一種利用豬糞生產有機肥的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用豬糞生產有機肥的方法，豬糞便經過干濕分離后，經微生物動態(tài)－連續(xù)高溫發(fā)酵，在發(fā)酵過程中利用微生物快速地把原材料中的易分解和易產生臭氣的物質進行分解與轉化，并利用分解過程中產生的高溫起到殺滅病原菌、消除臭氣、減少水分含量、降低體積和重量，同時提高速效養(yǎng)分含量的目的。
【專利說明】一種利用豬糞生產有機肥的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種有機肥生產工藝，具體涉及一種利用豬糞生產有機肥的方法。
【背景技術】
[0002]有機肥一般有動植物廢棄物、植物殘體加工而來，消除其中的有毒有害物質，富含大量有益物資，而現在有機肥生產工藝比較簡單，有機肥的功效差，農作物吸收困難。純有機肥的功效差是有機肥的普遍性質，養(yǎng)分含量低、肥效慢但肥效長，更先進的技術不能從根本上改變這種狀態(tài)。目前有機肥加工受自然環(huán)境影響大，發(fā)酵周期長，產量相對較低，自動化程度較低，人工作業(yè)量大。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明針對上述現有有機肥功效差的問題，提供一種利用豬糞生產有機肥的方法，加工的有機肥養(yǎng)分含量高。
[0004]為實現上述目的，本發(fā)明采取的技術方案為:
[0005]一種利用豬糞生產有機肥的方法，包括如下步驟:
[0006](I)混料:將含水量70%—80%的豬糞與谷糠混合，配比為豬糞重量份為90-110份，谷糠重量份為10-15份，加入發(fā)酵菌劑，每5000重量份的豬糞加入I重量份的發(fā)酵菌劑，然后加入草木灰混合均勻調節(jié)含水量，使得混合物料含水量為50-60% ；
[0007](2) 一次發(fā)酵:將步驟(1)所得混合物料運至發(fā)酵車間堆成條垛狀，每個條垛的寬為1.Sm,高為1.2-1.6m,進行有氧發(fā)酵，其中夏季發(fā)酵時間為15-20天，每2天翻堆一次；冬季發(fā)酵時間為25-30天，每3-4天翻堆一次；
[0008](3) 二次發(fā)酵:將步驟(2)所得產品堆成堆進行厭氧發(fā)酵，發(fā)酵時間為5-9天；
[0009](4)水分調節(jié):將步驟(3)所得產品的含水量調節(jié)為20-30% ；
[0010](5)粉碎過篩:將步驟(4)所得產品進行粉碎過篩處理，制成粉狀或顆粒狀有機肥。
[0011]所述發(fā)酵菌劑為EM混合菌劑。
[0012]所述步驟(4)調節(jié)含水量的方式采用晾曬、風干脫水處理或加入輔料。
[0013]所述輔料是草木灰、鈣粉、過磷酸鈣中的一種。
[0014]本發(fā)明豬糞便經過干濕分離后，經微生物動態(tài)一連續(xù)高溫發(fā)酵，在發(fā)酵過程中利用微生物快速地把原材料中的易分解和易產生臭氣的物質進行分解與轉化，并利用分解過程中產生的高溫起到殺滅病原菌、消除臭氣、減少水分含量、降低體積和重量，同時提高速效養(yǎng)分含量的目的。
[0015]堆肥過程中，碳素是堆肥微生物的基本能量來源，也是微生物細胞構成的基本材料，堆肥微生物在分解含碳有機物的同時，利用部分氮素來構建自身細胞體，氮還是構成細胞中蛋白質、核酸、氨基酸、酶、輔酶的重要組成部分。合理的碳氮比是高效堆肥發(fā)酵的前提，C/N過高，微生物生長繁殖所需的氮素來源受到限制，微生物繁殖速度低，有機物分解速度慢，發(fā)酵時間長，有機原料損失大，腐殖質化系數低，并且還會導致堆肥產品C/N過高，施入土壤后易造成土壤缺氮，從而影響作物生長發(fā)育。C/N比過低，微生物生長繁殖所需的能量來源受到限制，發(fā)酵溫度上升緩慢，氮過量并以氨氣的形式釋放，有機氮損失大，還會散發(fā)難聞的氣味。合理調節(jié)堆肥原料中的碳氮比，是加速堆肥腐熟，提高腐殖化系數的有效途徑。經過長期的實際生產與研究經驗，本發(fā)明對豬糞堆肥的C/N比設為28，利用比較廉價并且有機物含量高、吸附能力強的谷糠為輔料進行碳氮比調節(jié)。
