一种用于养蚕废弃物的无害化处理工艺制造技术

本发明专利技术属于蚕业废弃物综合利用技术领域，特别涉及一种用于养蚕废弃物的无害化处理工艺，具体包括以下步骤：(1)无氧氨化；(2)降低氨气浓度；(3)有氧发酵；(4)腐熟度及病原微生物检测。本发明专利技术提供一种用于养蚕废弃物的无害化处理工艺，能够解决存储和集中运输过程中易污染环境的问题，且能有效降低养蚕废弃物的C/N比，提高后期的有氧发酵效率，提高养蚕废弃物的利用度。

A Harmless Treatment Process for Silkworm Waste

【技术实现步骤摘要】
一种用于养蚕废弃物的无害化处理工艺
本专利技术属于蚕业废弃物综合利用
，特别涉及一种用于养蚕废弃物的无害化处理工艺。
技术介绍
养蚕废弃物含有家蚕排泄物(蚕沙)及蚕座有机废弃物(未消化的桑叶和食剩的残留桑树枝叶和蚕座垫料。蚕沙即蚕的固体排泄物，含水分62～66％，含有18种氨基酸，干物中含氮2.97％、磷1.03％、钾3.52％及铜、铁和锌等微量元素，从理论上计算，100kg干蚕沙的肥效相当于14kg硫酸铵。蚕座有机废弃物主要是一些未消化和食剩的残留桑树枝叶和蚕座垫料。其中桑树枝条主要含有纤维素、木质素。残留的桑树叶片蛋白质20％～30％，脂肪4％～10％、纤维9％～15％，果胶2～6％。蚕座垫料主要是一些碳化谷壳，主要含有纤维素、木质素。我国是养蚕大国，蚕茧产量占世界总量的70％以上，养蚕废弃物是养蚕生产中最大宗的副产物之一，平均每生产100kg蚕茧可得养蚕废弃物约600kg，我国每年可产养蚕废弃物300万吨以上。目前生产上养蚕废弃物被随意丢弃，造成养蚕环境和生态环境的污染，以及资源的浪费。家蚕是专食性昆虫，桑叶是其唯一食物，新鲜蚕沙不仅含水率高(62～66％)，而且有较多的桑树枝叶，容易滋生各种菌类，随意堆放5天霉菌孢子可以扩散10m。同时养蚕废弃物中还有较多的病死蚕体，携带大量的病原细菌和病毒，随意堆放或直接还田施肥会污染养蚕环境或桑叶，导致蚕病爆发，给养蚕活动带来严重影响。养蚕废弃物作为废弃物的运输及处理不当，容易造成污染和腐烂等，污染水源和土壤，危害人畜健康和农村生态环境，影响新农村建设。而目前对养蚕废弃物的处理工艺主要有活性物质提取、无氧堆肥，有氧堆肥3个方面。其中活性物质提取如提取黄酮，叶绿素盐等，主要是针对大型蚕种场和养蚕工厂，且仅涉及到蚕沙，其中的蚕座有机废弃物部分没有处理。但随着我国对入口食品添加剂来源的限制，用于该部分处理的蚕沙用量也不断减少。无氧堆肥则主要针对高温多湿的环境，以及一年多次养蚕，养蚕废弃物生产量大的情况，采用简易蚕沙池，腐熟养蚕废弃物，达到降解养蚕废弃物病原菌的目的。但我国蚕农较为分散，鲜有规模化的，而无氧堆肥需要占用较大面积，养蚕废弃物堆肥的量要求达到直径1.5m以上的椎体，约为500kg的量，大部分单户蚕农的养蚕废弃物不足以满足一个有效的堆肥的量，且无氧发酵存在臭味大，表面容易滋生蚊蝇，必须等到养蚕结束才能封堆等问题，难以普及。有氧发酵堆肥是目前研究的热点，多参考猪粪、鸡粪、牛粪等畜禽粪便的堆肥方法，做适当的改动，如添加蘑菇渣调剂C/N，改善通气性，添加桑枝屑、添加腐殖酸泥等。添加大量的纤维素酶以提高枝叶的发酵效率。