專利名稱：一種利用畜禽廢水分離物制備有機(jī)肥的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)肥料及其制備方法，特別涉及ー種利用畜禽廢水分離物和腐殖酸類原料混合制取有機(jī)肥料及其制備方法，屬于新型有機(jī)肥料技術(shù)領(lǐng)域及農(nóng)業(yè)廢棄物資源循環(huán)利用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著規(guī)?；B(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，國家把發(fā)展大中型沼氣工程作為緩解能源壓力、減少畜禽糞便處理的有效措施。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2007年底，我國已建成戶用沼氣2650萬戶，小型沼氣工程I. 8萬處，總池容70萬立方米；大中型沼氣工程8576處，其中大型沼氣工程(大于300m3)近3000處，因此我國的大中型沼氣工程正處在發(fā)展階段。就目前的規(guī)模估算，我國毎年可產(chǎn)生(含沼渣)5億噸，在建成的沼氣工程運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)工程產(chǎn)生的發(fā)酵剩余物具有集中、量大、連續(xù)的特點(diǎn)，很難在小半徑范圍內(nèi)將其消化掉，這ー問題已經(jīng)制約了沼氣工程業(yè)主對(duì)沼氣發(fā)展和利用的信心，如何將沼液有效地循環(huán)利用已經(jīng)成為大型沼氣工程建設(shè)的難點(diǎn)問題之一。沼渣沼液中含有植物生長所需的營養(yǎng)元素、病原微生物的存貨量少、并富含利于土壌改良的有機(jī)物質(zhì)及易于植物吸收的小分子腐殖質(zhì)。沼渣沼液對(duì)作物產(chǎn)量及品質(zhì)的提高都具有積極意義，并且也有利于土壤肥力的保持和提高，因此肥用是沼渣沼液目前最主要的利用方式。目前由于長期大量使用化肥已造成農(nóng)村的土地板結(jié)，土質(zhì)不斷惡化，地力持續(xù)下降，農(nóng)業(yè)產(chǎn)品品質(zhì)也逐次惡化，同時(shí)化肥的大量施用對(duì)土壤和水源也造成嚴(yán)重污染，危機(jī)人們身體健康，破壞人類的生存環(huán)境。一次充分利用號(hào)沼渣沼液資源，對(duì)于促進(jìn)我國沼氣事業(yè)的發(fā)展、保障農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展、改善農(nóng)業(yè)的生態(tài)性狀均具有積極意義。目前較為成熟的沼渣沼液肥用模式有以下幾種一是澆灌施用，ニ是作為葉面肥施用，三是沼渣沼液分離后將沼渣制成有機(jī)肥料施用。在澆灌施用中有的將沼渣沼液直接或灌溉水以一定的比例混合后澆灌到作物上，也有的先沉降后用上部的含固形物較少的液體與澆灌水混合澆灌；另外也可將沼渣沼液分離過濾后的液體結(jié)合滴灌或滲灌利用。沼渣沼液直接灌溉減少了沉降所需的設(shè)施和時(shí)間，氮素的揮發(fā)損失也較少，因此減半易行，但是澆灌后沼渣難于滲入土壌中，會(huì)在土壤表層零散堆積，因而降解較為緩慢，影響耕作和環(huán)境。沼渣脫水后制成有機(jī)肥或有機(jī)復(fù)混肥施用是ー種變廢為寶、提高肥效、改善土壌肥力的較好方法，但目前沼氣工程中基本還沒有成熟的沼渣制肥技木，這主要是受固液肥力、渣滓干化、沼渣養(yǎng)分含量低、經(jīng)濟(jì)不確定等因素的制約。針對(duì)沼渣制肥方面的研究目前還比較薄弱，本發(fā)明人研究開發(fā)了ー種沼液綜合利用技術(shù)(CN102211838A)，根據(jù)文獻(xiàn)檢索利用其所述的ニ級(jí)分離物制取有機(jī)肥料目前未見相關(guān)的研究和報(bào)道