[0016]堆肥過程中保持適宜的水分含量，是堆肥制作成功的首要條件。由于微生物大都缺乏保水機制，所以對水分極為敏感。當水分含量在35%~40%之間時，堆肥微生物的降解速率會顯著下降，但水分下降到30%以下時，降解過程會完全停止。通常有機物吸水后膨脹變軟化，有利于微生物分解；水分在堆肥中移動時，所帶菌體也會向四周移動和擴散，并為微生物的繁殖創(chuàng)造條件。水分太少，微生物活動受到限制，影響堆肥速度；水分太多，會堵塞堆肥物料間空隙，影響其通透性，易形成厭氧狀況，并產生臭氣，養(yǎng)分損失大，堆肥也同樣緩慢。為此保持適當的水分和孔隙率是平衡堆肥過程的重要手段，要保證足夠的生物穩(wěn)定性，必須有足夠的水分含量，但不能高到由于自由通氣空隙量減少而導致氧氣傳輸量下降的狀態(tài)，進而降低生物活性。堆肥過程中不同的原料具有不同的最適水分上限，并由這些原料的粒徑和結構特性所決定。由于本發(fā)明原料含水率很高，為保持較高的發(fā)酵效率，本發(fā)明是根據大量的實際生產經驗，并結合豬糞的粒徑和結構特性，得到最適宜的原料水分含量發(fā)酵上限為60%。通過加入適量草木灰在不影響C/N的情況下，將原料含水率降到60%左右’為高效的發(fā)酵奠定了基礎。
[0017]本發(fā)明在堆肥原料中加入日本的EM混合菌劑，提高了發(fā)酵效率，縮短了發(fā)酵時間，減少了營養(yǎng) 元素的損失，使產品質量更高。
[0018]本公司生產的生物有機肥的堆肥發(fā)酵過程分為4個階段
[0019](一)、升溫階段
[0020]這個過程也一般指堆肥過程的初期，在該階段，堆肥溫度逐步從環(huán)境溫度上升到45 V左右，主導微生物以嗜溫性微生物為主，包括細菌、真菌和放線菌，分解底物以糖類和淀粉為主，期間能發(fā)現真菌的子實體，也有動物及原生動物參與分解。
[0021](二 )、高溫階段
[0022]堆溫升至45°C以上即進入高溫階段，在這一階段，嗜溫微生物受到抑制甚至死亡，而嗜熱微生物則上升為主導微生物。堆肥中殘留的和新生成的可溶性有機物質繼續(xù)被氧化分解，復雜的有機物如半纖維素-纖維素和蛋白質也開始被強烈分解。微生物的活動交替出現，通常在50°C左右時最活躍的是嗜熱性真菌和放線菌，溫度上升到60°C時真菌幾乎完全停止活動，僅有嗜熱性細菌和放線菌活動，溫度升到70°C時大多數嗜熱性微生物已不再適應，并大批進入休眠和死亡階段。
[0023]本發(fā)明采用現代化的工藝生產有機肥，最佳溫度為55°C，這是因為大多數微生物在該溫度范圍內最活躍，最易分解有機物，而病原菌和寄生蟲大多數可被殺死。
[0024](三)、降溫階段
[0025]高溫階段必然造成微生物的死亡和活動減少，自然進入低溫階段。在這一階段，嗜溫性微生物又開始占據優(yōu)勢，對殘余較難分解的有機物作進一步的分解，但微生物活性普遍下降，堆體發(fā)熱量減少，溫度開始下降，有機物趨于穩(wěn)定化，需氧量大大減少，堆肥進入腐熟或后熟階段。
[0026](四)、腐熟保肥階段
[0027]有機物大部分已經分解和穩(wěn)定，溫度下降，為了保持已形成的腐殖質和微量的氮、磷、鉀肥等，要使腐熟的肥料保持平衡。堆肥腐熟后，體積縮小，堆溫下降至稍高于氣溫，應將堆體壓緊，有機成分處于厭氧條件下，防止出現礦質化，以利于肥力的保存。
