一种电磁强化制备复合接种剂的方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种电磁强化制备复合接种剂的方法，该方法将畜禽粪便、纳米铁、纳米碳按质量比35‑45:1:1的比例混合均匀，调节混合物pH为6‑9、碳氮比为20‑35；然后将中空电极放置于混合物中，通过中空电极外加电压同时通入空气，通过磁场发生器对混合物施加磁场，在电场、磁场作用下，混合物进行好氧发酵，使得堆体中能适应电磁强化的微生物的生长、活性增强；发酵完成后，发酵产物即为复合接种剂；本发明专利技术方法制得的复合接种剂中微生物活性高，使用后能使得堆体快速腐熟，加速有机物转化为腐殖质的进程，大大减少好氧堆肥周期。

Preparation and application of compound inoculant by electromagnetic strengthening

【技术实现步骤摘要】
一种电磁强化制备复合接种剂的方法及应用
本专利技术属于畜牧业废弃物资源化利用领域，具体涉及电磁强化制备复合接种剂的方法及其在处理畜禽养殖产生的固体废物中的应用。
技术介绍
随着畜禽养殖业的发展与“美丽乡村”项目的实施，集约化，规模化的畜禽养殖成为畜禽养殖业的必然趋势。但由于畜禽养殖业的迅速发展与配套废弃物处理技术的不成熟，畜禽粪便作为有机肥源时若不能得到合理的集约化绿色化处理，容易造成以畜禽养殖场为中心的面源污染问题，是制约农村环境卫生改善最主要的因素。畜禽养殖废物具有巨大的能源化潜力与资源利用价。在传统的畜禽废物处理方法中，好氧堆肥与好氧发酵是实现畜禽废物无害化与资源化利用的重要途径。但普通方法可能存在氨氮损失较大，投入成本高，配套设施要求高，受温度以及影响大以及沼气化肥料化效率不高等问题。因此，高效发酵菌种的选取是畜禽养殖废物高效资源化利用技术的关键。针对畜禽养殖废物的堆肥化效率不高，受外界干扰因素多，适用范围局限等问题，对以畜禽养殖废弃物或浸出液为原料制备复合微生物菌剂的研究蓬勃发展。如山东大学专利技术的牛粪高温腐熟剂，由牛粪加复合菌剂发酵后烘干制得。其腐熟剂产生大量纤维素酶，半纤维素酶和蛋白酶，可将牛粪快速降解成简单的无机氮源与碳源，发酵后可直接施用于土壤中，该复合菌剂针对性较强，但各单一菌剂的配比范围较小，适用对象及条件较局限；再如北京农学院专利技术的畜禽粪便堆肥处理的微生物菌剂，该复合菌剂可以低温条件下使堆体迅速升温并维持较长时间，并快速腐殖化，适用于畜禽粪便与农林废弃物的混合处理；但该方法中，直接向堆体中加入了目标菌剂，而不是堆体自然发酵过程中自然选择的菌类，且难以判定菌种的在各阶段的活性。
技术实现思路
针对现在有技术的不足，本专利技术提供了一种电磁强化制备复合接种剂的方法，该方法是将畜禽粪便、纳米铁、纳米碳按质量比35-45:1:1的比例混合均匀，调节混合物pH为6-9、碳氮比为20-35；然后将中空电极放置于混合物中，通过中空电极外加电压同时通入空气，通过磁场发生器对混合物施加磁场，在电场、磁场作用下，混合物进行好氧发酵，使得堆体中能适应电磁强化的微生物的生长、活性增强；发酵完成后，发酵产物即为复合接种剂。通过添加秸秆、木屑、稻壳等一种或几种农业废弃物调节碳氮比。所述施加的电压为0.1-10V。所述磁场强度为0.1-1T。所述畜禽粪便含水率低于50%。所述中空穿孔电极为一端设置有进气口和电极接头，管壁上带有小孔的中空棒状电极。本专利技术另一目的是将上述方法制得的复合接种剂在应用处理畜禽养殖产生的固体废物中。本专利技术方法制得的复合接种剂对电磁场环境耐受性强，在畜禽养殖固体废物发酵中，能使得堆体快速升温腐熟，大大缩短堆肥周期，同时在堆肥过程中杀死堆体中病原菌，显著减少环境现场臭味效果，并有效提高肥料肥效。本专利技术的优点和技术效果：1、在制备原料中加入纳米铁及纳米碳，在电化学作用、磁生物效应下铁碳组合微电解对于微生物具有强化作用，对于提升菌群种类多样性以及菌量丰富度具有积极作用；2、在电磁场强化好氧堆肥的体系中，堆体中的有效微生物得到活化，微生物活性大大提高，得到的适应电磁强化的复合菌种；3、本专利技术方法制得的复合接种剂中微生物活性高，使用后能使得堆体快速腐熟，加速有机物转化为腐殖质的进程，大大减少好氧堆肥周期；4、复合菌剂腐熟后的畜禽粪便作为肥料施加进农田后，快速改善土壤团粒结构，提高土壤保水保肥能力；丰富土壤微生物结构，缓解土壤连作障碍；促进植物生长发育，减少病虫害发生，提高农产品品质。