一种基于膜片式曝气处理的鸡粪发酵堆肥方法与流程

本发明涉及堆肥发酵
技术领域：
，更具体地说是涉及一种基于膜片式曝气处理的鸡粪发酵堆肥方法。
背景技术：
：我国养鸡业在集约化和规模化发展的同时，与环境污染之间的矛盾也日渐凸显。每年养殖场产生的大量鸡粪，如不经过及时有效的处置，将对生态环境造成严重污染。目前行业公认的鸡粪最科学、经济处理模式是，生产有机肥和就近还田消纳利用。鸡粪生产有机肥的方式主要有两种：一种是通过生物反应器发酵制得；另一种是耗氧发酵堆肥。耗氧发酵堆肥又可分为条垛式堆肥和发酵床堆肥，其中发酵床堆肥现阶段被认为是零排放、最清洁的异位堆肥处理方式。异位发酵床堆肥本质是利用粪污中的氮源和添加辅料中的碳源，在微生物发酵菌的作用下，耗氧发酵生产有机肥。但异位发酵床堆肥在生产实践中仍然面临许多问题，如在发酵床的底层及边角部位，因翻抛机翻抛不彻底，物料与空气接触几率小，从而导致堆肥发酵不理想。另外，有些南方高湿地区或采用刮粪板模式清粪的鸡场鸡粪含水率过高，粘稠度大，不利于通气供氧和发酵菌存活，而出现“死床”现象。因此，如何提供一种发酵效果好的堆肥发酵方法是本领域技术人员亟需解决的技术问题。技术实现要素：有鉴于此，本发明提供了一种鸡粪曝气通氧与异位发酵床堆肥集成的鸡粪有机肥生产方法，既克服了因鸡粪湿度过高而造成的通气供氧不足，特别是发酵床底层及边角部位鸡粪发酵腐熟不彻底，甚至“死床”的缺陷；又通过增加曝气装置，提高了鸡粪发酵腐熟效果，缩短了鸡粪发酵腐熟时间，减少了鸡粪中氮的流失和有机肥制作成本。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于膜片式曝气处理的鸡粪发酵堆肥方法，包括下述步骤：1)构建曝气式发酵床；2)曝气缓压设计：在步骤1)构建的发酵床的曝气软管上层覆盖10～20cm的缓压层；3)物料装填：在步骤2)的缓压层上依次装填基质垫料和鸡粪，得到物料混合层；其中，基质垫料和鸡粪的厚度均为8-12cm；4)添加发酵菌剂：向步骤3)制备的物料混合层中添加发酵菌剂，得发酵原料；其中基质垫料和鸡粪的总质量：发酵菌剂的质量＝1000：(1-2)；5)曝气通氧：发酵原料准备就续后，立即向发酵床内曝气通氧2～4h，然后以翻抛机对发酵混合料进行翻抛，得到发酵堆肥。以上技术方案达到的技术效果是：对鸡粪发酵时，进行了曝气处理，克服了由于鸡粪含水量过高，不利于发酵床底层及边角通气供氧和“死床”的缺陷；经过曝气处理的鸡粪堆肥，发酵周期短，粪肥熟化彻底。作为本发明优选的技术方案，所述曝气式发酵床包括：支撑板、挡板及翻抛机；所述挡板包括2个，且对称固定在所述支撑板两侧；所述翻抛机设置在2个所述挡板之间，用于对发酵混合料进行翻抛；所述支撑板上设置多根曝气软管，多根所述曝气软管呈“田”字型设置，且多根所述曝气软管通过输气管与气泵连通；每根所述曝气软管上间隔1m×1m接头处安装有曝气膜片。以上技术方案达到的技术效果是：翻抛机可沿着支撑板的长度方向移动进行翻抛；曝气装置保证鸡粪在发酵的过程中有足够的通风量，防止鸡粪含水量过高，出现底层和边角通气不彻底及“死床”的现象。作为本发明优选的技术方案，所述缓压层包括：稻谷壳或椰子壳粉。作为本发明优选的技术方案，所述基质填料包括：稻谷壳、秸秆粉、锯末粉及椰子壳粉中的任意一种或几种的组合。以上技术方案达到的技术效果是：稻谷壳和椰子壳粉透气性好，且可缓压，防止翻抛机来回碾压破坏曝气软管。