一种减少污染物排放和提高产量的猪粪堆肥方法技术

本发明专利技术公开了一种减少污染物排放和提高产量的猪粪堆肥方法，包括向猪粪中添加一定量的木本泥炭，混匀后再进行好氧堆肥处理，制得猪粪堆肥产品。本发明专利技术方法具有成本低、适用面广、操作简单等优点，显著减少了猪粪堆肥过程中污染气体的排放，对氨气排放的减排率可达63％，对硫化氢的减排率可以达到89％，对甲烷的减排率可以达到89％，同时可提高堆肥产品中养分含量，提高堆肥品质，此外该发明专利技术还能显著增加23％的堆肥产量，具有推广价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农业堆肥
，更具体涉及一种将木本泥炭用作猪粪堆肥调理剂，实现减少污染物排放和提高产量的猪粪堆肥方法。
技术介绍
随着我国经济、社会的高速发展，居民生活水平迅速提高，对肉、蛋类食品的需求也迅速增加。当前，中国畜牧业已进入一个新的发展阶段，正由传统畜牧业向现代畜牧业转变，畜牧业生产水平不断提高，2010年年出栏50头及以上生猪规模化养殖比重达到64.5％。畜禽养殖业集约化和规模化的迅速发展，使畜禽废弃物排放量急剧增加，而同时受经济效益和技术普及的限制，许多养殖场并未对畜禽废物进行合理处理而直接外排，造成的环境污染问题日益突出。堆肥技术集废弃物处理与肥料生产于一体，符合环境保护中无害化、减量化、资源化与再利用的原则。采用堆肥化技术处理畜禽粪便，可以将其中有机物转化为大量腐殖质，同时通过高温环境杀死其中的病原菌和有害微生物，生产养分含量高的有机肥料，因此堆肥成为减少畜禽粪便污染、有效利用农业废弃物的重要途径。但是，猪粪本身自由空域较小，结构性差，湿度高且C/N比低，本身并不具备理想的好氧堆肥条件。在外加添加剂的条件下，猪粪堆肥虽然可以成功启动，但仍然存在腐熟周期长、腐熟程度低、氮素损失严重、臭气排放量大等问题。研究表明，占初始总氮的16％-74％的氮素会在堆肥过程中损失，其中9.6％-46％初始总氮以NH3的形式损失。一方面会造成环境污染，降低了堆肥的环境效益，更一方面会造成堆肥产品养分的损失，降低堆肥产品的品质。而H2S是堆肥过程中产生的最主要挥发性含硫化合物之一，嗅域值仅为0.007mg/m3，对臭气浓度的贡献率较高。泥炭是沼泽植物死亡后，在空气不足且过度湿润的条件下，通过厌氧微生物的缓慢分解而逐渐累积形成的，其本质就是成炭植物残体在空气不足条件下由厌氧微生物缓慢分解后累积而成的物质。根据成炭植物的类别，可将泥炭分为草本泥炭、木本泥炭、水藓泥炭等。泥炭疏松多孔，通气透水性好，吸附螯合能力强，C/N高，是微生物良好的生长载体，在堆肥领域已有一定应用。目前，国内外相关研究均集中在对水藓泥炭的利用。相比于水藓泥炭，木本泥炭有机质、腐殖酸含量更高，阳离子交换能力和盐分平衡控制能力更强。但是，关于木本泥炭用作堆肥调理剂的研究极少。木本泥炭作为一种在东南亚等国家储量丰富且亟待合理利用的矿产资源，逐渐得到广泛关注。因此，将木本泥炭用作猪粪堆肥调理剂，研究不同木本泥炭添加量下堆肥腐熟度情况以及污染气体排放情况，评价木本泥炭在猪粪堆肥中保氮、减排、增产的应用效果十分必要。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是减少猪粪堆肥过程中染物排放以及提高猪粪堆肥产量。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种减少污染物排放和提高产量的猪粪堆肥方法，包括向猪粪中添加一定量的木本泥炭，混匀得混合物料，再进行好氧堆肥处理，制得猪粪堆肥产品。上述方法中，所述木本泥炭的用量占所述混合物料重量的5％-20％，优选15％-20％，具体可选5％、10％、15％、20％。所述混合物料主要包括所述木本泥炭和猪粪。上述方法中，所述混合物料的C/N比(即碳/氮比)在10-15之间，含水率在55％-60％之间。上述方法中，所述堆肥采用连续强制通风方式，通风速率为0.24-0.42L·kg-1DM·min-1，优选为0.36L·kg-1DM·min-1。上述方法中，所述木本泥炭含水率为37.17-38.67％，C/N比为90.71-97.23，pH为4.9-5.4，总腐殖酸含量为40.28-59.51％；优选地，所述木本泥炭含水率为38.09％，C/N比为94.94，pH为5.2，总腐殖酸含量为48.41％。上述方法中，所述猪粪为鲜猪粪，含水率为62.05-66.12％，优选为64％。本专利技术所述木本泥炭含义与为本领域常规含义相同，可通过市售购得，例如购自香港中向国际有限公司。上述方法中，所述堆肥处理时间为28-35天，优选28天。上述方法中，所述堆肥处理温度≥50℃，优选55-65℃。上述方法中，可定期翻堆，例如每周翻堆一次。