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種有機(jī)肥料及其制備方法。該有機(jī)肥料是ー種腐殖酸、有機(jī)質(zhì)含量高，生物活性強(qiáng)、養(yǎng)分齊全、成本低廉、肥料利用率高的新型有機(jī)肥料。一種有機(jī)肥料，成分如下，均為重量份數(shù)ニ級(jí)分離物80 95腐植酸5 10磷酸ニ銨5 8硫酸鉀I 2硼酸O. I O. 2其他添加劑O. 01 10 ; 所述的ニ級(jí)分離物是按照下列處理步驟制得。(I)、畜禽廢水注入調(diào)節(jié)池，然后按重量百分比加入O. 01 3%的助劑進(jìn)行曝氣、攪拌，同時(shí)用超聲波處理，超聲波頻率范圍為20 IOOkHZ,超聲波強(qiáng)度范圍為O. I 70W/cm2,超聲波反應(yīng)時(shí)間O. I 60min。所述的助劑是除臭劑、微生物調(diào)節(jié)劑中的ー種或混合。超聲波處理優(yōu)選超聲波頻率為40kHZ，超聲波強(qiáng)度為40W/cm2，超聲波反應(yīng)時(shí)間為3min。(2)、將步驟(I)處理后的調(diào)節(jié)池廢水經(jīng)過格柵粗篩分離，去除大顆粒，得到ー級(jí)分離物，調(diào)節(jié)池廢水注入分離池中，在分離池中按重量百分比加入O. 01 3%的助劑進(jìn)行曝氣、攪拌好氧處理；所述的助劑是除臭劑、微生物調(diào)節(jié)劑中的ー種或混合。(3)、將步驟(2)處理后的分離池廢水注入分離設(shè)備進(jìn)行分離得到ニ級(jí)分離物和分離廢水；所述分離設(shè)備為離心機(jī)，離心機(jī)轉(zhuǎn)速范圍為3000rpm/min 100000rpm/min。優(yōu)選轉(zhuǎn)速為 15000rpm/min。所述分離設(shè)備為壓濾機(jī)，壓濾機(jī)濾布孔徑為100 500目，壓カ范圍為0.5 2Mpa。優(yōu)選濾布孔徑為150目，壓カ為0. 45Mpa。上述的其他添加劑選自沼氣微生物菌劑、促根劑、潤滑劑之ー或以任意比例混合的多種的組合物。其他添加劑上述的沼氣微生物菌劑有效活菌數(shù)含量>10億個(gè)/克，微生物菌劑重量為肥料總重量的I 5%。購自山東金貿(mào)生物制品有限責(zé)任公司生產(chǎn)的沼氣微生物菌劑。上述的促根劑選自吲哚丁酸、吲哚こ酸、萘こ酸、輔酶A、維生素B之ー或以任意比例混合的多種組合物，促根劑重量為肥料總重量的0. 01 0. 2%。上述的潤滑劑為膨潤土、滑石粉、石膏粉中的一種或以任意比例混合的多種的組合物，潤滑劑重量為肥料總重量的I 4%。上述試劑如無特別說明，均為常見市售產(chǎn)品。一種有機(jī)肥料的制備方法，步驟如下(I) ニ級(jí)分離物的預(yù)處理將ニ級(jí)分離物中進(jìn)行自然風(fēng)干固化，使風(fēng)干固化后的沼渣水分為30wt%以下(2)制粒前混配處理①將水分小于30wt %的ニ級(jí)分離物用鏈?zhǔn)椒鬯闄C(jī)粉碎成松散粉狀；②將粉碎成松散粉狀的沼渣與腐殖酸、磷酸ニ銨、硫酸鋅、硫酸鉀和硼酸按原料組分重量份計(jì)量后，投入混合機(jī)內(nèi)充分混配；③制粒、整形
將混配好的物料投入擠壓造粒機(jī)中擠壓制粒，將擠壓成形的柱狀顆粒投入圓盤整形機(jī)中，將顆粒整形為球狀顆粒；(4)烘干、冷卻將球狀顆粒投入烘干機(jī)中，烘干至水分小于20wt%，再經(jīng)冷卻機(jī)冷卻至40°C以下。與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有如下優(yōu)良效果I、本發(fā)明有機(jī)肥是利用沼渣制作成的ー種新型肥料。2、本發(fā)明有機(jī)肥料養(yǎng)分齊全、配比合理，吸收和利用率高。除常規(guī)的氮磷鉀養(yǎng)分外，還含有多種微量元素、有機(jī)質(zhì)、活性菌和促根劑，養(yǎng)分齊 全，配比科學(xué)，能全面提高作物對(duì)營養(yǎng)元素的吸收轉(zhuǎn)化能力，可以有效的矯治作物缺素癥，提高肥料利用率，増加作物產(chǎn)量，提高作物品質(zhì)。3、本發(fā)明有機(jī)肥無公害、無污染，可提高土壌肥力，増加作物抗性。本肥料中有機(jī)成分與無機(jī)成分相結(jié)合，并且含有大量的有益菌群，不僅能増加土壤有機(jī)質(zhì)含量，提高土壌肥力，減少養(yǎng)分向地下水的淋失，防止土壤板結(jié)和次生鹽潰化。還能促進(jìn)作物對(duì)養(yǎng)分的吸收，促進(jìn)土壤中微生物的生長，抗重茬，増加作物的抗逆性。4、本發(fā)明有機(jī)肥料成本低廉，生產(chǎn)エ藝簡便易行，施用方便。