一种沼渣联合好氧堆肥方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于有机肥制备技术领域，具体涉及一种沼渣联合好氧堆肥方法。
【背景技术】
[0002] 随着集约化畜禽养殖的迅速发展，畜禽粪便已成为人类生存环境的污染源之一， 曰益受到人们的密切关注。在我国畜禽粪便年产量中，规模化养殖产生的粪便约占固体废 物的40%。大量的粪便如不经处理被排放到环境中会引起恶臭等环境问题。此外，畜禽粪 便也是一种资源，若不加以合理利用，不仅会造成环境的二次污染，还会导致有机物资源的 大量浪费。除畜禽粪便，经厌氧发酵后产生的沼渣也是固体废弃物的一种。随着我国沼气 工程的发展，每年产生大量的沼渣废弃物，若直接施用于土壤中会存在性质不稳定、致病菌 传播等潜在风险。
[0003] 好氧堆肥不仅是处理消纳畜禽粪便等有机废弃物的方法，也是一种能够稳定沼 渣，提高其性能，用作优良土壤调节剂或催化剂的可行方法。因此，沼渣联合堆肥一方面可 借助畜禽粪便易降解有机质含量丰富的特点带动沼渣的发酵，另一方面沼渣可作为调理剂 使用，有利于通风供氧，从而获得在农业上更有价值、更具市场性的最终产品，实现废弃物 的减量化、无害化和资源化。
[0004] 然而不同种类的沼渣具有不同的特性，特别是其有机质含量有较大差别，针对沼 渣有机质含量的不同，提出合理的配比参数对提高有机废弃物复合化、资源化效率具有重 要意义。此外，好氧堆肥工艺提倡强制通风，容易造成能源的大量耗费，同时将大量含氮、含 硫化合物等吹散到大气中，不仅引起大气污染，也造成养分流失，同时也抑制了纤维素等难 分解物质的分解。因此，提供物料最适宜的氧浓度，对于确保堆肥产品品质具有重要意义。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种沼渣联合好氧堆肥方法。
[0006] 本发明所提供的方法，包括如下步骤：
[0007] 1)根据沼渣和好氧堆肥辅料的基本理化特性，将沼渣和好氧堆肥辅料进行调制， 得到混合料；
[0008] 2)将步骤1)中的混合料于堆肥系统中进行堆肥处理（好氧发酵），得到堆肥。
[0009] 上述方法中，步骤1)中，所述沼渣和好氧堆肥辅料的基本理化特性如下：含水率、 碳氮比、有机质含量等指标。
[0010] 所述调制通过如下方法进行：对于有机质质量含量不小于65%的沼渣，以所述沼 渣为主要原料，所述好氧堆肥辅料为农作物秸杆，通过农作物秸杆来调节碳氮比。
[0011] 对于有机质含量小于65%的沼渣，以所述沼渣为主要原料，所述好氧堆肥辅料为 畜禽粪便、有机质含量高的辅料和农作物秸杆中的至少一种，其中，所述有机质含量高的辅 料的有机质含量大于65% (如：80-90% )，具体可为蘑菇渣、甘蔗渣等。通过畜禽粪便、有 机质含量高的辅料来调节有机质含量，通过农作物秸杆来调节碳氮比。
[0012] 所述混合料的有机质含量不低于65 %，含水率具体可为50~60 %，碳氮比具体可 为20~30。
[0013] 所述沼渣为厌氧发酵残余沼渣，具体可为厌氧发酵后的鸡粪沼渣。
[0014] 上述方法中，步骤2)中，所述堆肥系统为智能型好氧堆肥系统，包括用于发酵的 堆肥系统、多层次氧浓度及温度传感系统、PLC(Programmable Logic Controller，可编程 逻辑控制器）控制系统、均匀布气系统等。
[0015] 其中，通过多层次氧浓度及温度传感系统实时监控所述堆肥系统中的温度和氧气 的体积浓度，使温度和氧气的体积浓度具体可分别为25~65°C和5~15%，以便使发酵堆 体始终处于良好的好氧发酵状态，同时通过温度和氧浓度数据判断堆体空间是否存在显著 的差异性，如存在，可利用搅拌（翻堆）系统对堆体物料进行适当混匀，确保发酵均匀性，氧 气的体积浓度是通过通风供氧模式进行合理控制，使其供氧模式为区间供氧。
