专利名称:一种畜禽粪便多功能生物有机肥料的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种畜禽粪便多功能生物有机肥料的制备技术，适应于畜禽粪便处理产物的高效资源化利用，属于固体废弃物资源化利用以及多功能生物有机肥的生产方法。
背景技术：
随着中国畜牧业的迅猛发展，畜禽养殖污染已经成为中国农村污染的主要来源，污染的防治工作刻不容缓。日前，国家环保总局对全国二十三个省自治区和直辖市进行的规模化畜禽养殖污染情况调查显示，中国每年畜禽粪尿产生量约为十九亿吨，是工业固体废弃物的二点四倍，河南、湖南、江西等地区甚至超过四倍。其中畜禽粪便的COD(化学需氧量)的排放量已达七千一百一十八万吨，远远超过中国工业废水与生活废水的排放量总和，畜禽粪便进入水体流失率高达25％～30％，N、P流失量大于化肥流失量，是农村非点源污染的主要污染原因之一。
虽然国内外专家已研发成功了成熟的畜禽粪便处理技术，但由于畜禽粪便自身经济价值低，资源化利用经济效益不高，这严重制约并影响了更多的养殖场进行粪便处理与资源化利用。
近年来，无公害农产品、绿色食品(A、AA级)、有机食品(AA级绿色食品)的国内市场需求和出口迅猛增长，尤其是加入WTO以后，生物有机肥的市场需求快速增长。农业部已启动“无公害食品行动计划”和开展“无公害农产品生产示范基地县”活动。无公害绿色农产品已成为农业和农村经济的新增长点，对与有机肥相关投入品的市场需求十分迫切。
因此，无论是粪便处理，还是农业生产实际需要出发，均需要开发可实现粪便处理产物高效利用以及能为市场提供优质的无公害生产投入品的技术与产品。
以畜禽粪便为主要原料，生产生物有机肥，国内许多单位均开展了研究，以“畜禽粪便”与“生物有机肥”作关键词，检索到9项与本项申请密切相关的专利。
中国专利公开号(1309110、1121500、1398824、1322697、1467181、1338098)介绍了以畜禽粪便为主要原料，添加不同有机物料，如蘑菇渣、中药渣、秸秆、麸皮、豆饼等，或无机物料，如氧化硅、微量元素、氢质钙等，接入微生物菌种，如混合微生物菌种、地衣芽孢杆菌、枯草杆菌等，再加入吸附剂等，调节水分与C/N，进行发酵处理，最后形成生物有机肥料，其缺点1、需要接种耐高温微生物，2、未充分考虑所接种微生物的生长繁殖。
中国专利公开号(1257853、1413953、1282718)介绍了以发酵后的畜禽粪便为主要原料，添加除臭剂、促进剂、稳定剂、增效剂等，或钙镁硅粉、硫酸亚铁、硫酸锌、发酸催熟粉、微量元素，再添加固氮菌、磷细菌、硅酸盐细菌等其它混合微生物，或与常用的N、P、K无机肥混合，生产生物有机肥或有机无机复混肥，其缺点1、只是将有机肥与无机养分混合，未考虑微生物的作用与功能，2、畜禽粪便仅作为菌株的载体，未能将发酵处理工艺与所接种标的微生物菌株的生长繁殖进行有效的耦合。
发明内容
本发明针对现有畜禽粪便处理产物资源化价值低以及生物有机肥生产中存在的缺点，提供一种畜禽粪便多功能生物有机肥料的制备方法。
本发明的技术方案如下一种畜禽粪便多功能生物有机肥料的制备方法，其特征是以畜禽粪便为原料，在发酵过程中高温期向后熟期的过渡阶段，接种标的有益微生物或利用堆肥中原有有益微生物，同时加入占原料总重量5～50％起调节湿度及调节孔隙大小作用的调理剂，在常温下，继续堆制3-10天，然后在避免太阳直射的环境中风干或低温干燥而成，或再经造粒形成颗粒状多功能生物有机肥料。
加入调理剂的同时，再加入占原料总重量1～5％的营养物质。
加入调理剂的同时，再加入占原料总重量1～15％的诱导剂。
