一种禽畜类粪便腐熟处理方法与流程

文档序号:23629431发布日期:2021-01-12 10:44阅读:106来源:国知局

本发明公开了一种禽畜类粪便腐熟处理方法,属于禽畜类粪便处理技术领域。



背景技术:

我国农业生产中,由于长期使用生肥生粪(未经腐熟的粪便),致使农田生态环境、土壤理化性质、土壤结构和土壤微生物区系受到不同程度的破坏,以及植物土传病害病原物、虫卵的复合侵染,在一定程度上严重影响了农产品的生产,随着微生物技术在农业中的应用,利用有益微生物杀灭或压低病原生物数量以控制植物病害发生、发展,许多功能菌也广泛应用于农药和肥料领域,为实现环保、无污染和高效农业生产提供了有效的方法和解决途径。

禽畜粪便含有大量的有机物和植物生产所需的大中微量营养元素,其环保处理和资源化利用的最佳方向应是有机肥料,这已经成为社会广泛的共识。将禽畜粪便进行肥料资源化利用,其前提需要对禽畜粪便进行发酵腐熟干化、杀灭其中的有害病原体。对于禽畜粪便的发酵腐熟,目前社会上采取的基本还是传统而原始的办法,一是畜禽粪便中木质纤维素类物质含量高,导致其降解速度慢,堆肥腐熟周期长;二是堆肥中固有的常温的腐生性微生物在发酵过程中产生多种氨、硫化氢和多种挥发性有机物等致臭物质,既污染周边环境,也对人体健康造成伤害,同时因氨挥发造成氮素损失率达70%以上。

因此,当前要真正解决禽畜粪便的环保处理和肥料资源化利用问题,必须要有一种能够适应禽畜粪便排放现状,能够在现有非常有限的土地或空间进行就地无害化、减量化高效处理,而且非常节能环保,完全没有二次污染,完全达到环保要求的方法。但目前社会上尚未发现有能够满足这样要求的方法。



技术实现要素:

本发明的目的是为了解决上述不足而提供一种禽畜类粪便腐熟处理方法,从而解决上述问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种禽畜类粪便腐熟处理方法,包括将含水农作物秸秆和畜禽粪便颗粒进行组织堆肥,再将堆肥放置于腐熟罐中并添加腐熟剂进行有氧发酵,直至堆肥腐熟。

本制备方法简单易于实现,这种方法复合搭配相符,具有固氮、溶磷、解钾、分解有机质、加速有机质分解养分等功能,能够快速腐熟畜禽粪便,实现粪便无臭无害化处理,同时能促进土壤改良,且有很好的生防效果。

作为优选,所述腐熟剂的制备方法,包括如下步骤:

(1)沼渣发酵:取5%~10%(ml/g)浓度的低温葡萄糖降解菌、10%~15%(ml/g)浓度的低温淀粉降解菌、10%~15%(ml/g)浓度的低温蛋白质降解菌、45%~60%(ml/g)浓度的低温纤维素降解菌混合均匀得混合发酵液,往已制得的混合发酵液内加入灭菌水稻秸秆、小麦麸皮、高粱秸秆和玉米秸秆的混合料后置于30℃条件下发酵培养72h,制得复合菌剂;

(1-1)混合制成:将步骤(1)中的复合菌剂和沼渣,混合均匀,制成秸秆腐熟剂;

(2)厌氧发酵:将清水加热至40℃后,加入清水体积分数10%的益生菌复合菌剂和质量分数10%的糖蜜,配制获得菌种二次放大液;将菌种二次放大液按25%~30%(ml/g)的比例与有机物发酵基质混合后封闭发酵室,进行厌氧发酵;

(2-1)有氧发酵:将步骤(2)制备的厌氧发酵产物转运到通风的场地,进行有氧发酵,晾干后即获得腐熟剂。

通过在沼渣发酵中设计复合菌剂(低温葡萄糖降解菌、低温淀粉降解菌、低温蛋白质降解菌、低温纤维素降解菌),可以实现降解葡萄糖、淀粉、蛋白质、纤维素。同时产生的热量可以使堆肥体系温度升高,使沼渣中的各种葡萄糖、淀粉、蛋白质、纤维素降解菌群工作,进而使生化反应更加彻底。