[0028]本發(fā)明采用的是好氧式發(fā)酵工藝，為保持發(fā)酵的高效進行，必須保證對堆料進行充足的供氧。工業(yè)化堆肥一般不太可能通過空氣的自然滲透來滿足堆肥有機物生化反應對氧氣的需要，必須采取相應的輔助增氧措施，目前常用的是采取翻堆或強制通風方式，本發(fā)明目前采用的是機械翻堆方式進行增氧。條垛式堆肥由于堆體與空氣接觸面大，一般通過翻堆就能滿足其供氧的需要。翻堆的頻率結合物料性質以及堆溫變化來確定。
[0029]堆肥的溫度變化是反映發(fā)酵是否正常最直接、最敏感的指標。對堆肥的溫度變化的要求是:前期溫度上升平穩(wěn)、中期高溫維持適度、后期溫度下降緩慢。
[0030]本發(fā)明目前主要通過機械翻堆來調控發(fā)酵的溫度，遵循“時到不等溫、溫到不等時”的原則，即在堆肥前期，即使發(fā)酵起溫緩慢甚至不起溫，48小時后必須翻堆，避免堆體形成厭氧環(huán)境，在堆肥中后期，一旦溫度超過設定值，必須及時翻堆，不能等達到設定時間后再翻堆。
[0031]堆肥半成品經過腐熟度檢測、質量檢測、安全檢測后進入后續(xù)的進一步加工和包裝階段。堆肥腐熟的產品含水率依然很高，需降低水分至30%以下再進行后續(xù)的加工。水分調節(jié)方法本發(fā)明采用的是自然風干、晾曬、添加輔料等方法。
[0032]對腐熟的堆料進 行粉碎過篩以去除機械雜質并使肥料形成粉狀更有利于的作物的吸收利用。本發(fā)明生產的有機肥營養(yǎng)元素非常齊全，另外根據不同農作物需求，可以添加一些微量元素，根據不同的作物生長需求并專門針對各種作物進行測土配方后加入各種水溶性或螯合態(tài)的中微量元素如:硫、鐵、鋅、鎂、鈣、硼、錳、鑰、氯等。
[0033]本發(fā)明也可根據不同作物及市場需求加入不同的功能性微生物如:固氮菌、解磷菌、硅酸鹽細菌、光合細菌、芽孢桿菌、抗生菌、VA菌根真菌、根際促生細菌以及復合微生物等，以制成含有生物活性具有特定肥料效應的微生物肥料。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1為本發(fā)明生產流程圖。
【具體實施方式】
[0035]實施例1
[0036]如圖1所示，一種利用豬糞生產有機肥的方法，包括如下步驟:
[0037](I)混料:將含水量70%的豬糞與谷糠混合，配比為豬糞重量份為900kg，谷糠重量份為100kg，加入EM混合菌劑0.18kg，然后加入草木灰混合均勻調節(jié)含水量，使得混合物料含水量為50%。
[0038](2) 一次發(fā)酵:將步驟(1)所得混合物料用鏟車運至發(fā)酵車間堆成條垛狀，每個條垛的寬為1.8m，高為1.2m，進行有氧發(fā)酵，在夏季發(fā)酵，發(fā)酵時間為15天，每2天用翻拋機翻堆一次，利用翻拋過程自然充氧，翻拋機帶有粉碎功能，翻拋的同時可將大塊物料打碎并充分混合均勻，經一次發(fā)酵后的物料含水率約為45%。好氧發(fā)酵是在有氧氣存在的條件下，利用好氧微生物的外酶將物料分解為溶解性有機質，溶解性有機質可以滲入微生物細胞內，微生物通過新陳代謝把一部分溶解性有機質氧化為簡單的無機物，為微生物的生命活動提供能量，其余溶解性有機物被轉化為營養(yǎng)物質，形成新的細胞體，使微生物不斷繁殖，從而促進物料中可被生物降解的有機質向穩(wěn)定的腐殖質轉化。利用翻拋機每天翻拋使物料充氧充分，可使堆體在1-3天內溫度上升至25°C _45°C，堆體溫度達到60°C左右發(fā)酵穩(wěn)定，物料中纖維素和木質素也開始分解，腐殖質開始形成。堆體溫度最高能達到80°C，充分發(fā)酵后溫度逐步降低。
[0039](3)二次發(fā)酵:將步驟(2)所得產品用鏟車堆成堆進行厭氧發(fā)酵，發(fā)酵時間為5天。二次發(fā)酵無需翻拋，屬厭氧發(fā)酵工藝。二次發(fā)酵主要是一個把一次發(fā)酵中為未充分降解的有機質再降解腐熟的過程，二次發(fā)酵后的物料含水率約為40%。
