一种利用有机废液制备液体生物肥料的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种有机废液资源化利用的方法，尤其是利用沼液制备高效液体生物肥料的方法。
【背景技术】
[0002]目前，涉及有机废液生产液体肥料的方法有以下几种类型:
第一种，2012年8月22日公布的中国专利《用高浓度有机废水生产具有高生理活性的有机液体肥料基液的方法》，申请号201210103531.4，等一些专利提出用酸或碱对废液进行水解再用碱或酸进行酸碱中和调节pH值，再加入氮磷钾等植物需要的营养元素制成液体肥料。该类方法不足之处在于:1、在生产中加入酸或碱、即杀死了有害菌也杀死了有益菌，去掉了有机肥的生物特性，更不属于生物肥；2、在加酸碱过程中会产生大量的难闻气味，加碱还会产生大量氨气；3、生产设备要求高、投资大，加入酸碱增加了生产操作的危险性，提高了生产成本；4、加入的酸和碱提高了肥料中盐离子浓度，对农作物生长不利。
[0003]第二种，2012年7月11日公布的中国专利《利用沼液生产高效有机液肥的方法及其所用设备》，申请号:201210043708.6，提出对沼液进行爆气供氧，促进沼液中好氧菌繁殖以消除臭味，再加入氮磷钾等植物需要的营养元素制成液体肥料。该方法不足之处在于:
1、通过爆气只是减小了有机废液的臭味，并没有消除，包装后又形成厌氧环境，臭味还会产生。2、爆气只是抑制厌氧菌繁殖，促进好氧菌繁殖并没选择性定向培养，不能成为生物肥；有害菌并没除掉，杂菌率高，达不到生物肥标准。
[0004]第三种，2009年8月12日公布的中国专利《利用畜禽粪水生产高效复合微生物菌剂的方法》，申请号200910010667.9，该方法是先对畜禽粪水发酵进行自然水解酸化，再加入所需要培养的菌进行培养；2015年4月22日公布的中国专利《一种液体生物肥料》，申请号201410771848.4，通过加大接种量使培养的菌成为优势菌群。该类专利不足之处在于:没有对粪水的杀菌工序，有害菌并没除掉，一些有害菌或杂菌的繁殖能力强于培养菌，造成产品杂菌率高，达不到农用生物菌剂的国家标准(GB20287-2006)和生物肥的部颁标准(NY/T798-2004)。
[0005]第四种，2007年12月5日公布的中国专利《畜禽粪尿处理方法》，申请号200610013905.8，该方法先对尿液与污水加入浓盐酸杀菌，用氢氧化钠中和，再加入所需要培养的菌进行培养，该类方法不足之处在于:加入盐酸即增加了生产成本同时提高了肥料中氯离子的浓度，多数果树蔬菜等经济作物为忌氯作物或不耐氯作物，如施用氯离子高的肥料对农作物生长不利，影响其产量和品质。
[0006]第五种，2011年9月28日公布的中国专利《畜禽粪便资源化生产木霉菌生物肥料方法》，申请号201010130132.8，提出先对有机废液进行高温杀菌在加入木霉菌进行培养，该方法的主要缺点在于对废水进行高温杀菌其能耗高，尤其是严格控制燃煤的今天，靠电或天然气加热更增加了生产成本。
[0007]第六种，2014年3月26日公布的中国专利《一种高压脉冲电场杀菌草莓汁的方法》，申请号201310616256.0，近年来利用高压脉冲电场对食品进行非热力杀菌的专利和报道较多，但没有提出利用高压脉冲电场对有机废液进行杀菌的专利和报道。
[0008]第七种，2003年12月3日公布的中国专利《一种电脉冲微型等离子水处理方法和设备》，申请号03111599.3，这类专利都是利用高压电脉冲电场破坏和分解有机物，主要是分解和除去污水中的苯、醌、酚等有毒物质。2015年6月17日公布的中国专利《一种废水的电絮凝处理方法》，申请号201510075315.7，这类专利都是利用电脉冲电场处理污水增加污水中有机物的絮凝、沉降和脱水性，使之从污水中分离出来。这类专利都是利用高压电脉冲分解和消除污水中有机物，减少C0D含量去除有害物质，对于利用高压电脉冲提高有机废水中营养物质含量、活性和吸收利用率以提高肥效还未见报道。
[0009]如前所述，目前在利用有机废水生产液体肥料方面的专利和报道中除了各有各的不足外，其共同的不足在于；1、没有考虑充分提高和发挥有机废水本身营养物质的作用和价值。2、在生物菌培育方面只考虑菌的繁殖数量，没有考虑创造条件使生物菌合成与代谢产生的活性物质尽量多的积累和减少活性物质被生物菌利用与消耗。