同时设置不同的厌、有氧发酵,增加腐熟剂的制作效率。

作为优选,所述步骤(1-1)中全程保持温度40~45℃发酵且ph值达到4以下完成菌种发酵,所述步骤(2)中保持温度40~45℃厌氧发酵7~14天,至ph值降到5.5以下完成厌氧发酵。

发酵室内温度保持40~45℃,沼渣发酵ph值控制在4以下,沼渣发酵ph值控制在5.5以下,厌氧发酵效果最佳。

作为优选,所述农作物秸秆长度为2cm~4cm,所述畜禽粪便颗粒粒径为1.8cm~2.5cm。

通过将农作物秸秆长度控制在2cm~4cm,以及畜禽粪便颗粒粒径为1.8cm~2.5cm,从而促进堆肥中有机质的快速分解,合成腐殖质。

作为优选,所述畜禽粪便为猪粪、牛粪、鸡粪、鸭粪和羊粪中的一种或多种。

作为优选,所述农作物秸秆的含水率应控制在55%~65%之间,ph值控制在5.5~8.5之间。

通过将农作物秸秆的含水率控制在55%~65%之间,ph值控制在5.5~8.5之间,能提高堆肥中微生物的多样性,促进微生物分解相关酶。

一种禽畜类粪便腐熟处理方法,包括以下步骤:

a准备合适的腐熟处理原材料:选取合适含水量的农作物秸秆以及制备腐熟剂;

b打碎原材料:将农作物秸秆和畜禽粪便打碎备用,使得畜禽粪便打碎成颗粒状;

c形成堆肥:将农作物秸秆和畜禽粪便颗粒混合均匀,制成混合物,将混合物升温至80~95℃,进行湿热预处理1~4h,再向混合物中加入步骤a制备的腐熟剂,然后堆肥至腐熟,形成含水率为50%~70%的堆肥;

d翻堆:将混合物堆积60~150cm高,当粪便堆中心温度超过70℃时进行翻堆,频率一天/一次,若混合物表面干燥,也需要按照一天最多一次进行翻堆,每当堆体表面温度升至60~70℃,保持3~4d,进行翻堆,共翻堆3次;

e补水:如果粪便堆过干(水分低至45%以下),则须第二次调整水分至50~60%,继续发酵;

f阴干:利用发酵温度使粪便中水分蒸干,当水分渐失时,自然温度亦渐下降,得到的发酵物料堆至40~60cm,等粪便堆中心温度降至40~42℃时,保持10~12d,期间每隔2~3d翻堆一次,得到堆肥腐熟料,或摊开20公分厚、阴干。

g获取:将步骤f阴干后得到的堆肥腐熟料过筛粉碎,即得有机肥。

通过翻堆设置,可延长堆肥高温期,加快堆肥中有机质的降解速率,提高了堆肥品质,促进了农业资源的可持续利用和农产品的快速生长。

作为优选,所述腐熟罐为立体式发酵罐,所述立体式发酵罐底部开设有进气口,顶部设置安装有对发酵尾气进行除臭净化处理的除臭系统,所述除臭系统为uv光解氧化除臭器、臭氧氧化除臭器或紫外线杀菌除臭器的一种或多种混合,所述步骤a~步骤g过程中,需全程开启除臭系统,新鲜的空气从发酵室的底部进入发酵室内,带有臭味发酵尾气在发酵室的顶部被除臭系统吸入其中,经除臭净化后排放到大气中。

与现有技术相比,本发明的有益效果如下:

本发明中,减小发酵过程中发酵物料中散发的臭气对环境造成影响,发酵过程中,开启除臭系统,新鲜的空气从发酵室的底部进入发酵室内,带有臭味的发酵尾气在发酵室的顶部被除臭系统吸入其中,经除臭净化后排放到大气中,有效避免发酵过程的臭气对外部环境产生二次污染,同时对于本方法中所采用的腐熟剂制造方法消耗秸秆量小,无过多额外生产因素,抗干扰能力强。

具体实施方式

下面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。

一种禽畜类粪便腐熟处理方法,包括将含水农作物秸秆和畜禽粪便颗粒进行组织堆肥,再将堆肥放置于腐熟罐中并添加腐熟剂进行有氧发酵,直至堆肥腐熟。

实施例1

所述腐熟剂的制备方法,包括如下步骤:

(1)沼渣发酵:取5%浓度的低温葡萄糖降解菌、10%浓度的低温淀粉降解菌、10%浓度的低温蛋白质降解菌、45%浓度的低温纤维素降解菌混合均匀得混合发酵液,往已制得的混合发酵液内加入灭菌水稻秸秆、小麦麸皮、高粱秸秆和玉米秸秆的混合料后置于30℃条件下发酵培养72h,制得复合菌剂;

(1-1)混合制成:将步骤(1)中的复合菌剂和沼渣,混合均匀,全程保持温度40℃,制成秸秆腐熟剂;

(2)厌氧发酵:将清水加热至40℃后,加入清水体积分数10%的益生菌复合菌剂和质量分数10%的糖蜜,配制获得菌种二次放大液;将菌种二次放大液按25%的比例与有机物发酵基质混合后封闭发酵室,进行厌氧发酵;

(2-1)有氧发酵:将步骤(2)制备的厌氧发酵产物转运到通风的场地,进行有氧发酵,保持温度40℃厌氧发酵7天,至ph值降到5.5以下完成厌氧发酵,晾干后即获得腐熟剂;

一种禽畜类粪便腐熟处理方法,包括以下步骤:

a准备合适的鸭粪便:选取含水量55%,ph值5.9的农作物秸秆以及制备腐熟剂;

b打碎原材料:将农作物秸秆和畜禽粪便打碎备用,使得畜禽粪便打碎成颗粒状;

c形成堆肥:将农作物秸秆和畜禽粪便颗粒混合均匀,制成混合物,将混合物升温至80℃,进行湿热预处理1h,再向混合物中加入步骤a制备的腐熟剂,然后堆肥至腐熟,形成含水率为50%的堆肥;

d翻堆:将混合物堆积60cm高,当粪便堆中心温度超过70℃时进行翻堆,频率一天/一次,若混合物表面干燥,按照一天一次进行翻堆,每当堆体表面温度升至60℃,保持3d,进行翻堆,共翻堆3次;

e补水:如果粪便堆过干(水分低至45%以下),则须第二次调整水分至50%,继续发酵;

f阴干:利用发酵温度使粪便中水分蒸干,当水分渐失时,自然温度亦渐下降,得到的发酵物料堆至40cm,等粪便堆中心温度降至40℃时,保持10d,期间每隔2~3d翻堆一次,得到堆肥腐熟料,或摊开20公分厚、阴干;

g获取:将步骤f阴干后得到的堆肥腐熟料过筛粉碎,即得有机肥。

实施例2

(1)沼渣发酵:取7%浓度的低温葡萄糖降解菌、12%浓度的低温淀粉降解菌、13%浓度的低温蛋白质降解菌、50%浓度的低温纤维素降解菌混合均匀得混合发酵液,往已制得的混合发酵液内加入灭菌水稻秸秆、小麦麸皮、高粱秸秆和玉米秸秆的混合料后置于30℃条件下发酵培养72h,制得复合菌剂;

(1-1)混合制成:将步骤(1)中的复合菌剂和沼渣,混合均匀,全程保持温度43℃,制成秸秆腐熟剂;

(2)厌氧发酵:将清水加热至40℃后,加入清水体积分数10%的益生菌复合菌剂和质量分数10%的糖蜜,配制获得菌种二次放大液;将菌种二次放大液按27%的比例与有机物发酵基质混合后封闭发酵室,进行厌氧发酵;

(2-1)有氧发酵:将步骤(2)制备的厌氧发酵产物转运到通风的场地,进行有氧发酵,保持温度42℃厌氧发酵7天,至ph值降到5.5以下完成厌氧发酵,晾干后即获得腐熟剂。