所述营养物质，是指微生物可利用的碳源、氮源，如蔗糖、豆饼粉、淀粉；所述诱导剂，是指对标的微生物具诱导加富作用的有机物或无机物，如几丁质、树皮、木屑、碳酸钙。
所述畜禽粪便为各种人工养殖的家畜、家禽所产生的排泄物，如奶牛粪便、猪粪、鸡粪。
所述高温期向后熟期的过渡阶段，是指发酵温度由高温开始下降，且不再出现高温，下降到30-40℃的阶段；所述接种，是指通过将标的有益微生物培养物以液体或固体的形式，按接种量用搅拌或强制通风的方式接入堆肥中；所述标的有益微生物，是指对作物病源菌具有一定的拮抗作用，并对作物生长有促进作用的真菌、放线菌、细菌，如哈茨木霉、拟青霉、灰色链霉菌、巨大芽孢杆菌；所述堆肥中原的有益微生物，是指经验证已存在堆肥中，对作物病源菌具有一定的拮抗作用，并对作物生长有促进作用的细菌、放线菌。
所述接种量，是指按接种后堆肥中标的有益菌达到1×105个/克以上的数量计算接种量；所述验证，是指经选择性培养基分离，室内拮抗对峙与盆栽试验，验证堆肥中存在标的有益菌，如链霉菌。
所述调理剂是经粉碎的水稻秸秆、食用菌下脚料、木屑、棉籽壳。
所述经粉碎的水稻秸杆，是指通过孔径为1厘米筛的稻草粉。
所述常温下培养，是指在15-40℃范围内培养；所述低温干燥，是指在不超过45℃温度下干燥；所述造粒，是指挤压造粒或圆盘造粒；所述调节湿度是指控制水分含量为30-50％；孔隙大小是指孔隙度大于20％。
本发明的制备方法其显著的特点是1、本发明的调理剂起调节湿度及调节孔隙大小的作用；营养物质的作用是为有益菌繁殖提供碳、氮源；本发明将标的有益菌的接种、繁殖与粪便处理工艺相耦合，可以充分利用粪便处理的场地以及相关设备，减少投资、降低成本。
2、通过对接种时间、方法的选择，提高所接种标的有益菌对粪便中原有非标的微生物的竞争力，确保标的有益菌接种的成功率。
3、通过对标的有益菌选择性的增强技术，即加入诱导剂等物质，使标的有益菌成为有势菌群，并达到生物有机肥标准需要的标的有益菌株的数量要求。
4、通过对作物病源菌具拮抗、且对作物生长有促进作用的标的有益菌选择性增强，使最后的处理产物中含有丰富的标的有益菌，以此为主要原料，生产的畜禽粪便有机肥具有拮抗病源菌、促生长等功能，制备出畜禽粪便多功能生物有机肥料。
图1为本发明的工艺流程。
图中，虚线表示常规堆肥采用的技术路线，实线为本项发明的技术路线。
具体实施方式
以下各实施例中的百分数均表示加入的物质占待处理的畜禽粪便原料总重量的百分数。
实例1采用槽式连续发酵工艺处理奶牛粪便，奶牛粪便经7-10天高温期后，发酵过程中高温期向后熟期的过渡阶段，且不再出现高温，下降至40℃，按1％的接种量，接入事先培养的含2～8×108个/克哈茨木霉，同时按10％的量，添加通过1厘米孔径筛的稻草粉，同时添加30％的食用菌渣，调节含水量40％，在25-35℃条件下，培养7天，风干。
实例2采用槽式连续发酵工艺处理猪粪，猪粪经7-10天高温期后，下降到40℃，按1％的接种量，接入事先培养的含2～8×108个/克灰色链霉菌，同时按1-5％添加几丁质，10-15％的豆饼，调节含水量40％，在20-35℃条件下，培养7天，风干。采用挤压型造粒机，挤压造粒。
实例3采用槽式连续发酵工艺处理鸡粪，鸡粪经3-5天高温期后，下降到30℃，按10％的接种量，接入事先培养的含2～8×107个/克巨大芽孢杆菌，同时按2-5％的量加入蔗糖，调节含水量40％，在20-25℃条件下，培养9天，在30℃左右温度条件下干燥。采用圆盘型造粒机造粒。
实例4采用槽式连续发酵工艺处理鸡粪，鸡粪经3-5天高温期后，下降到30℃，按10％的接种量，接入事先培养的含6～8×108个/克拟青霉，同时按2％的量加入淀粉，5％碳酸钙、30％食用菌渣，调节含水量40％，在30-35℃条件下，培养10天，在30℃左右温度条件下干燥。采用圆盘型造粒机造粒。