[0040](4)水分調節(jié):二次發(fā)酵后的產品含水率依然很高，需降低水分至30%以下再進行后續(xù)的加工，將步驟(3)所得產品采用晾曬處理調節(jié)水量調節(jié)為20%。
[0041](5)粉碎過篩:對腐熟的堆料進行粉碎過篩以去除機械雜質并使肥料形成粉狀更有利于的作物的吸收利用，篩上物大塊物料回混料工序混合重新進行發(fā)酵，篩下物為粉狀有機肥產品，可以制作成粉狀有機肥產品，其含水量約為20%。
[0042]實施例2
[0043]如圖1所示，一種利用豬糞生產有機肥的方法，其特征在于包括如下步驟:
[0044](I)混料:將含水量80%的豬糞與谷糠混合，配比為豬糞重量份為1100kg，谷糠重量份為130kg，加入EM混合菌劑0.22kg，然后加入草木灰混合均勻調節(jié)含水量，使得混合物料含水量為60% ；
[0045](2) 一次發(fā)酵:將步驟(1)所得混合物料運鏟車運至發(fā)酵車間堆成條垛狀，每個條垛的寬為1.8m，高為1.6m，進行有氧發(fā)酵，其中夏季發(fā)酵時間為17天，每2天用翻拋機翻堆一次;
[0046](3) 二次發(fā)酵:將步驟(2)所得產品堆成堆進行厭氧發(fā)酵，發(fā)酵時間為7天；
[0047](4)水分調節(jié):將步驟(3)所得產品加入草木灰調節(jié)含水量為30% ；
[0048](5)粉碎過篩:將步驟(4)所得產品進行粉碎過篩處理得到粉狀有機肥產品，再制成顆粒狀有機肥包裝。
[0049]實施例3
[0050]如圖1所示，一種利用豬糞生產有機肥的方法，包括如下步驟:
[0051](I)混料:將含水量75%的豬糞與谷糠混合，配比為豬糞重量份為1000kg，谷糠重量份為150kg，加入EM混合菌劑0.2kg，然后加入草木灰混合均勻調節(jié)含水量，使得混合物料含水量為55%。
[0052](2) 一次發(fā)酵:將步驟(1)所得混合物料用鏟車運至發(fā)酵車間堆成條垛狀，每個條垛的寬為1.Sm,高為1.4m,進行有氧發(fā)酵，在夏季發(fā)酵，發(fā)酵時間為20天，每2天用翻拋機
翻堆一次。
[0053](3)二次發(fā)酵:將步驟(2)所得產品用鏟車堆成堆進行厭氧發(fā)酵，發(fā)酵時間為9天。
[0054](4)水分調節(jié):二次發(fā)酵后的產品含水率依然很高，需降低水分至30%以下再進行后續(xù)的加工，將步驟(3)所得產品加入過磷酸鈣調節(jié)水量調節(jié)為25%。[0055](5)粉碎過篩:將步驟(4)所得產品進行粉碎過篩處理，得到粉狀有機肥產品，然后包裝。
[0056]實施例4
[0057]如圖1所示，一種利用豬糞生產有機肥的方法，包括如下步驟:
[0058](I)混料:將含水量73%的豬糞與谷糠混合，配比為豬糞重量份為950kg，谷糠重量份為120kg，加入EM混合菌劑0.19kg，然后加入草木灰混合均勻調節(jié)含水量，使得混合物料含水量為52%。
[0059](2) 一次發(fā)酵:將步驟(1)所得混合物料用鏟車運至發(fā)酵車間堆成條垛狀，每個條垛的寬為1.Sm,高為1.3m，進行有氧發(fā)酵，在冬季發(fā)酵，發(fā)酵時間為25天，每3天用翻拋機
翻堆一次。
[0060](3)二次發(fā)酵:將步驟(2)所得產品用鏟車堆成堆進行厭氧發(fā)酵，發(fā)酵時間為6天。
[0061](4)水分調節(jié):將步驟(3)所得產品加入鈣粉調節(jié)水量調節(jié)為22%。
[0062](5)粉碎過篩:將步驟(4)所得產品進行粉碎過篩處理，得到粉狀有機肥產品。
[0063]實施例5
