一种通过快速降解畜禽废弃物来制备生态有机粗肥的方法技术

本发明专利技术属于有机肥制备方法领域，并公开了一种通过快速降解畜禽废弃物来制备生态有机粗肥的方法，包括以下步骤：(1)调理废弃物：向畜禽废弃物中依次添加有机调理物和无机改性剂，搅拌均匀得到混合物Ⅰ；(2)添加菌种：加热步骤(1)所获得的混合物Ⅰ，使混合物Ⅰ内部升温后添加降解菌，得到混合物Ⅱ；(3)辅助发酵：加热并搅拌混合物Ⅱ，同时对混合物Ⅱ强制对流换气，使混合物Ⅱ的含水率达到30％～40％，则获得有机粗肥。本发明专利技术提供的方法可有效改善畜禽废弃物脱水特性，固定重金属并氧化抗生素，畜禽废弃物和有机调理物中的有机物、粗纤维会被降解菌短时间内利用分解，使结合水更易脱除。

Method for preparing ecological organic crude fertilizer by quick degradation of livestock and poultry waste

The invention belongs to the field of organic fertilizer and preparation method, and discloses a rapid degradation by animal waste to the preparation method of ecological organic fertilizer crude, which comprises the following steps: (1) conditioning waste: animal wastes in order to add organic matter and inorganic conditioning modifier, evenly stirring to obtain mixture (I; 2 add: step heating) strains (1) of the obtained mixture, add the mixture of internal temperature degradation bacteria, obtained mixture; (3) aided fermentation: heating and stirring the mixture and the mixture of 2, forced convection gas, the water mixture rate of 30% to 40%, while the organic crude fat. The method provided by the invention can effectively improve the animal waste dewatering characteristics, fixed heavy metals and oxidation antibiotics, organic matter, animal waste and organic matter in the processing of crude fiber degradation bacteria will be a short period of time by the combination of water decomposition, easy removal.