作为本发明优选的技术方案，所述发酵菌剂由酵母菌、芽孢杆菌和放线菌按照任意比例混合而成。以上技术方案达到的技术效果是：发酵菌剂耐热除臭，有利于鸡粪的快速的发酵腐熟。作为本发明优选的技术方案，对所述发酵床曝气通氧时，通气量为0.5m3～1.5m3/h。作为本发明优选的技术方案，对发酵混合料进行翻抛时，翻抛频率为2～4次/天；当发酵混合料的表层温度为50～60℃且表面有大量水蒸气溢出时，停止翻抛。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种基于膜片式曝气处理的鸡粪发酵堆肥方法，本发明克服了由于鸡粪含水率过高，不利于发酵床底层及边角通气供氧和“死床”的风险，经过该方法堆肥处理并制得的有机肥，发酵周期短，粪肥熟化彻底，无害化处理效果好，得到的粪肥有效氮、有效磷、有效钾和有机质含量均得到有效释放，既达到了养殖场废弃物的“脱臭”、“灭菌”和“杀虫”等无害化处理效果，又快速简便地就地取材，变废为宝地获得了有机肥，实现了废弃物的可资源化利用，保护了生态环境。本发明的所有物料成分简单，容易获取，制作工艺简便，成本投入小，利于南方高湿地区和采用刮粪板清粪模式鸡粪含水率较高的养鸡场大规模推广应用。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1附图为本发明提供的曝气式发酵床的主视图；图2附图为本发明提供的曝气式发酵床的剖面图；图3附图为本发明提供的不同的曝气量对堆肥温度影响的示意图；其中，1代表对照组1；2代表对照2；3代表对照组3；4代表模型组1；图4附图为本发明提供的不同的曝气量对堆肥脱水效果的影响示意图；1代表对照组1；2代表对照2；3代表对照组3；4代表模型组1；图5附图为本发明提供的不同的曝气量对堆肥腐熟度的影响示意图；1代表对照组1；2代表对照2；3代表对照组3；4代表模型组1。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。实施例1-6中用到的酵母菌、放线菌及芽孢杆菌均购自北纳创联生物技术研究院；酵母菌为酿酒酵母，名称为by4742，编号为bncc342164；放线菌为粘性放线菌，编号为bncc336944；芽孢杆菌为地衣芽孢杆菌，编号为bncc336464。实施例1一种基于膜片式曝气处理的鸡粪发酵堆肥方法，包括下述步骤：1)构建曝气式发酵床：(11)建4m(宽)×2m(深)防雨、防渗漏，可双向来回移位翻抛的发酵床2座(见图1)，发酵床长度根据养殖场养殖规模大小自行设置；(12)膜片式曝气装置设计：在支撑板1两侧分别固定挡板2，在2个挡板2之间设置翻抛机3；在支撑板1上嵌入田字格式、内径为20mm的曝气软管4，在每间隔曝气软管4的1m×1m接头处，安置曝气膜片7，在发酵床外侧中间部位接入2根输气管5，并与高压气泵6连接(见图2)；2)曝气缓压设计：在步骤1)得到的发酵床的曝气软管上层覆盖15cm厚的稻谷壳；3)发酵料装填：按照基质垫料：鸡粪＝1：1的体积比向步骤2)中的稻谷壳上依次填装质量比为1：1的秸秆粉与椰子壳粉的混合物、鸡粪，得粪料混合物；鸡粪的厚度为8cm；4)添加发酵菌剂：向步骤3)所得粪料混合物中按照1t粪料混合物添加1kg发酵菌剂的量添加发酵菌剂，得发酵混合料；发酵菌剂由质量比为1：1的酵母菌和芽孢杆菌组成。