一种促进腐殖质形成的堆肥方法技术

本发明专利技术公开了一种促进腐殖质形成的堆肥方法，包含以下操作步骤：(1)甘蔗渣降解衍生物的制备：将预处理后的甘蔗渣与硝基苯、NaOH溶液混合，烘干，再与水混合，振荡，离心后过滤，调节pH至中性，即得甘蔗渣降解衍生物；(2)堆肥发酵：牛粪和蔗渣混合，堆肥发酵，在降温期初始阶段添加0.5％步骤(1)中制备所得甘蔗渣降解衍生物，继续发酵，发酵过程持续时间为30

【技术实现步骤摘要】
一种促进腐殖质形成的堆肥方法


[0001]本专利技术涉及堆肥发酵
，特别涉及一种促进腐殖质形成的堆肥方 法。

技术介绍

[0002]在中国经济迅猛发展的今天，中国作为农业大国，其生产规模不断扩大， 秸秆、禽畜粪便等农业垃圾的产生量持续增加，不仅对环境造成恶劣影响， 同时造成了严重的物质资源浪费。目前处理这些有机固体废弃物最好的方法 就是堆肥技术，虽然传统堆肥能够解决环境污染问题，并不能使堆肥达到最 大的经济效益，因此如何提高堆肥的效率与堆肥产品的质量，使堆肥达到最 大的经济效益成为目前主要解决的问题之一。
[0003]堆肥中，腐殖质产品的形成过程是升温期和高温期木质纤维素被微生物 降解成小分子有机物，而这些小分子有机物在降温期及腐熟期再聚合形成腐 殖质。为了提高堆肥产品品质，目前已经有通过调节理化参数、添加外源添 加剂、改进发酵工艺等方法，其中添加外源添加剂包括膨胀剂、调节剂、生 物制剂及无机制剂，其实质就是改变堆肥微环境，进而改变微生物活性促进 木质纤维素的降解和腐殖质的形成，但微生物降解木质纤维素的效率有限， 不能为腐殖质的形成提供足够的前体物质。同时生物制剂制备麻烦，成本高。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对上述技术问题，专利技术一种促进腐殖质形成的堆肥方法，通过 在降温初期加入硝基苯氧化降解甘蔗渣衍生物代替微生物降解木质纤维素产 物，促进腐殖质的合成，使堆肥达到更大的经济效益。甘蔗渣降解衍生物对 环境无污染，降解过程简单，成本低；加入后可以通过酚-蛋白理论途径参与 腐殖质的合成，使得最终的产品芳香性更高，结构更加复杂、稳定，强化堆 肥腐殖化程度。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案如下：
[0006]一种促进腐殖质形成的堆肥方法，包含以下操作步骤：
[0007](1)甘蔗渣降解衍生物(BDD)的制备：将预处理后的甘蔗渣与硝基苯、 NaOH溶液以质量比1：0.1-0.3：50混合，烘干至恒重，然后再与水混合，振 荡，离心后过滤，所得滤液调节pH至中性，即得甘蔗渣降解衍生物；
[0008](2)堆肥发酵：牛粪和蔗渣混合，使堆肥含水率为55-65％、C/N为25-35％， 牛粪和甘蔗渣充分混合后，堆肥发酵，在降温期初始阶段(第9天)添加0.5％ 步骤(1)中制备所得甘蔗渣降解衍生物，继续发酵，发酵过程持续时间为30-46 天。
[0009]优选地，步骤(1)中所述的NaOH溶液浓度为2mol/L；烘干温度为160℃。
[0010]优选地，步骤(1)中烘干，然后再与水以1:10混合，振荡3h，25℃、 10000rpm下离心10分钟后过滤。
[0011]优选地，步骤(1)中所述的预处理后的甘蔗渣为将甘蔗渣粉碎，用NaOH 溶液预处理，去除掉大部分植物细胞内容物(包括可溶性碳水化合物、淀粉、 有机酸、蛋白质等)，倒掉废液，将甘蔗渣60℃烘干至恒重，将烘干的甘蔗渣 与乙醇溶液混合，置于200℃下浸提直
至烘干。
[0012]优选地，所述甘蔗渣粉碎至2-3mm，用NaOH溶液预处理30min。
[0013]优选地，所述的NaOH溶液的质量浓度为1.5％。
[0014]优选地，将烘干的甘蔗渣与体积浓度为40％的乙醇溶液以质量比1：20 混合。
[0015]优选地，步骤(1)中采用浓度为6M的盐酸调节pH至中性。
[0016]优选地，步骤(2)中所述发酵过程持续时间为38-46天。
[0017]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0018]本专利技术方法中甘蔗渣降解衍生物作为酚类物质，通过酚-蛋白理论途径， 结合堆肥中的氨基酸，合成腐殖质，强化腐殖化过程，增加微生物群落多样 性，有利堆肥发酵；高效合成腐殖质，增加腐殖质的芳香性，使腐殖质结构 更加复杂、稳定，提高堆肥效率与质量；进一步的，本专利技术方法简洁易操作， 成本低，能够对废弃物再利用。
附图说明
[0019]图1是本专利技术实施例4制备所得甘蔗渣降解衍生物(BDD)的红外分析。
[0020]图2是实施例4堆肥过程中温度变化；其中，Room为室温变化，CK为 对照组，TG为采用本专利技术方法堆肥的实验组。
[0021]图3是实施例4堆肥所得产品中腐殖质及其主要组分含量变化图；其中， CK为对照组，TG为采用本专利技术方法堆肥的实验组。
[0022]图4是实施例4堆肥所得产品中三种腐殖化水平指数图；其中，CK为对 照组，TG为采用本专利技术方法堆肥的实验组；(a)为腐殖化指数，(b)为腐殖 率，(c)为聚合度。
[0023]图5是实施例4堆肥过程中多酚和氨基酸的浓度变化；其中，CK为对照 组，TG为采用本专利技术方法堆肥的实验组。
具体实施方式
[0024]下面结合附图具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范 围并不受具体实施方式的限制。实施例中采用的原料、试剂若无特殊说明， 皆为市售所得。
[0025]本专利技术实施例中采自广西大学动物科学学院奶牛场的新鲜牛粪和南宁市 南圩糖厂的甘蔗渣为堆肥主要原料。
[0026]实施例1
[0027]一种促进腐殖质形成的堆肥方法，具体操作步骤如下：
[0028](1)甘蔗渣降解衍生物(BDD)的制备：将晾干至恒重的甘蔗渣粉碎至 2-3mm，用质量浓度为1.5％的NaOH溶液预处理30min，去除掉大部分植物 细胞内容物(包括可溶性碳水化合物、淀粉、有机酸、蛋白质等)，倒掉废液， 将甘蔗渣烘干至恒重，将烘干的甘蔗渣与体积浓度为40％的乙醇溶液以质量 比1：20混合，置于烘箱中，200℃下浸提直至烘干至恒重，即得预处理后的 甘蔗渣；将预处理后的甘蔗渣与硝基苯、浓度为2mol/L的NaOH以1：0.1： 50混合，置于烘箱中160℃氧化直至烘干至恒重，然后再与去离子水以1:10 混合，振荡3h，25℃、10000rpm下离心10分钟后过滤，所得滤液用浓度为 6M的盐酸调节pH至中性，即得甘蔗渣降解衍生物；
[0029](2)堆肥发酵：将来自广西大学动物科学学院奶牛场的新鲜牛粪和晾干 至恒重的
甘蔗渣混合，新鲜牛粪与甘蔗渣的比例控制在质量比3.5:1，使堆肥 含水率为55％、C/N为25％，新鲜牛粪和甘蔗渣充分混合后，平均分成两份， 分别放入两个相同的60L反应器中，每个反应器中新鲜牛粪和甘蔗渣重量约 20kg，堆肥发酵，在降温期初始阶段(第9天)添加新鲜牛粪和甘蔗渣总质 量的0.5％的步骤(1)中制备所得甘蔗渣降解衍生物作为实验组(TG)，继续 发酵，发酵过程持续时间为30天，即从放入反应器堆肥发酵开始，总计发酵 时间为30天。
[0030]实施例2
[0031]一种促进腐殖质形成的堆肥方法，具体操作步骤如下：
[0032](1)甘蔗渣降解衍生物(BDD)的制备：将晾干至恒重的甘蔗渣粉碎至 2-3mm，用质量浓度为1.5％的NaOH溶液预处理30min，去除掉大部分植物 细胞内容物(包括可溶性碳水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种促进腐殖质形成的堆肥方法，其特征在于，包含以下操作步骤：(1)甘蔗渣降解衍生物的制备：将预处理后的甘蔗渣与硝基苯、NaOH溶液以质量比1：0.1-0.3：50混合，烘干至恒重，然后再与水混合，振荡，离心后过滤，所得滤液调节pH至中性，即得甘蔗渣降解衍生物；(2)堆肥发酵：牛粪和蔗渣混合，使堆肥含水率为55-65％、C/N为25-35％，牛粪和甘蔗渣充分混合后，堆肥发酵，在降温期初始阶段添加0.5％步骤(1)中制备所得甘蔗渣降解衍生物，继续发酵，发酵过程持续时间为30-46天。2.根据权利要求1所述的堆肥方法，其特征在于：步骤(1)中所述的NaOH溶液浓度为2mol/L；烘干温度为160℃。3.根据权利要求1所述的堆肥方法，其特征在于：步骤(1)中烘干，然后再与水以1:10混合，振荡3h，25℃、10000rpm下离...

【专利技术属性】
技术研发人员：李群良，李新添，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：