[0064]如圖1所示，一種利用豬糞生產有機肥的方法，包括如下步驟:`[0065](I)混料:將含水量77%的豬糞與谷糠混合，配比為豬糞重量份為1050kg，谷糠重量份為140kg，加入EM混合菌劑0.21kg，然后加入草木灰混合均勻調節(jié)含水量，使得混合物料含水量為57%。
[0066](2) 一次發(fā)酵:將步驟(1)所得混合物料用鏟車運至發(fā)酵車間堆成條垛狀，每個條垛的寬為1.Sm,高為1.5m，進行有氧發(fā)酵，在冬季發(fā)酵，發(fā)酵時間為30天，每4天用翻拋機
翻堆一次。
[0067](3)二次發(fā)酵:將步驟(2)所得產品用鏟車堆成堆進行厭氧發(fā)酵，發(fā)酵時間為8天。
[0068](4)水分調節(jié):將步驟(3)所得產品采用風干脫水處理調節(jié)水量調節(jié)為28%。
[0069](5)粉碎過篩:將步驟(4)所得產品進行粉碎過篩處理，得到粉狀有機肥產品。
[0070]實施例6
[0071]如圖1所示，一種利用豬糞生產有機肥的方法，包括如下步驟:
[0072](I)混料:將含水量79%的豬糞與谷糠混合，配比為豬糞重量份為1000kg，谷糠重量份為110kg，加入EM混合菌劑0.2kg，然后加入草木灰混合均勻調節(jié)含水量，使得混合物料含水量為55%。
[0073](2) 一次發(fā)酵:將步驟(1)所得混合物料用鏟車運至發(fā)酵車間堆成條垛狀，每個條垛的寬為1.Sm,高為1.5m，進行有氧發(fā)酵，在冬季發(fā)酵，發(fā)酵時間為2730天，每3天用翻拋機翻堆一次。
[0074](3)二次發(fā)酵:將步驟(2)所得產品用鏟車堆成堆進行厭氧發(fā)酵，發(fā)酵時間為8天。
[0075](4)水分調節(jié):將步驟(3)所得產品采用晾曬調節(jié)水量調節(jié)為26%。
[0076](5)粉碎過篩:將步驟(4)所得產品進行粉碎過篩處理，得到粉狀有機肥產品。
【權利要求】
1.一種利用豬糞生產有機肥的方法，其特征在于包括如下步驟: (O混料:將含水量70% — 80%的豬糞與谷糠混合，配比為豬糞重量份為90-110份，谷糠重量份為10-15份，加入發(fā)酵菌劑，每5000重量份的豬糞加入I重量份的發(fā)酵菌劑，然后加入草木灰混合均勻調節(jié)含水量，使得混合物料含水量為50-60% ； (2)一次發(fā)酵:將步驟(1)所得混合物料運至發(fā)酵車間堆成條垛狀，每個條垛的寬為1.Sm,高為1.2-1.6m,進行有氧發(fā)酵，其中夏季發(fā)酵時間為15-20天，每2天翻堆一次；冬季發(fā)酵時間為25-30天，每3-4天翻堆一次； (3)二次發(fā)酵:將步驟(2)所得產品堆成堆進行厭氧發(fā)酵，發(fā)酵時間為5-9天； (4)水分調節(jié): 將步驟(3)所得產品的含水量調節(jié)為20-30%； (5)粉碎過篩:將步驟(4)所得產品進行粉碎過篩處理，制成粉狀或顆粒狀有機肥。
2.根據權利要求1所述的利用豬糞生產有機肥的方法，其特征在于:所述發(fā)酵菌劑為EM混合菌劑。
3.根據權利要求1所述的利用豬糞生產有機肥的方法，其特征在于:所述步驟(4)調節(jié)含水量的方式采用晾曬、風干脫水處理或加入輔料。
4.根據權利要求3所述的利用豬糞生產有機肥的方法，其特征在于:所述輔料是草木灰、鈣粉、過磷酸鈣中的一種。
【文檔編號】C05F17/00GK103708967SQ201310746826
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月30日 優(yōu)先權日:2013年12月30日
【發(fā)明者】秦英林, 錢瑛, 秦英澤, 薛嶠, 白俊, 曹玉恒, 李金偉 申請人:內鄉(xiāng)縣牧原實業(yè)有限公司