5)曝气通氧：待发酵菌剂添加完成后，立即向发酵床中曝气通氧，通气量为0.5m3/h；3h后，以翻抛机对步骤4)所得发酵混合料来回翻抛一次，以后每天翻抛二次；鸡粪发酵第2天，堆温升至48℃，第4天升至最高堆温55℃，且连续维持6天；17天后，即得有机肥。实施例2一种基于膜片式曝气处理的鸡粪发酵堆肥方法，包括下述步骤：1)构建曝气式发酵床：(11)建4m(宽)×2m(深)防雨、防渗漏，可双向来回移位翻抛的发酵床2座(见图1)，发酵床长度根据养殖场养殖规模大小自行设置；(12)膜片式曝气装置设计：在支撑板1两侧分别固定挡板2，在2个挡板2之间设置翻抛机3；在支撑板1上嵌入田字格式、内径为20mm的曝气软管4，在每间隔曝气软管4的1m×1m接头处，安置曝气膜片7，在发酵床外侧中间部位接入2根输气管5，并与高压气泵6连接(见图2)；2)曝气缓压设计：在步骤1)得到的发酵床的曝气软管上层覆盖10cm厚的稻谷壳；3)发酵料装填：按照基质垫料：鸡粪＝1：1的体积比向步骤2)中的稻谷壳上依次填装质量比为1：1的稻谷壳粉与锯木屑的混合物、鸡粪，得粪料混合物；鸡粪的厚度为10cm；4)添加发酵菌剂：向步骤3)所得粪料混合物中按照1t粪料混合物添加1.5kg发酵菌剂的量添加发酵菌剂，得发酵混合料；发酵菌剂由质量比为3：4：1的酵母菌、芽孢杆菌及放线菌组成。5)曝气通氧：待发酵菌剂添加完成后，立即向发酵床中曝气通氧，通气量为0.8m3/h；2h后，以翻抛机对步骤4)所得发酵混合料来回翻抛一次，以后每天翻抛三次；鸡粪发酵第2天，堆温升至51℃，第4天升至最高堆温57℃，且连续维持8天；18天后，即得有机肥。实施例3一种基于膜片式曝气处理的鸡粪发酵堆肥方法，包括下述步骤：1)构建曝气式发酵床：(11)建4m(宽)×2m(深)防雨、防渗漏，可双向来回移位翻抛的发酵床2座(见图1)，发酵床长度根据养殖场养殖规模大小自行设置；(12)膜片式曝气装置设计：在支撑板1两侧分别固定挡板2，在2个挡板2之间设置翻抛机3；在支撑板1上嵌入田字格式、内径为20mm的曝气软管4，在每间隔曝气软管4的1m×1m接头处，安置曝气膜片7，在发酵床外侧中间部位接入2根输气管5，并与高压气泵6连接(见图2)；2)曝气缓压设计：在步骤1)得到的发酵床的曝气软管上层覆盖20cm厚的稻谷壳；3)发酵料装填：按照基质垫料：鸡粪＝1：1的体积比向步骤2)中的稻谷壳上依次填装质量比为1：1的稻谷壳与秸秆粉的混合物、鸡粪，得粪料混合物；鸡粪的厚度为12cm；4)添加发酵菌剂：向步骤3)所得粪料混合物中按照1t粪料混合物添加2kg发酵菌剂的量添加发酵菌剂，得发酵混合料；发酵菌剂由质量比为2：1的芽孢杆菌及放线菌组成。5)曝气通氧：待发酵菌剂添加完成后，立即向发酵床中曝气通氧，通气量为1.5m3/h；4h后，以翻抛机对步骤4)所得发酵混合料来回翻抛一次，以后每天翻抛四次；鸡粪发酵第2天，堆温升至55℃，第4天升至最高堆温60℃，且连续维持10天；16天后，即得有机肥。