本發(fā)明利用沼渣生產(chǎn)有機(jī)肥料，是廢棄物合理再利用，降低了產(chǎn)品的成本，能夠變廢為寶，保護(hù)環(huán)境；并且制備エ藝簡單，能耗低，易操作，生產(chǎn)靈活，使用方便，易于大面積推廣和應(yīng)用。綜上所述，本發(fā)明提供的有機(jī)肥料及其制備方法，科學(xué)性強(qiáng)，技術(shù)含量高，適應(yīng)我國可持續(xù)發(fā)展、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的國策；產(chǎn)品養(yǎng)分全面，速溶、高效、無污染；并且生產(chǎn)中具有能耗低、所需設(shè)備簡單、成本低等特點(diǎn)，易于在肥料エ業(yè)中推廣應(yīng)用。是適于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)大面積推廣的新型產(chǎn)品。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)ー步闡述，但本發(fā)明所保護(hù)范圍不僅限于此。本實(shí)施例中腐植酸、磷酸ニ銨、硫酸鋅、硫酸鉀、硼酸，均為普通市售產(chǎn)品；沼氣微生物菌劑購自山東金茂生物制備有限責(zé)任公司生產(chǎn)的沼氣微生物菌劑；實(shí)施例I制取ニ級(jí)分離物(I)、畜禽廢水注入調(diào)節(jié)池，然后按重量百分比加入O. 01 3%的助劑進(jìn)行曝氣、攪拌，同時(shí)用超聲波處理，超聲波頻率范圍為20 IOOkHZ,超聲波強(qiáng)度范圍為O. I 70W/cm2,超聲波反應(yīng)時(shí)間O. I 60min。所述的助劑是除臭劑、微生物調(diào)節(jié)劑中的ー種或混合。超聲波處理優(yōu)選超聲波頻率為40kHZ，超聲波強(qiáng)度為40W/cm2，超聲波反應(yīng)時(shí)間為3min。(2)、將步驟(I)處理后的調(diào)節(jié)池廢水經(jīng)過格柵粗篩分離，去除大顆粒，得到ー級(jí)分離物，調(diào)節(jié)池廢水注入分離池中，在分離池中按重量百分比加入O. 01 3%的助劑進(jìn)行曝氣、攪拌好氧處理；所述的助劑是除臭劑、微生物調(diào)節(jié)劑中的ー種或混合。(3)、將步驟(2)處理后的分離池廢水注入分離設(shè)備進(jìn)行分離得到ニ級(jí)分離物和分離廢水；所述分離設(shè)備為離心機(jī)，離心機(jī)轉(zhuǎn)速范圍為3000rpm/min 100000rpm/min。優(yōu)選轉(zhuǎn)速為 15000rpm/min。所述分離設(shè)備為壓濾機(jī)，壓濾機(jī)濾布孔徑為100 500目，壓カ范圍為O. 5 2Mpa。優(yōu)選濾布孔徑為150目，壓カ為O. 45Mpa。制取有機(jī)肥由如下成分組成ニ級(jí)分離物85kg ;腐植酸6kg ;磷酸ニ銨8kg ;硫酸鋅O. 3kg ;硫酸鉀Ikg ;沼氣微生物菌劑3kg ;Π引哚こ酸O. 3kg ;膨潤土 3kg ；一種有機(jī)肥料的制備方法，步驟如下(I) ニ級(jí)分離物的預(yù)處理 將ニ級(jí)分離物中進(jìn)行自然風(fēng)干固化，使風(fēng)干固化后的沼渣水分為30wt%以下(2)制粒前混配處理①將水分小于30wt%的二級(jí)分離物用鏈?zhǔn)椒鬯闄C(jī)粉碎成松散粉狀；②將粉碎成松散粉狀的沼渣與腐殖酸、磷酸ニ銨、硫酸鋅、硫酸鉀和硼酸等物料按原料組分重量份計(jì)量后，投入混合機(jī)內(nèi)充分混配；③制粒、整形將混配好的物料投入擠壓造粒機(jī)中擠壓制粒，將擠壓成形的柱狀顆粒投入圓盤整形機(jī)中，將顆粒整形為球狀顆粒；(4)烘干、冷卻將球狀顆粒投入烘干機(jī)中，烘干至水分小于20wt%，再經(jīng)冷卻機(jī)冷卻至40°C以下。實(shí)施例2制取ニ級(jí)分離物步驟同實(shí)施例I制取有機(jī)肥由如下成分組成ニ級(jí)分離物90kg ;腐植酸5kg ;磷酸ニ銨銨7. 5kg ;硫酸鋅O. 3kg ;硫酸鉀Ikg ;沼氣微生物菌劑4kg ;萘こ酸O. 4kg ;硼酸O. I份。制作步驟同實(shí)施例I。實(shí)施例3、它由如下成分組成ニ級(jí)分離物98kg ;腐植酸4kg ;磷酸ニ銨銨6kg ;硫酸鋅O. 2kg ;硫酸鉀I. 2kg ;沼氣微生物菌劑5kg ;輔酶A O. 3kg ;硼酸O. 2份。