一种利用蓄禽废弃物制备有机-无机复合肥的方法与流程

本发明属于畜禽废弃物处理，具体涉及一种利用蓄禽废弃物制备有机-无机复合肥的方法。

背景技术：

1、畜禽废弃物，主要来源于猪、牛、羊、鸡、鸭、鹅等养殖动物排放的粪便、尿液，以及过期饲料、饲喂过程中产生的饲料残食等。目前，我国每年产生畜禽粪污约38亿t，综合利用率不到60％。禽畜养殖生产活动的开展较为分散，并且很多粪便等废弃物本身的分解效果不能得到有效的保障。部分畜禽粪污没有得到有效处理和利用，成为农村环境治理的一大难题。

2、很多养殖农户在参与养殖之前，没有经过相应的环保审批，自身不具备对于粪便但是本身其更加关注饲养，而对于污染的治理上不愿意选择更高成本的技术设备来进行应对和处理。禽畜养殖本身的污染排放量较大，同时浓度较高，如果相关投入不足，并且技术水平落后，那么其很难达到相应的污染治理的目标。

3、现阶段对畜禽废弃物(粪污)的无害化处理与资源化利用的主要技术包括：饲料化技术、肥料化技术，其中，饲料化技术主要存在的问题是：粪便必须是经过无害化处理过的才能够使用；如果畜禽处于疾病期，那么不能够使用粪便喂养；畜禽粪便的喂养数量要合理，不然可能引起其他的一些问题。肥料化技术指的是将经过处理的畜禽废弃物用作肥料。由于废弃物中含有丰富的氮、磷、钾以及有机物，是农业可持续发展的珍贵资源。过去，也有农民将其用过肥料，但由于对废弃物的处理过于简单，因而没有起到很大的功效。

4、可以看出，现阶段对于禽畜粪便污染处理的技术依然不够成熟，整体的运行成本较高，在实际应用中存在一定落实效果不佳的问题。因此，急需一种能够快速、高效的生物处理技术，实现畜禽废弃物生物质资源的肥料高值化利用。

技术实现思路

1、基于现有技术存在的问题，本发明提供了一种利用蓄禽废弃物制备有机-无机复合肥的方法，实现畜禽废弃物生物质资源的肥料高值化利用。

2、基于上述技术需求，本发明公开以下技术方案：

3、一种利用蓄禽废弃物制备有机-无机复合肥的方法，包括以下步骤：

4、步骤1，筛选高活性产酶的微生物菌株；

5、步骤2，采用步骤1筛选的微生物菌株对蓄禽废弃物进行发酵，并获得混合有机酸；

6、步骤3，以发酵产生的混合有机酸为催化剂，对蓄禽废弃物水解，获得有机固体废弃物水解液；

7、步骤4，将有机固体废弃物水解液再经固氨催化剂作用，制备无恶臭和异味的水溶性肥料；

8、步骤5，在水溶性肥料基础上再加入无机营养，获得有机-无机复合肥。

9、优选的，所述步骤1中，所述微生物菌株为好氧、厌氧、兼氧型微生物形成的复合生物菌群。

10、优选的，所述步骤1中，所述高活性产酶、产酸的微生物菌株包括贝莱斯芽孢杆菌、暹罗芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、哈茨木霉菌、产酸乳酸菌中的一种或一种以上的组合。

11、优选的，所述微生物菌株发酵温度为50～70℃。

12、优选的，所述步骤2包括：将步骤1中所述微生物菌株加入蓄禽废弃物中，调节有机固体废弃物的碳氮比，在ph为7.0-7.2兼性厌氧条件下，经2～3小时、50-70℃兼性厌氧发酵的菌解-酶解-酸解阶段阶段，使蓄禽废弃物产生大量的混合有机酸。

13、进一步优选的，所述碳氮比为20～25:1。碳源和氮源浓度过高或者过低，均不利于微生物的生长繁殖。浓度过高：微生物在发酵过程中生长缓慢，代谢废物产生较多，最终导致微生物代谢异常，影响外源蛋白质的合成。浓度过低：培养基所能提供的营养物质有限，影响微生物的繁殖。

14、优选的，所述步骤3具体包括：以所述混合有机酸作为催化剂，经60℃、2～3小时常压化学催化水解反应，使蓄禽废弃物快速降解为小分子氮化物和碳化物，获得有机固体废弃物水解液。