在实际生产过程中，单一收集蚕粪比较费时，常与食剩的残留桑叶、桑枝和蚕座垫料一起收集作为养蚕废弃物，因此其既有动物粪便的特点，容易发臭，发霉，通气性差，又有植物枝叶的特点，纤维素果胶含量高，蛋白含量较动物粪便低，C/N在25:1，较动物粪便高，利用动物粪便的处理工艺发酵较为困难；单纯的有氧堆肥法没有办法在堆肥前将养蚕散户集中对养蚕废弃物进行处理，也不能解决运输中的污染问题；并且养蚕废弃物由于氮含量较低，含有较多的枝叶，如果直接利用有氧发酵进行无害化处理和利用，必须额外添加氮源和各种纤维素酶，而尿素含氮量为46％，是廉价的氮源，但是直接加入会抑制有氧发酵的细菌繁殖，不利于有氧发酵的进行。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于养蚕废弃物的无害化处理工艺，能够解决存储和集中运输过程中易污染环境的问题，且能有效降低养蚕废弃物的C/N比，提高后期的有氧发酵效率，提高养蚕废弃物的利用度。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种用于养蚕废弃物的无害化处理工艺，具体包括以下步骤：步骤1、按养蚕废弃物：尿素溶液质量比为10:1加入尿素溶液，再以养蚕废弃物总重量为基准，分别加入0.5％氨化离子溶液、0.5‰饲用蜡样芽孢杆菌粉及0.3‰碳酸钙粉，将上述物料搅拌均匀后常温条件下密闭发酵；所述氨化离子溶液由以下组分组成：2.5g/L硝酸钠、3.0g/L磷酸钾、5.0g/L氯化镁、2.0g/L硫酸铁及2.0g/L硫酸铵；步骤2、将步骤1中密闭发酵后的混合物晾晒2天去除多余的氨气；步骤3、以步骤2中得到的产物总重量计分别加入1％EM发酵菌稀释剂、0.1‰磷酸三钙及0.5‰氯化钙后，再使用1％干桑枝粉覆盖发酵容器顶部进行发酵；步骤4、取步骤3所得发酵产物分别进行腐熟度检测及病原微生物检测。优选地，步骤1中所述尿素溶液为质量分数为10％的尿素溶液。优选地，步骤1中所述密闭发酵时间为16～30天。优选地，步骤1中所述饲用蜡样芽孢杆菌粉加入到养蚕废弃物中后，每1kg养蚕废弃物中蜡样芽孢杆的有效活菌数为25亿个。优选地，步骤2中可通过利用步骤1中密闭发酵的养蚕废弃物和新鲜养蚕废弃物按质量比为1:1混合以降低氨气浓度。优选地，步骤3中所述1％EM发酵菌稀释剂加入到氨化去氨气的养蚕废弃物中，每1kg氨化去氨气的养蚕废弃物中含EM发酵菌有效活菌为20亿个。优选地，步骤3中所述EM发酵菌稀释剂由EM发酵菌与稀释基料按质量比为1:10组成；所述稀释基料由麸皮、玉米皮、米糠按质量比为1:1:1混合而成。优选地，步骤3中所述发酵参数的控制方法为：第1天每通风1min后停止30min，发酵温度为40℃；第二天每通风1min后停止45min，发酵温度为50℃，第三天开始每通风开1min后停止60min，发酵温度均为60℃；在第3天和第5天各搅拌一次，共发酵7天；发酵罐入口每分钟的进风量为有效发酵体积的1/5。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术提供的用于养蚕废弃物的无害化处理工艺，无氧氨化过程中使用的蜡样芽孢杆菌能够消耗氧气，同时还具有微弱的氨化能力，能够为氨化过程中的氨化细菌提供无氧环境，促进无氧氨化反应过程的进行；加入的碳酸钙粉可以中和养蚕生产中加入的漂白粉等酸性物质，同时还可以调节无氧发酵产生的酸，保证氨化反应进行；加入氨化离子溶液，可以促进自然存在的氨化细菌增殖，提高氨化效率；适量尿素溶液的加入，可以避免由于尿素含量过高影响后期发酵，或者由于尿素含量过低导致氨化反应效果不佳且养蚕废弃物易发生霉变。