制作步驟同實(shí)施例I。應(yīng)用效果本發(fā)明有機(jī)肥料對(duì)黃瓜產(chǎn)量的影響試驗(yàn)設(shè)計(jì)和方法試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理，分別為(I)對(duì)照不施肥；⑵習(xí)慣施肥按當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的施肥量和方式施肥。氮肥800kg/公頃，磷肥400kg/公頃，鉀肥450kg/公頃；(3)本發(fā)明有機(jī)肥基施實(shí)施例I中的有機(jī)肥2500kg/公頃；(4)商品有機(jī)肥基施購買的商品有機(jī)肥(有機(jī)質(zhì)彡30%,N+P205+K20 ^ 4% ) 2500kg/公頃。每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，隨機(jī)排列，每個(gè)小區(qū)的規(guī)格是4m(寬)X 12. 5m(長)。試驗(yàn)結(jié)果如表I :
表I沼渣有機(jī)肥對(duì)黃瓜產(chǎn)量和土壤有機(jī)質(zhì)的影響
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)肥，其特征在于，成分如下，均為重量份數(shù) ニ級(jí)分離物80 90 ; 腐植酸5 10 ; 磷酸ニ銨5 8 ; 硫酸鋅O. 2 .O. 5 ； 硫酸鉀I 2 ; 硼酸O. I O. 2 ; 其他添加劑O. 01 10 ; 上述其他添加劑選自沼氣微生物菌劑、促根劑、潤滑劑之ー或任意比例混合的多種的組合我；促根劑選自吲哚丁酸、吲哚こ酸、萘こ酸、輔酶A、維生素B之ー或以任意比例混合的多種的組合物；潤滑劑為膨潤土、滑石粉、石膏粉中的ー種或任意比例混合的多種的組合物；
2.如權(quán)利要求I所述的有機(jī)肥料，其特征在于，沼氣微生物菌劑的有效活菌數(shù)含量≥10億個(gè)/克，微生物菌劑重量為肥料總重量的I 5%。
3.如權(quán)利要求I所述的有機(jī)肥料，其特征在于，促根劑重量為肥料總重量的O.01 O.5%。
4.如權(quán)利要求I所述的有機(jī)肥料，其特征在于，潤滑劑重量為肥料總重量的I 5%。
5.一種如權(quán)利要求I所述的有機(jī)肥料的制備方法，步驟如下 (1)ニ級(jí)分離物的預(yù)處理 將ニ級(jí)分離物中進(jìn)行自然風(fēng)干固化，使風(fēng)干固化后的沼渣水分為30wt%以下； (2)制粒前混配處理 ①將水分小于30wt%的ニ級(jí)分離物用鏈?zhǔn)椒鬯闄C(jī)粉碎成松散粉狀； ②將粉碎成松散粉狀的沼渣與腐殖酸、磷酸ニ銨、硫酸鋅、硫酸鉀和硼酸按原料組分重量份計(jì)量后，投入混合機(jī)內(nèi)充分混配； ③制粒、整形 將混配好的物料投入擠壓造粒機(jī)中擠壓制粒，將擠壓成形的柱狀顆粒投入圓盤整形機(jī)中，將顆粒整形為球狀顆粒； (4)烘干、冷卻 將球狀顆粒投入烘干機(jī)中，烘干至水分小于20wt%，再經(jīng)冷卻機(jī)冷卻至40°C以下。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種畜禽廢水分離制備有機(jī)肥的方法，特別涉及一種利用畜禽廢水和腐殖酸類原料混合制備有機(jī)肥的方法與應(yīng)用，屬于新型有機(jī)肥技術(shù)領(lǐng)域及農(nóng)業(yè)廢棄物資源循環(huán)利用技術(shù)領(lǐng)域。它主要成分為畜禽廢水分離物，并添加了添加了腐殖酸、磷酸二銨、硫酸鋅、硫酸鉀及其他添加劑。本發(fā)明利用沼渣制備有機(jī)肥，是廢棄物的資源化，并且制備方法簡便，所需設(shè)備簡單，易于在肥料工業(yè)中推廣應(yīng)用。該肥料溶解性好、養(yǎng)分齊全、增產(chǎn)及品質(zhì)改善效果顯著。可廣泛用于蔬菜、瓜果、糧食、林木及各種經(jīng)濟(jì)作物。
文檔編號(hào)C05G3/00GK102701849SQ20121017432
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月31日
發(fā)明者王志偉 申請(qǐng)人:海南芳綠源科技開發(fā)有限公司