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术保护范围不局限于所述内容。实施例1：电磁强化牛粪制备复合接种剂的方法牛粪中含有大量有机物，如纤维素、淀粉、糖类和脂肪蛋白质等，同时也含有部分微生物和无机盐类；其特点是N、P、S元素含量较高，且在厌氧环境下易产生恶臭物质，但有机物含量高，经济利益性高。鲜牛粪自然脱水至40%，按质量比35:1:1的比例在牛粪中纳米铁、纳米碳，充分混合后，将混合物置于橡胶软磁桶内，将中空电极放置于混合物中，通过中空电极外加电压0.5V同时通入空气，橡胶软磁桶通电对混合物施加磁场，磁场强度为1T，在电场、磁场作用下混合物发生一系列电化学反应，产生自由基等活性物质，提高好氧堆肥化过程中的微生物活性，有效促进微生物对有机废物的降解；同时堆体中产生的电场及磁场能够有效杀灭体系中不耐受菌种群，筛选出适应电磁强化的菌种群；且对于部分含有重金属的有机废物也有较好的处理效果，有效减少堆肥产品中的有害物质；发酵完成后，发酵产物即为复合接种剂；将本实施例复合接种剂用于牛粪的发酵，将其与牛粪按质量比1:200的比例混合均匀，堆成10m长、2m高、3m宽的条堆，室温下发酵至牛粪完全腐熟，堆肥周期为10天，比传统方法缩短了20天；腐熟的牛粪腐殖质含量高，各营养元素丰富，作为生物质肥料还田，能够使得改善土壤质地，促进植物生长发育，减少病虫害发生，提高农产品品质。实施例2：电磁强化畜禽养殖固体废弃物制备复合接种剂的方法畜禽养殖混合固体废弃物本身含有丰富的营养元素，可以作为宝贵的资源再利用。畜禽粪便中富含众多营养元素，如N、P、K、Zn、Cu等，含有大量不易被分解、降解的纤维素和半纤维素，一般的接种菌剂难以分解，且分解时间长,含有许多不易被降解的抗生素等，易腐败变质，容易滋生蚊蝇和蚯蚓，具有较重的恶臭气味，随意堆放对环境造成巨大的生态压力。鲜畜禽养殖固体废弃物（鸡粪、牛粪、猪粪的混合物）自然脱水至45%，按质量比45:1:1的比例在牛粪中纳米铁、纳米碳，充分混合后，将混合物置于橡胶软磁桶内，将中空电极放置于混合物中，通过中空电极外加电压1V同时通入空气，橡胶软磁桶通电对混合物施加磁场，磁场强度为0.5T，在电场、磁场作用下混合物发生一系列电化学反应，产生自由基等活性物质，提高好氧堆肥化过程中的微生物活性，有效促进微生物对有机废物的降解；同时堆体中产生的电场及磁场能够有效杀灭体系中不耐受菌种群，筛选出适应电磁强化的菌种群；且对于部分含有重金属的有机废物也有较好的处理效果，有效减少堆肥产品中的有害物质；发酵完成后，发酵产物即为复合接种剂；将复合接种剂与畜禽养殖混合固体废弃物按质量比1:200的比例混合均匀，堆成0m长、2m高、3m宽的条堆，室温下发酵至畜禽养殖固体废弃物完全腐熟，堆肥周期为12天，比传统方法缩短了18天；腐熟的牛粪腐殖质含量高，各营养元素丰富，抗生素降解效率较高，作为生物质肥料还田，能够使得改善土壤质地，促进植物生长发育，减少病虫害发生，提高农产品品质。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁强化制备复合接种剂的方法，其特征在于：将畜禽粪便、纳米铁、纳米碳按质量比35-45:1:1的比例混合均匀，调节混合物pH为6-9、碳氮比为20-35；然后将中空电极放置于混合物中，通过中空电极外加电压同时通入空气，通过磁场发生器对混合物施加磁场，在电场或/和磁场作用下，混合物进行好氧发酵，使得堆体中能适应电磁强化的微生物的生长、活性增强；发酵完成后，发酵产物即为复合接种剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种电磁强化制备复合接种剂的方法，其特征在于：将畜禽粪便、纳米铁、纳米碳按质量比35-45:1:1的比例混合均匀，调节混合物pH为6-9、碳氮比为20-35；然后将中空电极放置于混合物中，通过中空电极外加电压同时通入空气，通过磁场发生器对混合物施加磁场，在电场或/和磁场作用下，混合物进行好氧发酵，使得堆体中能适应电磁强化的微生物的生长、活性增强；发酵完成后，发酵产物即为复合接种剂。


2.根据权利要求1所述的电磁强化制备复合接种剂的方法，其特征在于：施加的电压为0.1-10V。

【专利技术属性】
技术研发人员：瞿广飞，徐艺碧，李军燕，宁平，李伟杰，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53