一种禽畜类粪便腐熟处理方法,包括以下步骤:

a准备合适的的养和牛混合粪便:选取含水量60%,ph值7.4的农作物秸秆以及制备腐熟剂;

b打碎原材料:将农作物秸秆和畜禽粪便打碎备用,使得畜禽粪便打碎成颗粒状;

c形成堆肥:将农作物秸秆和畜禽粪便颗粒混合均匀,制成混合物,将混合物升温至90℃,进行湿热预处理3h,再向混合物中加入步骤a制备的腐熟剂,然后堆肥至腐熟,形成含水率为60%的堆肥;

d翻堆:将混合物堆积100cm高,当粪便堆中心温度超过70℃时进行翻堆,频率一天/一次,若混合物表面干燥,按照一天一次进行翻堆,每当堆体表面温度升至65℃,保持3d,进行翻堆,共翻堆3次;

e补水:如果粪便堆过干(水分低至45%以下),则须第二次调整水分至50%,继续发酵;

f阴干:利用发酵温度使粪便中水分蒸干,当水分渐失时,自然温度亦渐下降,得到的发酵物料堆至50cm,等粪便堆中心温度降至41℃时,保持11d,期间每隔2d翻堆一次,得到堆肥腐熟料,或摊开20公分厚、阴干;

g获取:将步骤f阴干后得到的堆肥腐熟料过筛粉碎,即得有机肥。

实施例3

(1)沼渣发酵:取10%浓度的低温葡萄糖降解菌、15%浓度的低温淀粉降解菌、15%浓度的低温蛋白质降解菌、60%浓度的低温纤维素降解菌混合均匀得混合发酵液,往已制得的混合发酵液内加入灭菌水稻秸秆、小麦麸皮、高粱秸秆和玉米秸秆的混合料后置于30℃条件下发酵培养72h,制得复合菌剂;

(1-1)混合制成:将步骤(1)中的复合菌剂和沼渣,混合均匀,全程保持温度45℃,制成秸秆腐熟剂;

(2)厌氧发酵:将清水加热至40℃后,加入清水体积分数10%的益生菌复合菌剂和质量分数10%的糖蜜,配制获得菌种二次放大液;将菌种二次放大液按30%的比例与有机物发酵基质混合后封闭发酵室,进行厌氧发酵;

(2-1)有氧发酵:将步骤(2)制备的厌氧发酵产物转运到通风的场地,进行有氧发酵,保持温度45℃厌氧发酵7天,至ph值降到5.5以下完成厌氧发酵,晾干后即获得腐熟剂;

一种禽畜类粪便腐熟处理方法,包括以下步骤:

a准备合适的的鸡和猪混合粪便:选取含水量65%,ph值8.5的农作物秸秆以及制备腐熟剂;

b打碎原材料:将农作物秸秆和畜禽粪便打碎备用,使得畜禽粪便打碎成颗粒状;

c形成堆肥:将农作物秸秆和畜禽粪便颗粒混合均匀,制成混合物,将混合物升温至95℃,进行湿热预处理4h,再向混合物中加入步骤a制备的腐熟剂,然后堆肥至腐熟,形成含水率为70%的堆肥;

d翻堆:将混合物堆积150cm高,当粪便堆中心温度超过70℃时进行翻堆,频率一天/一次,若混合物表面干燥,按照一天一次进行翻堆,每当堆体表面温度升至70℃,保持4d,进行翻堆,共翻堆3次;

e补水:如果粪便堆过干(水分低至45%以下),则须第二次调整水分至60%,继续发酵;

f阴干:利用发酵温度使粪便中水分蒸干,当水分渐失时,自然温度亦渐下降,得到的发酵物料堆至60cm,等粪便堆中心温度降至42℃时,保持12d,期间每隔3d翻堆一次,得到堆肥腐熟料,或摊开20公分厚、阴干;

g获取:将步骤f阴干后得到的堆肥腐熟料过筛粉碎,即得有机肥。

由上表格可知,实验组从有机质、总氮、总磷、总钾、可溶性有机碳、总挥发性脂肪酸以及游离氨基酸这七个方面来看,都优于对照组,同时在酸碱方面可以做的更加向中性靠近。

本发明的有益效果:减小发酵过程中发酵物料中散发的臭气对环境造成影响,发酵过程中,开启除臭系统,新鲜的空气从发酵室的底部进入发酵室内,带有臭味的发酵尾气在发酵室的顶部被除臭系统吸入其中,经除臭净化后排放到大气中,有效避免发酵过程的臭气对外部环境产生二次污染,同时对于本方法中所采用的腐熟剂制造方法消耗秸秆量小,无过多额外生产因素,抗干扰能力强。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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