2、本专利技术提供的用于养蚕废弃物的无害化处理工艺，利用无氧氨化，将无机氮转换为有机氮，提供了有机氮源；氨化过程中的氨化细菌繁殖并分泌尿素酶，可对尿素进行分解释放出氨，氨能够促使纤维素、半纤维素、木质素之间的酯键破坏，使植物结构变得疏松而易于后续的发酵，进一步提高养蚕废弃物有氧发酵的效率，并提高养蚕废弃物中含有的桑枝、桑叶等植物部分的利用价值。3、本专利技术提供的用于养蚕废弃物的无害化处理工艺，对养蚕废弃物的无氧氨化过程是在密闭状态下进行16～30天，且氨化反应对温度的要求范围大，可以随便放置，对反应堆的大小无要求，方便存储和运输，能够解决我国蚕农较为分散，规模小不便集中处理的问题，且能够解决存储和运输过程中易污染环境的问题。4、本专利技术提供的用于养蚕废弃物的无害化处理工艺，有氧发酵过程中使用的磷酸三钙与氯化钙能够吸附残留的氨气，抑制厌氧菌的生长；将干桑枝粉覆盖在发酵罐的顶部能够吸附初期有氧发酵产生的气体；且由于堆肥超过45℃，才可以杀灭虫卵、幼虫等，达到50-60℃高温可以使养蚕废弃物中的病本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于养蚕废弃物的无害化处理工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1、按养蚕废弃物：尿素溶液质量比为10:1混合养蚕废弃物与尿素溶液，再以养蚕废弃物总重量为基准，分别加入0.5％氨化离子溶液、0.5‰饲用蜡样芽孢杆菌粉及0.3‰碳酸钙粉，将上述物料搅拌均匀后常温条件下密闭发酵；所述氨化离子溶液由以下组分组成：2.5g/L硝酸钠、3.0g/L磷酸钾、5.0g/L氯化镁、2.0g/L硫酸铁及2.0g/L硫酸铵，余量为水；步骤2、将步骤1中密闭发酵后的混合物晾晒2天去除多余的氨气；步骤3、以步骤2中得到的产物总重量计分别加入1％EM发酵菌稀释剂、0.1‰磷酸三钙及0.5‰氯化钙后，再使用1％干桑枝粉覆盖发酵容器顶部进行发酵；步骤4、取步骤3所得发酵产物分别进行腐熟度检测及病原微生物检测。

【技术特征摘要】
1.一种用于养蚕废弃物的无害化处理工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1、按养蚕废弃物：尿素溶液质量比为10:1混合养蚕废弃物与尿素溶液，再以养蚕废弃物总重量为基准，分别加入0.5％氨化离子溶液、0.5‰饲用蜡样芽孢杆菌粉及0.3‰碳酸钙粉，将上述物料搅拌均匀后常温条件下密闭发酵；所述氨化离子溶液由以下组分组成：2.5g/L硝酸钠、3.0g/L磷酸钾、5.0g/L氯化镁、2.0g/L硫酸铁及2.0g/L硫酸铵，余量为水；步骤2、将步骤1中密闭发酵后的混合物晾晒2天去除多余的氨气；步骤3、以步骤2中得到的产物总重量计分别加入1％EM发酵菌稀释剂、0.1‰磷酸三钙及0.5‰氯化钙后，再使用1％干桑枝粉覆盖发酵容器顶部进行发酵；步骤4、取步骤3所得发酵产物分别进行腐熟度检测及病原微生物检测。2.根据权利要求1所述的用于养蚕废弃物的无害化处理工艺，其特征在于，步骤1中所述尿素溶液为质量分数为10％的尿素溶液。3.根据权利要求1所述的用于养蚕废弃物的无害化处理工艺，其特征在于，步骤1中所述密闭发酵时间为16～30天。4.根据权利要求1所述的用于养蚕废弃物的无害化处理工艺，其特征在于，步骤1中所述饲用蜡样芽...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨金宏，孔卫青，
申请(专利权)人：安康学院，
类型：发明
国别省市：陕西,61