本发明属于生物有机肥加工，涉及一种秸秆发酵制备生物有机肥的工艺。

背景技术：

1、随着畜禽养殖和农作物种植的规模化发展，畜禽粪污和农作物秸秆的产生量逐年增加。畜禽粪污富含氮、磷、钾及有机质等，农作物秸秆富含纤维素、半纤维素和木质素等，二者均是制备生物有机肥的理想原料。然而，现有秸秆与粪污发酵制备有机肥的技术多集中于简单的物理共混，如将秸秆粉碎后与畜禽粪便直接混合，添加常规微生物菌剂进行发酵；在发酵过程中，存在以下问题：秸秆表面被木质素紧密包裹，形成屏障，导致堆肥发酵周期长，腐熟度差；发酵周期越长，不仅导致有机肥中氮素损失率高，还会导致有机肥中微生物活菌数降低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：提供了一种秸秆发酵制备生物有机肥的工艺，解决了现有秸秆与粪污发酵制备有机肥时存在发酵周期长，导致的腐熟度差、氮素损失率高、微生物活菌数低的问题。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、一种秸秆发酵制备生物有机肥的工艺，包括以下步骤：

4、s1、预处理畜禽粪污：对畜禽粪污进行干湿分离，收集固态物，控制固态物含水率为55%~65%；将固态物与处理剂a按质量比100：（5~7）投入混合机中，在40~50℃下搅拌反应2~4h，得到混合物；将混合物料转移至预处理池中，常温静置8~12h，得到预处理粪污；

5、s2、预处理秸秆：将秸秆粉碎至1~3 cm，向粉碎秸秆中喷洒去离子水，调节含水率至50%~60%，将调节含水率后的粉碎秸秆与处理剂b按质量比100：（6~8）投入混合机中，搅拌均匀后转移至密闭容器中，控制密闭容器温度25~35℃，静置预处理36~48h，得到预处理秸秆；

6、s3、混料：将预处理粪污与预处理秸秆按干基质量比1：（2~4）投入混料机中，搅拌均匀后得到混合发酵物，在混合发酵物中加入处理剂c，处理剂c的加量为混合发酵物干基质量的2%~4%，继续搅拌均匀后，向混料机中喷洒去离子水，调节混料机中物料的含水率至55%~60%；随后将处理剂d与复合微生物菌剂混合均匀后喷洒至混料机中物料的表面，其中处理剂d的用量为混合发酵物干基质量的0.4%~0.6%，复合微生物菌剂接种量为混合发酵物干基质量的0.3%~0.6%，继续搅拌均匀后检测混料机中物料c/n比，调节c/n为（25~30）：1，得到发酵原料；

7、s4、发酵：将发酵原料转移至发酵槽中堆置，堆体高度控制为1.0~1.2m；控制堆温55~65℃保持5~8天，进行高温期发酵，高温期翻堆2~3次；高温发酵期结束后，控制堆温为35~45℃，保持7~10天，完成发酵，得到发酵物；

8、s5、干燥粉碎：将发酵产物在≤60℃下低温干燥至含水率≤20%，粉碎过筛，得到生物有机肥；

9、其中，所述处理剂a为腐殖酸/过磷酸钙/硫酸亚铁/硫酸镁复合物；处理剂b为硅酸钙/过氧化氢/黄腐酸钾复合物；处理剂c为锌掺杂磷酸铵镁/fe-mn层状双金属氢氧化物复合改性生物炭；处理剂d为质量分数1%~2%的海藻酸钠水溶液。

10、进一步地，所述处理剂a通过以下方法制备得到：将腐殖酸按照固液比1g：5ml加水配成悬浊液，升温至40~50℃，加入过磷酸钙，搅拌反应1h；随后降温至30℃，加入七水硫酸亚铁和七水硫酸镁，用稀硫酸或磷酸调节ph至4.0~5.0，继续搅拌反应2~3h；最后经真空干燥（≤60℃），造粒（粒径2~4 mm），得到处理剂a，密封避光保存。