【发明内容】
[0010]本发明要解决的技术问题是克服现有技术的种种不足，提供一种利用有机废液生产高效液体微生物肥料的方法。
[0011 ] 为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
[0012]—种利用有机废液制备液体生物肥料的方法，该方法包括如下步骤:
A、一次发酵:在高浓度有机废液中接种发酵菌剂，使接种菌剂与有机废液中的原生菌群共生发酵，得一次发酵液；
B、高阶氧化处理:利用高压脉冲液相放电、等离子体放电技术对步骤A所得一次发酵液进行高阶全氧化处理制备高活性处理液，实现有机物分解、氧化、活化，菌群灭杀和细胞破壁；
C、二次发酵:在步骤B所得的高活性处理液中补充足量碳源和无机营养物，接种复合菌剂进行二次发酵培养，制备生物菌液；
D、营养络合调配:在步骤C所得的生物菌液中加入植物生长营养物和促进剂，对阳离子营养元素进行络合，制备高效液体微生物肥料。
[0013]作为本发明的一种优选技术方案，步骤A中所述的高浓度有机废液选自沼渣、沼液、人及畜禽粪便、污水、生物发酵工业的有机废弃物及废水、生活污水污泥、农产品加工行业的有机废弃物及废水中的任一种或多种。
[0014]作为本发明的一种优选技术方案，步骤A中所述的高浓度有机废液，采用固态有机废弃物时用污水调配为液态；采用有机物含量少的废液时先加入畜禽粪便、作物秸杆类有机废弃物以提高有机物含量。
[0015]作为本发明的一种优选技术方案，步骤A中所述的发酵菌剂采用放线菌、乳杆菌、乳酸菌、芽孢杆菌、光合细菌、酵母菌中的一种或多种。
[0016]作为本发明的一种优选技术方案，步骤B中采用高压液相脉冲放电技术对步骤A所得发酵液进行高阶全氧化处理制备高活性处理液，脉冲电压20-40KV/cm、脉冲频率l-200Hz ;处理持续时间为0.l-10so
[0017]作为本发明的一种优选技术方案，所述脉冲电压为35KV/cm，所述脉冲频率为60Hz ;处理持续时间为l_3s。
[0018]作为本发明的一种优选技术方案，步骤C中所述的碳源选自红糖、葡萄糖、淀粉、土豆泥、制糖工业与淀粉工业的糖泥；所述的无机营养物选自硫酸镁、硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸锰、硼酸、硼砂；所述足量是指加入到碳源和无机营养物量能够满足微生物菌大量生长繁殖的需要，同时满足微生物菌大量合成活性物质和积累代谢产物的需要。
[0019]作为本发明的一种优选技术方案，步骤C中所述的复合菌剂采用放线菌、乳杆菌、乳酸菌、芽孢杆菌、光合细菌、酵母菌中的两种或多种。
[0020]作为本发明的一种优选技术方案，步骤D中所述植物生长营养物和促进剂包括植物必需的和有益的营养元素及其络合物，腐殖酸、氨基酸、海藻酸、壳聚糖、木醋酸、植物激素、植物调节剂中的任一种或多种。
[0021]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:
有机废液，尤其是高浓度有机废液直接用作肥料存在极大的安全隐患，对作物产生严重的毒副作用，同时影响粮食安全。对于高浓度有机废液的处理需要考虑至少两个方面的因素:①无害化，即经过处理的有机废液用作肥料对作物及其籽果高度安全无害；②高品质，即经过处理的有机废液作为肥料具有较高的肥力和全面的营养，形成高品质有机(最好是生态)肥料。这在业界是十分棘手的难题，需要通过复繁的处理工艺才能达成，这样的处理工艺成本太高，几无使用价值。
[0022]本发明独创的二重发酵法中间加高阶氧化技术很好的解决了上述难题。三套工艺联用，一次发酵作为重要的基础和铺垫，在一定程度上将有机废液中的大分子有机物转化为水溶性小分子，提高有机物的溶解性，增加吸收利用率，为后续的高阶氧化及二次发酵做好准备；高阶氧化处理能够在液体中形成高温、冲击波、弧光、强紫外线、超声波、电子雪崩、空化、超临界水状态，并产生大量的离子、羟基自由基、双氧水、臭氧等，形成多种强氧化性物质共同作用于有机废液将其分解、氧化、活化，同时实现灭菌和细