上述方法中，可在发酵罐中进行好氧堆肥处理，例如容积20L的不锈钢圆柱形罐，内径0.24m，高0.42m，发酵罐底部设有通气口。具体地，上述减少污染物排放和提高产量的猪粪堆肥方法，包括向猪粪中添加一定量的木本泥炭，混匀得混合物料，再将所述混合物料置于密闭式发酵罐内进行好氧堆肥处理28天，堆肥温度为55-65℃，所述堆肥处理期间进行连续强制通风，通风速率为0.36L·kg-1DM·min-1，每周翻堆一次，制得猪粪堆肥产品；所述木本泥炭的用量占所述混合物料重量的15％-20％。本专利技术还包括上述方法制得的猪粪堆肥产品。本专利技术还包括上述木本泥炭在猪粪堆肥上的应用。(三)有益效果本专利技术采用木本泥炭作为猪粪堆肥调理剂，缩短了猪粪堆肥发酵周期，提高了产品腐熟程度，同时可提高堆肥产品中养分含量，提高堆肥品质，解决了猪粪堆肥过程中常见的腐熟周期长、堆肥效率低和氮素损失严重、臭气排放量大等问题。密闭式好氧堆肥实验表明，向猪粪中添加木本泥炭，所有堆体均能成功启动堆肥，在28d内达到卫生标准和腐熟标准。且在一定范围内木本泥炭添加量越大，高温期越长，腐熟效果更好。添加木本泥炭具有显著地保氮效果，与5％的添加量相比，添加15％-20％的木本泥炭可显著减少44％-63％的TN(总氮)损失。此外，添加木本泥炭还能够明显降低堆体污染气体排放量。添加15％-20％的木本泥炭能够显著降低53.47％-63.31％的NH3排放、50.98％-62.76％的H2S排放以及82.12％-89.48％的CH4排放。更重要的是，添加15％-20％的木本泥炭能够显著提高堆肥产量，可增加23％的堆肥产量。因此，从腐熟度、氮素损失率、减排效果等方面综合考虑，木本泥炭用作猪粪堆肥调理剂的最佳添加量为15％-20％之间。因此，本专利技术采用-木本泥炭作为猪粪堆肥调理剂，达到了高效、高产、低污染的三重效果。本专利技术方法对堆肥原料和堆肥工艺条件要求低，具有成本低、适用面广、操作简单等优点，具有良好的社会效益、经济效益和环境效益，具有推广价值。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是实施例1堆肥过程中温度变化曲线图；图2是实施例1堆肥过程中氨气体日排放量变化曲线图；图3是实施例1堆肥过程中硫化氢气体日排放量变化曲线图；图4是实施例1堆肥过程中甲烷气体日排放量变化曲线图。图5是实施例2堆肥过程中温度变化曲线图；图6是实施例2堆肥过程中氨气体日排放量变化曲线图；图7是实施例2堆肥过程中硫化氢气体日排放量变化曲线图；图8是实施例2堆肥过程中甲烷气体日排放量变化曲线图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不能用来限制本专利技术的范围。实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径获得。以下所用猪粪为干清本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减少污染物排放和提高产量的猪粪堆肥方法，其特征在于，包括向猪粪中添加一定量的木本泥炭，混匀得混合物料，再进行好氧堆肥处理，制得猪粪堆肥产品；所述木本泥炭的用量占所述混合物料重量的5％‑20％。

【技术特征摘要】
1.一种减少污染物排放和提高产量的猪粪堆肥方法，其特征在于，包括向猪粪中添加一定量的木本泥炭，混匀得混合物料，再进行好氧堆肥处理，制得猪粪堆肥产品；所述木本泥炭的用量占所述混合物料重量的5％-20％。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合物料的C/N比为10-15，含水率为55％-60％。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述木本泥炭的用量占所述混合物料重量的15％-20％。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述堆肥采用连续强制通风方式，通风速率为0.24-0.42L·kg-1DM·min-1，优选为0.36L·kg-1DM·min-1。5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述木本泥炭含水率为37.17-38.67％，C/N比为90.71-97.23，pH为4.9-5.4，总腐殖酸含量为40.28-59.51％；优选地，所述木...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国学，张地方，袁京，李赟，王国英，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11