【技术实现步骤摘要】
一种通过快速降解畜禽废弃物来制备生态有机粗肥的方法
本专利技术属于有机肥制备方法领域，更具体地，涉及一种生态有机粗肥的方法。
技术介绍
目前，中国畜禽业已经进入现代化发展阶段，规模化、集约化的养殖场的发展呈急剧上升的趋势，生产大量肉蛋奶产品的同时伴生了大量的畜禽废弃物。这类废弃物中含有大量的病原微生物和寄生虫卵，以及抗生素、重金属等外源化学品，不经妥善处理会对周围水域、土壤将造成严重的污染。同时，该类废弃物中富含大量有机质及氮、磷营养元素，可资源化利用程度较高。堆肥是一种有效的畜禽废弃物利用技术，借助微生物作用，将畜禽废弃物转化为有机肥。然而，传统堆肥工艺耗时长(50-80天)，处理过程中将占用大量土地资源；其处理条件温和，病原微生物消灭不彻底、针对外源化学品预防不充分。这些外源化学品残留在畜禽废弃物中，如果直接作为有机肥的原料进行发酵，重金属和抗生素伴随着肥料的施用进入土壤，随着土壤上作物的生长进入食物链，进而对人的身体产生危害。更为重要的是，畜禽废弃物含水量高，不宜长途运输，且运输途中容易引发一系列环境污染问题。针对上述问题，为加快畜禽废弃物的处理处置，公开号CN101696391A中国专利公开了农业废弃物快速堆肥菌剂和生产有机肥的方法，得到的菌剂可在30日内完成畜禽粪便的堆肥；公开号CN105255777A中国专利公开了利用猪粪和蘑菇渣生产生物有机肥的方法，18-22天完成发酵基料的快速腐熟。另一方面，目前已经公开的中国专利中针对畜禽废弃物中外源化学品进行了处理，但是有的不能对有机固废中抗生素和重金属同时进行处理，有的能够同时处理但是要借助微波等技术，工艺较为复杂。例如公开号CN102757280A中国专利公开了一种添加氧化剂降解抗生素的堆肥方法；公开号CN101274861A中国专利公开了一种利用木质素类腐殖质钝化重金属的堆肥方法；公开号CN103864483A中国专利公开了一种利用微生物螯合剂去除有机固废重金属的堆肥方法，上述的专利分别对抗生素和重金属进行了处理。公开号CN104108842A中国专利公开了一种通过微波处理技术与重金属稳定化技术联合高效地处理含抗生素和有机胂禽粪，做到了同时处理抗生素和含砷化合物，上述的技术中，畜禽废弃物的快速降解和外源化学品的安全处置未能深度融合，使得畜禽废弃物的资源化利用过程环节众多，成本增加。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种通过快速降解畜禽废弃物来制备生态有机粗肥的方法，通过调理剂的添加以及温湿度调控机制达到快速处理废弃物并降解抗生素、固化重金属的目的。为实现上述目的，按照本专利技术，提供了一种通过快速降解畜禽废弃物来制备生态有机粗肥的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)调理废弃物：向畜禽废弃物中依次添加有机调理物和无机改性剂，搅拌均匀得到混合物Ⅰ；(2)添加菌种：加热步骤(1)所获得的混合物Ⅰ，使混合物Ⅰ内部温度升至50-55℃后添加降解菌，得到混合物Ⅱ。(3)辅助发酵：加热并搅拌混合物Ⅱ，同时对混合物Ⅱ强制对流换气8-12h，使混合物Ⅱ的含水率达到30％～40％，则获得有机粗肥。优选地，步骤(1)中所述畜禽废弃物为猪粪、鸡粪、牛粪、鹅粪、鸭粪中的一种或多种。优选地，所述有机调理物为稻壳、秸秆、锯末、蔬菜渣中的一种或多种。优选地，所述畜禽废弃物与所述有机调理物质量比为1:6-50:1，两者共同形成的混合物A的含水率为45％-70％并且堆积密度为0.7-1.2g/cm3。优选地，所述无机改性剂与混合物A的质量比为1/500-1/200；所述无机改性剂按质量份数比包括：2-5份碱性含钙化合物、2-4份二价铁盐以及1-5份氧化剂；所述碱性含钙化合物为CaO或Ca(OH)2，所述二价铁盐为FeSO4或FeCl2，所述氧化剂为CaO2或三价铁盐，所述三价铁盐为FeCl3或Fe2(SO4)3。优选地，步骤(2)中所述降解菌为酵素菌或嗜热脂肪芽胞杆菌，并且降解菌在混合物Ⅱ中所占的质量比例为1/2000-1/500。优选地，步骤(3)中，加热保持混合物Ⅱ内部温度为50-65℃，湿度不大于90％。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：(1)本方法加入的有机调理物改变了混合物的理化特性，包括含水率、孔隙结构、堆积密度，加入有机调理物后，降低了畜禽废弃物含水率，使孔隙增加，有利于好氧降解菌的快速繁殖、物料中大分子有机物的降解以及水分蒸发。(2)本方法可有效改善畜禽废弃物脱水特性，固定重金属并氧化抗生素。畜禽废弃物和有机调理物中的有机物、粗纤维会被降解菌短时间内利用分解，使结合水更易脱除。无机调节剂的添加能调节废弃物酸碱性，使重金属向结合程度更强的形态转化，譬如生成碱性沉淀、残渣态等。这些形态在环境中较难浸出，对土壤和生物的影响小。此外，CaO2/Fe3+等在堆肥过程中起到抗生素降解氧化剂的作用。(3)通过监控温湿度，调节并优化加热、物料深度搅拌翻滚、强制换气，营造一种适宜高温微生物生存及水分快速脱除的环境，实现高水分废弃物的水分脱出和病原微生物和寄生虫卵的灭活处理。(4)得到的有机粗肥质量、体积明显降低，无需再借助其他能源在已添加降解菌的作用下自行深度发酵，便于后续的运输和处理。(5)有效缩短了畜禽废弃物制备有机肥料的周期，本专利技术的方法20h以内即可得到生态有机粗肥，工艺过程简单易于实行。附图说明图1是本专利技术的流程示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。实施例1(1)调理废弃物：将64kg新鲜猪粪，6kg锯末，2kg稻壳均匀混合得到混合物A(即畜禽废弃物：有机调理物＝8:1)，所得混合物A含水率为68％，堆积密度0.72g/cm3，总质量72kg。将CaO，FeSO4，FeCl3按质量比5：3：2混合得到无机改性剂，加入300g无机改性剂得到混合物Ⅰ(无机改性剂与混合物A的质量比为1/240)。(2)添加菌种：加热步骤(1)所获得的混合物Ⅰ，使混合物Ⅰ内部温度快速升至55℃，加热时混合物Ⅰ会失去一部分水分，然后再添加酵素菌100g得到混合物Ⅱ(酵素菌与混合物Ⅱ的质量比为1/700)。(3)辅助发酵：通过加热装置、抽气装置和温湿度传感器控制混合物Ⅱ内部温度为60-65℃，湿度68％-90％。加热并翻滚物料12h后，物料含水率降至37.5％，得到粗肥约35kg。此本实施例中，废弃物的质量由70kg降低至35kg，抗生素和重金属浸出浓度变化见表1。表1处理前后抗生素和重金属浸出浓度变化表实施例2(1)调理废弃物：将5kg鸡粪，30kg白菜均匀混合得到混合物A(即畜禽废弃物：有机调理物＝1:6)，所得混合物A含水率为70％，堆积密度0.7g/cm3，总质量35kg，将CaO(或Ca(OH)2)，FeCl2，CaO2按质量比4：3：3混合得到无机改性剂，再加入175g无机改性剂得到混合物Ⅰ(即无机改性剂与混合物A的质量比为1/200)。(2)添加菌种：加热步骤(1)所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过快速降解畜禽废弃物来制备生态有机粗肥的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)调理废弃物：向畜禽废弃物中依次添加有机调理物和无机改性剂，搅拌均匀得到混合物Ⅰ；(2)添加菌种：加热步骤(1)所获得的混合物Ⅰ，使混合物Ⅰ内部温度升至50‑55℃后添加降解菌，得到混合物Ⅱ；(3)辅助发酵：加热并搅拌混合物Ⅱ，同时对混合物Ⅱ强制对流换气8‑12h，使混合物Ⅱ的含水率达到30％～40％，则获得有机粗肥。

【技术特征摘要】
1.一种通过快速降解畜禽废弃物来制备生态有机粗肥的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)调理废弃物：向畜禽废弃物中依次添加有机调理物和无机改性剂，搅拌均匀得到混合物Ⅰ；(2)添加菌种：加热步骤(1)所获得的混合物Ⅰ，使混合物Ⅰ内部温度升至50-55℃后添加降解菌，得到混合物Ⅱ；(3)辅助发酵：加热并搅拌混合物Ⅱ，同时对混合物Ⅱ强制对流换气8-12h，使混合物Ⅱ的含水率达到30％～40％，则获得有机粗肥。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述畜禽废弃物为猪粪、鸡粪、牛粪、鹅粪、鸭粪中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机调理物为稻壳、秸秆、锯末、蔬菜渣中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述畜禽废弃物与所述有机调理物质量比为1:6-50:...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡红云，杨宇涵，姚洪，黄永达，刘欢，申俊豪，许勉，石梦雅，曹金秀，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42