11、进一步地，所述处理剂b通过以下方法制备得到：将硅酸钙粉末过80目筛；配制质量分数10%的黄腐酸钾水溶液，将过筛后的硅酸钙粉末投入黄腐酸钾水溶液中，常温浸渍吸附4~5h，过滤，40℃烘干至含水率≤10%，得到黄腐酸钾-硅酸钙复合载体；将黄腐酸钾-硅酸钙复合载体按固液比1g：1.5ml投入质量分数30%的过氧化氢溶液中，常温浸渍吸附4~5h，将浸渍后的物料置于真空干燥箱中，35~40℃干燥至含水率≤15%，得到处理剂b。

12、4.根据权利要求1所述的一种秸秆发酵制备生物有机肥的工艺，其特征在于：所述处理剂c通过以下方法制备得到：

13、a、将生物炭分散于去离子水中，得到分散液，在分散液中加入七水硫酸镁、一水硫酸锌、磷酸二氢钾和氯化铵，搅拌均匀后，滴加氨水调节体系ph至8.5~9.0，在40~60℃下搅拌反应2~3h，陈化，过滤洗涤，干燥，研磨，得锌掺杂磷酸铵镁改性生物炭；

14、b、将锌掺杂磷酸铵镁改性生物炭分散于去离子水中，加入七水硫酸亚铁和一水硫酸锰，在氮气保护下升温至70~90℃，加入尿素，温搅拌反应5~6h，反应后冷却陈化，过滤洗涤，干燥，研磨，得粗产物；

15、c、将粗产物置于60℃含氧气氛下氧化3h，得到处理剂c。

16、进一步地，所述处理剂d通过以下方法制备得到：将海藻酸钠加入常温去离子水中，边加边搅拌，溶解后静置2h后，以200 r/min搅拌1h，配制成质量分数1%~2%的海藻酸钠水溶液，现配现用。

17、进一步地，腐殖酸：过磷酸钙：七水硫酸亚铁：七水硫酸镁的质量比为1：3.5：0.6：0.4。

18、进一步地，硅酸钙与黄腐酸钾的质量比为1：0.3。

19、进一步地，步骤a中生物炭、七水硫酸镁、一水硫酸锌、磷酸二氢钾、氯化铵的质量比为10：1.2：0.05：1.5：0.5；步骤b中锌掺杂磷酸铵镁改性生物炭、七水硫酸亚铁、一水硫酸锰的质量比为10：3：1；步骤b中尿素的用量为七水硫酸亚铁、一水硫酸锰中fe与mn总摩尔数的3倍。

20、进一步地，生物炭为以秸秆为原料，在限氧气氛下，500℃保温热解2h后升温至800℃通入水蒸气进行活化60min后冷却得到的生物炭。

21、进一步地，复合微生物菌剂包括质量比为3：1.5：1.5：1：1：1：1的枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、酵母菌、纤维分解菌、哈茨木霉菌、黑曲霉，总有效活菌数≥2亿/g。

22、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

23、本发明一种秸秆发酵制备生物有机肥的工艺中处理剂a对畜禽粪污进行预处理，起到氮素固定，有助于降低氮素损失率；处理剂b对秸秆进行预处理，破坏木质素天然抗降解屏障，有助于缩短发酵周期；混料阶段加入处理剂c后，与处理剂a中的亚铁离子协同形成fe-mn双金属氧化还原体系，加快腐熟；处理剂d与处理剂b释放的钙离子发生交联，形成海藻酸钙凝胶网络，维持堆体孔隙度和保水性。本发明通过不同阶段的四种处理剂的添加，解决了现有秸秆与粪污发酵制备有机肥时存在发酵周期长，导致的腐熟度差、氮素损失率高、微生物活菌数低的问题。

技术特征：

1.一种秸秆发酵制备生物有机肥的工艺，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种秸秆发酵制备生物有机肥的工艺，其特征在于：所述处理剂a通过以下方法制备得到：将腐殖酸按照固液比1g：5ml加水配成悬浊液，升温至40~50℃，加入过磷酸钙，搅拌反应1h；随后降温至30℃，加入七水硫酸亚铁和七水硫酸镁，用稀硫酸或磷酸调节ph至4.0~5.0，继续搅拌反应2~3h；最后经真空干燥，造粒，得到处理剂a，密封避光保存。