15、优选的，所述步骤4具体包括：在所述有机固体废弃物水解液中加入固氨催化剂，反应0.5～1小时，得到无恶臭和异味的水溶性肥料。

16、在有机固体废弃物中，氨气是恶臭的主要组成部分，通过控制氨气的挥发可以降低恶臭的产生并能够保持有机固体废弃物中的含氮量。本发明优选的，采用氧化剂或者中和剂作为固氨催化剂，对有机固体废弃物保氮除臭。其中氧化剂通过氧化作用保氮除臭，具体的氧化剂包括高锰酸钾、次氯酸盐等；中和剂通过酸碱中和反应进行保氮除臭，中和剂包括过磷酸钙、硫酸亚铁、稀硫酸等，优选采用中和剂。

17、优选的，所述蓄禽废弃物为牛粪、羊粪、猪粪、鸡粪、鸭粪、鹅粪中的一种或者多种。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

19、(1)本发明方法处理时间短

20、处理时间短到6小时左右即可出产品，产品为小分子水溶性有机－无机的复合肥料，含作物易吸收利用的小肽分子及氨基酸，附加值高；现有方法处理时间大多为5-7天，且占地面积大，劳动强度大，对环境的污染程度高，且不便于直接制备有机-无机水溶性肥料。

21、(2)本发明方法环保、循环节能效率高

22、采用加热、发酵、冷却，充分利用能量循环，达到了高效节能，平均每吨畜禽废弃物处理耗能低。

技术特征：

1.一种利用蓄禽废弃物制备有机-无机复合肥的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的利用蓄禽废弃物制备有机-无机复合肥的方法，其特征在于，所述步骤1中，所述微生物菌株为好氧、厌氧、兼氧型微生物形成的复合生物菌群。

3.根据权利要求1或2所述的利用蓄禽废弃物制备有机-无机复合肥的方法，其特征在于，所述步骤1中，所述高活性产酶、产酸的微生物菌株包括贝莱斯芽孢杆菌、暹罗芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、哈茨木霉菌、产酸乳酸菌中的一种或一种以上的组合。

4.根据权利要求1所述的利用蓄禽废弃物制备有机-无机复合肥的方法，其特征在于，所述微生物菌株发酵温度为50～70℃。

5.根据权利要求1所述的利用蓄禽废弃物制备有机-无机复合肥的方法，其特征在于，所述步骤2包括：将步骤1中所述微生物菌株加入蓄禽废弃物中，调节有机固体废弃物的碳氮比，在ph为7.0-7.2兼性厌氧条件下，经2～3小时、50-70℃兼性厌氧发酵的菌解-酶解-酸解阶段阶段，使蓄禽废弃物产生大量的混合有机酸。

6.根据权利要求5所述的利用蓄禽废弃物制备有机-无机复合肥的方法，其特征在于，所述碳氮比为20～25:1。

7.根据权利要求1所述的利用蓄禽废弃物制备有机-无机复合肥的方法，其特征在于，所述步骤3具体包括：以所述混合有机酸作为催化剂，经60℃、2～3小时常压化学催化水解反应，使蓄禽废弃物快速降解为小分子氮化物和碳化物，获得有机固体废弃物水解液。

8.根据权利要求1所述的利用蓄禽废弃物制备有机-无机复合肥的方法，其特征在于，所述步骤4具体包括：在所述有机固体废弃物水解液中加入固氨催化剂，反应0.5～1小时，得到无恶臭和异味的水溶性肥料。

9.根据权利要求1或8任一项所述的利用蓄禽废弃物制备有机-无机复合肥的方法，其特征在于，所述蓄禽废弃物为牛粪、羊粪、猪粪、鸡粪、鸭粪、鹅粪中的一种或者多种。

技术总结
本发明公开了一种利用蓄禽废弃物制备有机‑无机复合肥的方法，包括：筛选高活性产酶的微生物菌株；采用筛选的微生物菌株对蓄禽废弃物进行发酵，获得混合有机酸；以发酵产生的混合有机酸为催化剂，对蓄禽废弃物水解，获得有机固体废弃物水解液；将有机固体废弃物水解液再经固氨催化剂作用，制备无恶臭和异味的水溶性肥料；在水溶性肥料基础上再加入无机营养，获得有机‑无机复合肥。本发明方法处理时间短，产品为小分子水溶性有机－无机的复合肥料，含作物易吸收利用的小肽分子及氨基酸，附加值高，且本发明方法环保、循环节能效率高。

技术研发人员：钟伟,陈建海,黄番敏,李松,张小磊
受保护的技术使用者：广东新景象生物工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13