一种农作物秸秆的快速堆肥方法技术

本发明专利技术公开了一种农作物秸秆的快速堆肥方法，通过在堆肥反应器中将食用菌基质、厌氧消化液和农作物秸秆按比例混合，以1.5L/min的速度连续泵送空气，前5天的堆肥温度设定为55℃，之后将堆肥温度保持在35℃以上，发酵周期缩短到21天。本发明专利技术利用厌氧消化液和废弃的食用菌基质(SMS)及农作物秸秆，用于增强秸秆堆肥。

【技术实现步骤摘要】
一种农作物秸秆的快速堆肥方法
本专利技术属于堆肥
，具体涉及一种农作物秸秆的快速堆肥方法。
技术介绍
大量秸秆残留物的处理和转化，仍在增加，已成为制约我国农业经济发展的严重问题。目前，我国有将近30％的秸秆被随意焚烧或丢弃，导致空气质量和/或营养损失严重恶化。堆肥被认为是利用秸秆资源的有效方法。作为一种环境友好的技术，堆肥可以有效地处理农业固体废物并将其生物转化为肥料。但是秸秆本身具有很高的C/N，不适合堆肥。因此，通常将秸秆与牲畜粪便或污水污泥混合以获得所需的堆肥C/N。其次，秸秆的木质纤维素化合物形成了难以分解的屏障，导致了秸秆堆肥的需要很长的成熟期，可以通过预处理或添加生物炭来解决，但是，它们的应用受到限制，因为成本会大大增加。秸秆及废弃的食用菌菌渣是常见的有机废物，如果管理和处理不当，它们将成为新的污染源。但是，另一方面，它们也可以作为理想的营养和蛋白质供应商。因为菌渣富含水解酶，例如蛋白酶，纤维素酶和半纤维素酶，所以它可以促进木质纤维素的降解。厌氧消化液的C/N低，并且富含营养和微生物，已被证明可以作为水、氮源、无机营养源的供应商。另外，厌氧消化液富含微生物，因此，厌氧消化液可以成为一种有前途的水，养分和微生物堆肥替代品。但是，到目前为止，很少有人报道过厌氧消化液在秸秆堆肥中的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种农作物秸秆的快速堆肥方法，通过添加食用菌基质和厌氧消化液用于增强秸秆堆肥。本专利技术具体通过以下技术方案实现：一种农作物秸秆的快速堆肥方法，在堆肥反应器中将食用菌基质、厌氧消化液和农作物秸秆混合，以1.5L/min的速度连续泵送空气，前5天的堆肥温度设定为55℃，之后将堆肥温度保持在35℃以上。进一步的，所述的食用菌基质、厌氧消化液和农作物秸秆质量含量分别为：15％、40％和45％。进一步的，所述的农作物秸秆为玉米秸秆，玉米秸秆被切成1～2毫米直径的颗粒。进一步的，所述的堆肥反应器包括壳体，所述的壳体内两侧对应设置有电加热板，壳体内底部设置有穿孔的聚氯乙烯板，在穿孔处安装有排气管。所述的堆肥反应器顶部用塑料膜覆盖，堆肥堆的中心设置有热电偶用以测量温度。所述的堆肥反应器底部设置有空气输入管道。本专利技术的有益效果为：本专利技术通过在堆肥过程中添加了厌氧消化液和食用菌基质，厌氧消化液可以调节堆肥湿度，降低秸秆堆肥的C/N比，食用菌基质的添加影响了理化性质的变化并加速了秸秆堆肥。当堆肥的发芽指数达到80％以上时，添加15％(w/w)的废蘑菇底物足以将堆肥的发酵周期缩短至21d。附图说明图1是本专利技术堆肥反应器的结构示意图；图2是实施例2中堆肥过程中温度的变化；图3是实施例2中堆肥过程中pH的变化；图4是实施例2中堆肥过程中电导率的变化；图5是实施例2中堆肥过程中含水率的变化；图6是实施例2中堆肥过程中S-TOC的变化；图7是实施例2中堆肥过程中NH4+的变化；图8是实施例3中堆肥过程中含水率的变化；图9是实施例3中堆肥过程中pH的变化；图10是实施例3中堆肥过程中电导率的变化；图11是实施例3中堆肥过程中可溶性有机碳的变化；图12是实施例3中堆肥过程中铵离子的变化；图13是实施例3中堆肥过程中硝酸根的变化；图中：1、壳体，2、电加热板，3、聚氯乙烯板，4、排气管，5、塑料膜，6、热电偶。具体实施方式下面将结合本专利技术具体的实施例，对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1如图1所示，堆肥反应器设置在壳体1(聚苯乙烯泡沫塑料箱)(长45厘米×宽40厘米×高30厘米)内。该堆肥反应器的左右两侧壁上设置有电加热板2用于维持堆肥温度，在堆肥反应器的底部设置有排气管4，排气管被穿孔的(直径5mm)聚氯乙烯板3(38cm×33cm)覆盖，聚氯乙烯板3与壳体1的底部相距5cm。将塑料膜5覆盖在反应器上方以防止蒸发。在堆肥堆的中心插入热电偶6，用以测量反应堆温度。优选的，热电偶通过热电保护电极与计算机连接，以监视，记录和控制堆肥温度。下面结合具体的实验内容对本专利技术堆肥方法进行评估。实施例2实验设置：将食用菌基质和厌氧消化液与玉米秸秆混合，以将初始C/N比调整为30，将水分调整为65％。空气以1.5L/min的速度连续泵送。具体的质量比例为15％菌渣，45％的秸秆，40％的厌氧消化液，前5天的堆肥温度设定为55℃。在此期间，如果中心堆放温度降至50℃以下，堆肥堆肥将通过电热板加热。之后，将堆肥温度保持在35℃以上。理化性质分析总固体(Totalsolid,TS)采用烘干法(105℃)测定(MOV-112(U))；挥发性固体(Volatiletotalsolid,VTS)用马弗炉(600℃)测定(TMF-5T)；pH用pH计测定(pHS-3C)；电导率(Electricalconductivity，EC)用电导率计(conductivitymeterSG3)测定；可溶性总有机碳(Solubletotalorganiccarbon,S-TOC)用总有机碳分析仪测定(TOC-VE)；铵根离子(NH4+)用离子色谱仪测定(ICS-1100)；硝酸根离子(NO3-)用离子色谱仪测定(ICS-1500)。1)堆肥过程中温度的变化如图2所示，堆体主要经历了升温、高温和降温3个阶段。堆体中部和堆体下部变化趋势相近。堆肥初期，物料中易降解有机物在微生物的作用下迅速分解，产生的大量热量使堆体温度升高。堆体在1～2d内温度就升高到60℃以上，并在60℃以上的高温阶段维持了7d左右，满足堆肥的卫生标准要求。此后，随着水分蒸发以及向堆体中通入室温空气，堆体温度迅速下降并在15d后一直维持在35℃。堆肥27d后，堆体的温度再次缓慢升高，这可能是由于易降解物质在高温阶段被消耗后，剩下的难降解物质如木质素、纤维素和半纤维素等被降解导致。难降解物质的降解速率较慢，所以后期堆体温度升高较慢。2)堆肥过程中pH的变化如图3所示，堆肥过程中堆体中部和堆体下部pH的变化均表现为先上升后保持相对稳定，最终pH值稳定在8.5左右，整个过程均在微生物适合pH范围内。3)堆肥过程中电导率的变化如图4所示，电导率是评价堆肥应用于农业安全性的一个重要参数，EC过高可能影响植物种子的发芽和生长。堆肥过程中堆体中部和堆体下部变化趋势相近，中部的EC低于下部，均较为波动，整体略有下降，但均低于2000μS/cm。一般认为堆肥安全利用的EC限值为4000μS/cm，本次堆肥满足有机肥安全利用的限值。4)堆肥过程中含水率的变化如图5所示，堆体中部和堆体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种农作物秸秆的快速堆肥方法，其特征在于，在堆肥反应器中将食用菌基质、厌氧消化液和农作物干秸秆混合，以1.5L/min的速度连续泵送空气，前5天的堆肥温度设定为55℃，之后将堆肥温度保持在35℃以上。/n

【技术特征摘要】
1.一种农作物秸秆的快速堆肥方法，其特征在于，在堆肥反应器中将食用菌基质、厌氧消化液和农作物干秸秆混合，以1.5L/min的速度连续泵送空气，前5天的堆肥温度设定为55℃，之后将堆肥温度保持在35℃以上。


2.根据权利要求1所述的一种农作物秸秆的快速堆肥方法，其特征在于，所述的食用菌基质、厌氧消化液和农作物秸秆质量含量分别为：15％、40％和45％，不添加外源菌剂，发酵周期缩短为21天。


3.根据权利要求1所述的一种农作物秸秆的快速...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴波，王彦伟，何明雄，谭芙蓉，陈城汉，祝其丽，
申请(专利权)人：农业部沼气科学研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51