[0016] 通过PLC控制系统实现对各个传感器实时读取数据并进行智能分析，进而控制各 个执行单元的工作状态，确保堆料的发酵环境处于稳定、适宜的状态。
[0017] 通过均匀布气系统在堆肥过程中进行智能型均匀布气并进行气体监测分析。布气 过程中，保持堆体氧气浓度区间为5~15%。
[0018] 堆肥处理过程中可定期从堆体中进行多点取样，获取代表性样品，用于堆肥腐熟 程度的表征分析。通过此表征分析结果，来调整堆肥处理过程中的参数，如：使堆肥过程中 氧气的体积浓度维持在5~15%等。
[0019] 上述方法中，步骤2)中，还包括对所述堆肥进行质量评价的步骤，主要包括如下 基本理化指标：含水率、有机质含量、PH、电导率、碳氮比、纤维素、半纤维素、木质素、气体排 放量等以及生物学指标（如：种子发芽指数），并依据测定分析结果综合评价堆肥成效。所 述基本理化指标可通过现有技术中相应的测定方法而测知。
[0020] 此外，本发明所制备得到的堆肥也属于本发明的保护范围。
[0021] 本发明是在智能通风供氧模式下的一种针对不同有机质含量的沼渣进行高效联 合好氧堆肥的方法，在节省能耗的同时有效利用沼渣资源，得到优质的最终产物。
[0022] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
[0023] 1)本发明将厌氧发酵残余沼渣按有机质含量不同划分为高有机质含量沼渣及低 有机质含量沼渣，对厌氧发酵残余沼渣的堆肥化利用进行了合理分类，为沼渣的合理处理 与高效利用提供了有效的支撑；
[0024] 2)本发明提出了依据不同有机质含量的沼渣进行不同的好氧堆肥配比方案，有利 于沼渣的循环高效利用；
[0025] 3)本发明利用智能型好氧堆肥系统的反馈控制，对通风供氧模式进行合理控制， 使其供氧模式为区间供氧，减少能源消耗及资源浪费，优化工艺参数，使得堆肥过程既能满 足好氧需求又节省能耗，获得优质堆肥产品，为规模化堆肥提供合理依据。
【附图说明】
[0026] 图1是本发明沼渣联合好氧堆肥方法的工艺方案及供氧反馈模式图。
[0027] 图2是本发明的智能型好氧堆肥系统结构示意图，其中，1-物料舱；2-搅拌系统； 3-入料口；4-取样口；5-布气筛网；6-出料口；7-进气口；8-补水口；9-出气口； 10-温度 传感器通道；11-氧浓度传感器通道；12-沥出液收集口； 13-可移动式支撑底座。
[0028] 图3为实施例1中堆肥过程前期、中期及后期感观变化图及其对应烘干样品的100 倍电子扫描显微图。
【具体实施方式】
[0029] 下面通过具体实施例对本发明的方法进行说明，但本发明并不局限于此。
[0030] 下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如 无特殊说明，均可从商业途径获得。
[0031] 实施例1、鸡粪沼渣联合好氧堆肥：
[0032] 按图1所示的沼渣联合好氧堆肥方法的工艺方案及供氧反馈模式图进行鸡粪沼 渣联合好氧堆肥：
[0033] -、对鸡粪沼渣与好氧堆肥辅料基础特性的分析与相应的物料配比：
[0034] 鸡粪沼渣取自于北京市大兴区留民营村沼气站，为厌氧发酵15-20天后固液分离 后获得，测得其有机质含量小于65%，以厌氧发酵后的鸡粪沼渣为主要原料，以集约化养殖 场猪粪（取自中国农业科学院昌平实验站）为辅料，以蘑菇渣（取自北京市通州永乐店朵 朵鲜生态蘑菇园区）及麦秸（取自中国农业大学上庄实验站）为调理剂进行沼渣联合好氧 堆肥。其中，蘑燕渣粒径小于3cm，麦猜切断至2~5cm。
[0035] 1)进行堆肥原料、辅料及调理剂基础特性分析时，将其各取约500g，一部分用于 含水率的测定，另一部分经热风干燥后粉碎并过Imm筛制成干燥粉碎样品，用于碳、氮及挥 发性固体指标的测定，堆肥原料鸡粪沼渣、辅料猪粪、调理剂蘑菇渣与麦秸的相应的基本理 化指标如表1所示。
[0036] 2)根据所测指标，将新鲜