实施例4一种基于膜片式曝气处理的鸡粪发酵堆肥方法，包括下述步骤：1)构建曝气式发酵床：(11)建4m(宽)×2m(深)防雨、防渗漏，可双向来回移位翻抛的发酵床2座(见图1)，发酵床长度根据养殖场养殖规模大小自行设置；(12)膜片式曝气装置设计：在支撑板1两侧分别固定挡板2，在2个挡板2之间设置翻抛机3；在支撑板1上嵌入田字格式、内径为20mm的曝气软管4，在每间隔曝气软管4的1m×1m接头处，安置曝气膜片7，在发酵床外侧中间部位接入2根输气管5，并与高压气泵6连接(见图2)；2)曝气缓压设计：在步骤1)得到的发酵床的曝气软管上层覆盖13cm厚的稻谷壳；3)发酵料装填：按照基质垫料：鸡粪＝1：1的体积比向步骤2)中的稻谷壳上依次填装质量比为1：1的秸秆粉与锯末粉的混合物、鸡粪，得粪料混合物；鸡粪的厚度为11cm；4)添加发酵菌剂：向步骤3)所得粪料混合物中按照1t粪料混合物添加1.3kg发酵菌剂的量添加发酵菌剂，得发酵混合料；发酵菌剂由质量比为5：1的芽孢杆菌及放线菌组成。5)曝气通氧：待发酵菌剂添加完成后，立即向发酵床中曝气通氧，通气量为1.0m3/h；4h后，以翻抛机对步骤4)所得发酵混合料来回翻抛一次，以后每天翻抛四次；鸡粪发酵第2天，堆温升至58℃，第4天升至最高堆温62℃，且连续维持10天；15天后，即得有机肥。测定实施例1-4中有机肥大肠杆菌的数量(个/g)、总养分含量(mg/kg)、氨气逸出量(g/kg)及含水量(％)。大肠杆菌测定采用鉴别培养基培养、分离鉴定和显微镜计数；总养分参照有机肥料农业行业标准，风干、粉碎和均一后，分别采用凯氏定氮仪测全氮、钒钼酸铵比色法测定全磷、火焰光度计法测定全钾；氨气逸出量采用氨气检测仪进行检测、水分采用烘干法测定。结果见表1；同时，将实施例1-4得到的有机肥进行盆栽实验，施肥量为土壤质量的2％，将黄瓜种子播种入土壤中，播种深度为4～5cm；15天后，观察黄瓜幼苗的生长状况；见表2；表1实施例1实施例2实施例3实施例4大肠杆菌数量5.5×1030.7×1031.2×1020.2×102氨气逸出量3.422.782.252.14总养分含量37414446含水量28251818表2实施例1实施例2实施例3实施例4株高(cm)8.349.6611.7212.12茎粗(cm)5.835.986.266.87叶长(cm)7.107.237.297.86叶宽(cm)8.168.358.598.98实施例5根据实施例4中的堆肥方法进行堆肥，同时设置对照组，分组如下：对照组1：不进行曝气通氧处理，其它步骤同实施例4步骤1)～4)，然后直接进行翻抛；对照组2：将实施例4中的通氧量改为0.5m3/h，其它操作方法不变；对照组3：将实施例4中的通氧量改为1.5m3/h，其它操作方法不变；对照组4：将实施例4中的通氧量改为0.2m3/h，其它操作方法不变；对照组5：将实施例4中的通氧量改为2.0m3/h，其它操作方法不变；模型组1：完全按照实施例4的方法进行。分别统计对照1-5中得到的有机肥中大肠杆菌数量、氨气产生总量及肥料养分总量；结果见表3～5；表3各组大肠杆菌数量(个/g)表4氨气产生量(g/kg)表5肥料养分含量(mg/kg)由表3～表5可知，当曝气量为1.0m3/h时，得到的发酵堆肥中养分含量最高，大肠杆菌数量及氨气产生量最少。实施例6统计发酵天数在1-16天内，对照组1～3及模型组1在发酵堆肥过程中温度、脱水效果及腐熟度；结果分别见图3～5；由图3～5可知，曝气量度堆肥的腐熟度、含水量及温度均有一定影响，当曝气量为1.0m3/h时，堆肥效果最佳。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。当前第1页12