实例5采用槽式连续发酵工艺处理牛粪，同时采集部分牛粪样品，用高氏1号培养基进行分离培养，然后用所分离获得的放线菌进行抑菌谱测定，如果存在有拮抗病源菌作用的放线菌，再进行盆钵防效、促生长的验证试验，以确认牛粪存在有拮抗、促生长有益微生物；牛粪经5-7天高温期后，下降到35℃，同时按1-5％添加几丁质，1-5％的淀粉，调节含水量30-40％，在20-35℃条件下，培养4天，在30℃左右温度条件下干燥。采用圆盘型造粒机造粒。
权利要求
1.一种畜禽粪便多功能生物有机肥料的制备方法，其特征是以畜禽粪便为原料，在发酵过程中高温期向后熟期的过渡阶段，接种标的有益微生物或利用堆肥中原有有益微生物，同时加入占原料总重量5～50％起调节湿度及调节孔隙大小作用的调理剂，在常温下，继续堆制3-10天，然后在避免太阳直射的环境中风干或低温干燥而成，或再经造粒形成颗粒状多功能生物有机肥料。
2.根据权利要求
1所述的制备方法，其特征在于加入调理剂的同时，再加入占原料总重量1～5％的营养物质。
3.根据权利要求
1或2所述的制备方法，其特征在于加入调理剂的同时，再加入占原料总重量1～15％的诱导剂。
4.根据权利要求
3所述的制备方法，其特征在于所述营养物质，是指微生物可利用的碳源、氮源，如蔗糖、豆饼粉、淀粉；所述诱导剂，是指对标的微生物具诱导加富作用的有机物或无机物，如几丁质、树皮、木屑、碳酸钙。
5.根据权利要求
1所述的制备方法，其特征在于所述畜禽粪便为各种人工养殖的家畜、家禽所产生的排泄物，如奶牛粪便、猪粪、鸡粪。
6.根据权利要求
1所述的制备方法，其特征在于所述高温期向后熟期的过渡阶段，是指发酵温度由高温开始下降，且不再出现高温，下降到30-40℃的阶段；所述接种，是指通过将标的有益微生物培养物以液体或固体的形式，按接种量用搅拌或强制通风的方式接入堆肥中；所述标的有益微生物，是指对作物病源菌具有一定的拮抗作用，并对作物生长有促进作用的真菌、放线菌、细菌，如哈茨木霉、拟青霉、灰色链霉菌、巨大芽孢杆菌；所述堆肥中原的有益微生物，是指经验证已存在堆肥中，对作物病源菌具有一定的拮抗作用，并对作物生长有促进作用的细菌、放线菌。
7.根据权利要求
6所述的制备方法，其特征在于所述接种量，是指按接种后堆肥中标的有益菌达到1×105个/克以上的数量计算接种量；所述验证，是指经选择性培养基分离，室内拮抗对峙与盆栽试验，验证堆肥中存在标的有益菌，如链霉菌。
8.根据权利要求
1所述的制备方法，其特征在于所述调理剂是经粉碎的水稻秸秆、食用菌下脚料、木屑、棉籽壳。
9.根据权利要求
8所述的制备方法，其特征在于所述经粉碎的水稻秸杆，是指通过孔径为1厘米筛的稻草粉。
10.根据权利要求
1所的制备方法，其特征在于所述常温下培养，是指在15-40℃范围内培养；所述低温干燥，是指在不超过45℃温度下干燥；所述造粒，是指挤压造粒或圆盘造粒；所述调节湿度是指控制水分含量为30-50％；孔隙大小是指孔隙度大于20％。
专利摘要
本发明公开一种畜禽粪便多功能生物有机肥料的制备方法，它以畜禽粪便为主要原料，在发酵处理过程中，通过增强粪便中原有的或人工接种的标的有益微生物，使粪便处理产物中含有丰富的标的有益微生物，以此为主要原料制成有机肥，可以起到抗病、促生长等多功能的生物有机肥料。
文档编号C05G5/00GKCN1613828SQ200410065632
公开日2005年5月11日 申请日期2004年11月8日
发明者常志州, 叶小梅, 黄红英, 马艳, 张建英 申请人:江苏省农业科学院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan