秸秆堆肥方法技术

本发明专利技术公开了秸秆堆肥方法，包括以下步骤：S1、原料预处理：将秸秆进行粉碎处理；S2、物料准备：采用秸秆堆肥启爆剂调整秸秆碳氮比为20，所述秸秆堆肥启爆剂为碱性蛋白酶水解液，调整物料的含水量为60％，并向物料中加入成熟堆肥；S3、堆肥：将步骤S2获得的物料采用堆积方式进行堆肥处理。本发明专利技术采用碱性蛋白酶水解液作为秸秆堆肥启爆剂，不仅能够调节秸秆的碳氮比，且能够提高降解效率，由于秸秆的降解效率提高，使得制备的堆肥质量好，用于农作物施肥时具有施肥效果好的优点。时具有施肥效果好的优点。

【技术实现步骤摘要】
秸秆堆肥方法


[0001]本专利技术涉及有机肥
，具体涉及秸秆堆肥方法。

技术介绍

[0002]秸秆野外焚烧等做法造成了严重的二次污染。如有有效利用秸秆是解决因焚烧秸秆导致的二次污染的关键。秸秆经过好氧堆肥腐熟还田是重要的秸秆资源化利用方法之一，并且，国内农业大量化学肥料的使用使种植稻米、小麦、蔬菜、茶和果树等的栽培用土地变得非常贫瘠。因此，国家也大力鼓励和推荐利用有机肥料进行有机栽培。
[0003]作为典型的木质纤维素生物质，秸秆含有大量的纤维素和半纤维素以及木质素；因此，它富含碳而缺乏氮，高C/N比从50到150不等。秸秆的顽固结构和不平衡的C/N比使秸秆直接堆肥困难，包括启动困难、有机物降解效率慢、产品质量低等。例如，芦苇秸秆在未添加其他外源物的情况下堆肥两个月后，有机物的降解效率仅为13％左右，且最终产品质量较差。
[0004]农业秸秆经常被用作膨胀剂并与富氮材料(例如食物垃圾、牲畜粪便和污水污泥)共同堆肥，在这些过程中添加的农业秸秆量很少(例如，<30％干重)。目前，以秸秆作为主要原料以生产有机肥或者土壤改良剂的报道还很少，在此过程中，找到在秸秆堆肥过程中促进有机部分转化并提高最终产品质量的方法至关重要。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供秸秆堆肥方法，能提高以秸秆作为主要原料进行堆肥时有机物的降解效率，且施肥效果好。
[0006]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0007]秸秆堆肥方法，包括以下步骤：
[0008]S1、原料预处理：将秸秆进行粉碎处理；
[0009]S2、物料准备：采用秸秆堆肥启爆剂调整秸秆碳氮比为20
‑
30，所述秸秆堆肥启爆剂为碱性蛋白酶水解液，调整物料的含水量为50
‑
60％，并向物料中加入成熟堆肥；
[0010]S3、堆肥：将步骤S2获得的物料采用堆积方式进行堆肥处理。
[0011]碳氮比和水分需要调节到相对合适的值，有利于微生物生长。比如碳氮比20
‑
30较为合适，高于30，堆肥过程变慢，低于20添加蛋白水解物过多，还容易造成发臭的现象。另外堆肥过程水分也很重要，一般50
‑
60％，太低堆肥过程变慢，太高造成厌氧环境，过程也慢，而且产生温室气体。
[0012]本专利技术采用碱性蛋白酶水解液作为秸秆堆肥启爆剂，不仅能够调节秸秆的碳氮比，且能提高降解效率，由于秸秆的降解效率提高，使得制备的堆肥质量好，用于农作物施肥时具有施肥效果好的优点。
[0013]进一步地，步骤S1中，粉碎后秸秆的长度小于等于50mm。
[0014]将秸秆粉碎呈长度小于等于50mm后，利于秸秆堆肥启爆剂在秸秆中均分分布，能
够在一定程度上提高有机物的降解速率和降解效率。
[0015]进一步地，步骤S1中，粉碎后秸秆的长度小于等于20mm。
[0016]进一步地，步骤S2中，采用秸秆堆肥启爆剂调整秸秆碳氮比为20，调整物料的含水量为60％。
[0017]进一步地，步骤S2中，碱性蛋白酶水解液以鱼鳞为底物，以碱性蛋白酶为酶解剂进行水解获得。
[0018]申请人通过对不同底物的物质含量进行分析，最终选择了不含有脂质的鱼鳞作为底物，且鱼鳞的蛋白含量为50
‑
80％。
[0019]不同底物的物质含量如表1所示：
[0020]表1
[0021] 蛋白质(％)脂质(％)其他有机物(％)无机物(灰分)(％)猪皮44.438.116.70.8鱼骨35.742.97.114.3鱼鳞51.20.11.447.3
[0022]表1中的指标均为干重，其他的有机物为从有机物全量减去蛋白质和脂质的值从分析值可以看出，鱼鳞不含有脂质，因此没有必要利用己烷等有机溶剂等进行提取步骤。另外，因为其蛋白质含量超过了50％，从各原料分析值选取鱼鳞作为提取蛋白水解液的原料。
[0023]鱼鳞利用酸性试剂或碱性试剂提取时提取物一般称为明胶。利用酸性试剂提取时分子量大于100kDa。利用碱性试剂提取时，多数蛋白质在100kDa以下，尽管如此，两者均为高分子化合物。提取出的蛋白质溶液分别加入秸秆中通过堆积式方法进行堆肥化实验，然而尽管经过4周以上并没有促进腐熟，可知利用此方法短时间内无法生产成熟堆肥。可见，利用酸性或者碱性试剂进行鱼鳞蛋白水解制备秸秆堆肥加速剂不可行。
[0024]申请人发现，不仅利用碱性蛋白酶为酶解剂鱼鳞相比酸性试剂或碱性试剂，具有更好的分几率，分解率在60％以上，且碱性蛋白酶相比酸性蛋白酶，具有更高的效率。
[0025]进一步地，鱼鳞的干重浓度小于等于10％，所述碱性蛋白酶的添加量小于等于鱼鳞重量的10％。
[0026]进一步地，鱼鳞的蛋白含量为50
‑
80％，所述碱性蛋白酶的来源为Bacillus sp.。
[0027]申请人通过实验发现：
[0028]采用来源为Bacillus sp.的碱性蛋白酶分解鱼鳞，分解率约为85.8％，为目前找到的最佳鱼鳞分解剂。
[0029]为了获取最佳的鱼鳞分解剂，申请从市场销售的酶制剂选择16种类购买，鱼鳞作物底物，评价了各酶制剂的分解能力。反应条件为各酶制剂说明书中的推荐最适条件(pH、温度)，结果如表2所示：
[0030]表2各酶制剂的蛋白分解效果
[0031][0032][0033]从表2可知：
[0034]有6种酶制剂达到了60％以上的分解率。其中，Bacillus subtilis(日本天野
ェンザィム
株式会社)和Bacillus sp.来源(天津诺奥科技发展有限公司)的酶效果最好，分别达
到69.2％和85.8％。因为这些酶制剂为碱性蛋白酶，尤其是Bacillus sp.来源(酶制剂L)反应条件高达10，我们将其调节到pH8(相对基质浓度添加量重量比为5％)再次评价了酶制剂的效果，发现用Bacillus sp.来源酶制剂蛋白分解效率也达到了85.8％。
[0035]进一步地，水解温度为50
‑
60℃，pH值为7
‑
8，水解时间为10
‑
60分钟。
[0036]上述温度和pH酶活性有最佳温度和pH范围，时间相对长一些可以提高水解率，但不能无限长。
[0037]进一步地，步骤S2中，成熟堆肥为沼渣成熟肥。
[0038]进一步地，步骤S3中，堆肥过程中，每隔4～5天，对物料进行翻堆处理，堆肥化天数为5
‑
8周。
[0039]进一步地，还可以在堆肥过程中对物料进行通气，通气方式可以选择在堆底部间歇通气或连续通气。
[0040]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0041]1、本专利技术采用碱性蛋白酶水解液作为秸秆堆肥启爆剂，不仅能够调节秸秆的碳氮比，且能提高降解效率，由于秸秆的降解效率提高，使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.秸秆堆肥方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、原料预处理：将秸秆进行粉碎处理；S2、物料准备：采用秸秆堆肥启爆剂调整秸秆碳氮比为20
‑
30，所述秸秆堆肥启爆剂为碱性蛋白酶水解液，调整物料的含水量为50
‑
60％，并向物料中加入成熟堆肥；S3、堆肥：将步骤S2获得的物料采用堆积方式进行堆肥处理。2.根据权利要求1所述的秸秆堆肥方法，其特征在于，步骤S1中，粉碎后秸秆的长度小于等于50mm。3.根据权利要求2所述的秸秆堆肥方法，其特征在于，步骤S1中，粉碎后秸秆的长度小于等于20mm。4.根据权利要求1所述的秸秆堆肥方法，其特征在于，步骤S2中，采用秸秆堆肥启爆剂调整秸秆碳氮比为20，调整物料的含水量为60％。5.根据权利要求1所述的秸秆堆肥方法，其特征在于，步骤S2中，碱性蛋白酶水解液以鱼鳞为底物，以碱性蛋白酶为酶解剂进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙照勇，王松涛，汤岳琴，沈才洪，李令，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：