉米秸秆和甘蔗渣的质量比为（5-5.3）：（2-2.5）：（3-3.8）时，能够进一步降低粪便中抗生素含量，进一步提高肥效。

30、综上所述，本申请具有以下有益效果：

31、1、本申请采用高温发酵罐对发酵物料进行发酵，并且掺入羊粪生物炭和凹凸棒土作为吸附剂，羊粪生物炭和凹凸棒土相配合，不仅能够有效降低粪便中的抗生素的含量，而且多个角度配合提高肥效，从而提高作物品质；

32、2、本申请采用的好氧发酵方法能够使得禽畜粪便中的有机质能够进行快速生物分解、发酵，转化成有机肥料，发酵周期短，生产效率高，同时得到的有机肥无臭、稳定和肥效高。

技术特征：

1.一种粪便好氧发酵方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种粪便好氧发酵方法，其特征在于：所述羊粪生物炭包括以下制备步骤：

3.根据权利要求1所述的一种粪便好氧发酵方法，其特征在于：所述s2步骤中好氧发酵的条件为：含水率控制在55%～60%，ph值控制在7～8，碳氮比（20-30）：1，罐体内通风量为6.0～6.2m3/h。

4.根据权利要求3所述的一种粪便好氧发酵方法，其特征在于：s2步骤中高温好氧发酵经历三个阶段：

5.根据权利要求1所述的一种粪便好氧发酵方法，其特征在于：所述发酵菌剂包括嗜热芽孢杆菌、玉米乳杆菌、枯草芽孢杆菌和糖单孢子菌，。

6.根据权利要求1所述的一种粪便好氧发酵方法，其特征在于：所述嗜热芽孢杆菌、玉米乳杆菌、枯草芽孢杆菌和糖单孢子菌的质量比为（1-1.8）：（2-2.3）：（1-1.5）：（2-3.2），每种菌剂活菌含量为7-8亿/g。

7.根据权利要求1所述的一种粪便好氧发酵方法，其特征在于：所述发酵辅料包括花生壳、玉米秸秆和甘蔗渣。

8.根据权利要求8所述的一种粪便好氧发酵方法，其特征在于：所述花生壳、玉米秸秆和甘蔗渣的质量比为（5-5.3）：（2-2.5）：（3-3.8）。

技术总结
本申请涉及粪便发酵领域，具体公开了一种粪便好氧发酵方法，包括以下步骤：S1:将100‑200份禽畜粪便、5‑15份发酵辅料、10‑20份羊粪生物炭和5‑8份凹凸棒土均匀混合成发酵物料；S2：将上述发酵物料投入高温发酵罐，提高高温发酵罐的温度，然后向高温发酵罐中加入发酵菌剂，然后不断搅拌，同时通入空气，进行好氧发酵，发酵完成后，得到有机肥产品；其中，所述发酵菌剂和发酵物料的质量比为（5‑6）:100；本申请中的好氧发酵方法发酵周期短、操作简单并且通过此方法能够使粪便发酵产生无害、稳定且肥效高的有机肥。

技术研发人员：季振东,陈洁,梁鹏,马莉,赵春波,王凯,田志刚
受保护的技术使用者：北京首创清源环境科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10