3.根据权利要求1所述的一种秸秆发酵制备生物有机肥的工艺，其特征在于：所述处理剂b通过以下方法制备得到：将硅酸钙粉末过80目筛；配制质量分数10%的黄腐酸钾水溶液，将过筛后的硅酸钙粉末投入黄腐酸钾水溶液中，常温浸渍吸附4~5h，过滤，40℃烘干至含水率≤10%，得到黄腐酸钾-硅酸钙复合载体；将黄腐酸钾-硅酸钙复合载体按固液比1g：1.5ml投入质量分数30%的过氧化氢溶液中，常温浸渍吸附4~5h，将浸渍后的物料置于真空干燥箱中，35~40℃干燥至含水率≤15%，得到处理剂b。

4.根据权利要求1所述的一种秸秆发酵制备生物有机肥的工艺，其特征在于：所述处理剂c通过以下方法制备得到：

5.根据权利要求1所述的一种秸秆发酵制备生物有机肥的工艺，其特征在于：所述处理剂d通过以下方法制备得到：将海藻酸钠加入常温去离子水中，边加边搅拌，溶解后静置2 h后，以200 r/min搅拌1 h，配制成质量分数1%~2%的海藻酸钠水溶液，现配现用。

6.根据权利要求2所述的一种秸秆发酵制备生物有机肥的工艺，其特征在于：腐殖酸：过磷酸钙：七水硫酸亚铁：七水硫酸镁的质量比为1：3.5：0.6：0.4。

7.根据权利要求3所述的一种秸秆发酵制备生物有机肥的工艺，其特征在于：硅酸钙与黄腐酸钾的质量比为1 ：0.3。

8.根据权利要求4所述的一种秸秆发酵制备生物有机肥的工艺，其特征在于：步骤a中生物炭、七水硫酸镁、一水硫酸锌、磷酸二氢钾、氯化铵的质量比为10：1.2：0.05：1.5：0.5；步骤b中锌掺杂磷酸铵镁改性生物炭、七水硫酸亚铁、一水硫酸锰的质量比为10：3：1；步骤b中尿素的用量为七水硫酸亚铁、一水硫酸锰中fe与mn总摩尔数的3倍。

9.根据权利要求4所述的一种秸秆发酵制备生物有机肥的工艺，其特征在于：生物炭为以秸秆为原料，在限氧气氛下，500℃保温热解2h后升温至800℃通入水蒸气进行活化60min后冷却得到的生物炭。

10.根据权利要求1所述的一种秸秆发酵制备生物有机肥的工艺，其特征在于：复合微生物菌剂包括质量比为3：1.5：1.5：1：1：1：1的枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、酵母菌、纤维分解菌、哈茨木霉菌、黑曲霉，总有效活菌数≥2亿/g。

技术总结
本发明公开了一种秸秆发酵制备生物有机肥的工艺，属于生物有机肥加工技术领域，包括以下步骤：S1、预处理畜禽粪污：对畜禽粪污进行干湿分离，收集固态物；将固态物与处理剂A投入混合机中，得到混合物；将混合物料常温静置，得到预处理粪污；S2、预处理秸秆：将秸秆粉碎，调节含水率后与处理剂B投入混合机中，搅拌均匀后静置预处理，得到预处理秸秆；S3、混料：将预处理粪污与预处理秸秆投入混料机中，搅拌均匀后得到混合发酵物，在混合发酵物中加入处理剂C，继续搅拌均匀后，调节混料机中物料的含水率至55%~60%；随后将处理剂D与复合微生物菌剂混合均匀后喷洒至混料机中物料的表面，得到发酵原料；S4、发酵；S5、干燥粉碎，得到生物有机肥。
技术研发人员：张桃森
受保护的技术使用者：四川羊谷农业科技开发有限公司
技术研发日：
技术公布日：2026/9/29