本發(fā)明屬于有機(jī)肥料領(lǐng)域，具體是一種用棉秸稈制備有機(jī)肥料的方法。
背景技術(shù)：
化學(xué)肥料是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最基礎(chǔ)而且是最重要的物質(zhì)投入之一，長(zhǎng)期施用造成土壤板結(jié)，營(yíng)養(yǎng)失調(diào)，加速土壤酸化，降低土壤中微生物的活性，物質(zhì)難以轉(zhuǎn)化及降解。土壤板結(jié)是指土壤表層因缺乏有機(jī)質(zhì),結(jié)構(gòu)不良,在灌水或降雨等外因作用下結(jié)構(gòu)破壞、土料分散,而干燥后受內(nèi)聚力作用使土面變硬。
生物有機(jī)肥是農(nóng)業(yè)部和國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局重點(diǎn)推薦的新型肥料，肥效持久，成本低，無(wú)公害，是優(yōu)質(zhì)無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的必備生產(chǎn)資料。
農(nóng)作物廢棄秸稈是成熟農(nóng)作物莖葉(穗)部分的總稱，作為一種廣泛存在的植物生物質(zhì)資源，具有極大的生物利用價(jià)值。我國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，每年產(chǎn)生大量農(nóng)作物廢棄秸稈，但對(duì)秸稈的利用效率非常低，加之省柴節(jié)煤技術(shù)的推廣，燒煤和使用液化氣的普及，使農(nóng)村中有大量廢棄秸稈。除少量用于墊圈、喂養(yǎng)牲畜，大部分秸稈被直接焚燒，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。秸稈本身具有很大的利用價(jià)值，農(nóng)作物光合作用的產(chǎn)物有一半以上存在于秸稈中，秸稈富含氮、磷、鉀、鈣、鎂和有機(jī)質(zhì)等，是一種具有多用途的可再生的生物質(zhì)資源。
農(nóng)作物廢棄秸稈主要成分為木質(zhì)纖維素，其組分包括木質(zhì)素、纖維素和半纖維素，可通過(guò)固態(tài)發(fā)酵被微生物分解為可被植物吸收利用的簡(jiǎn)單碳源，是化學(xué)肥料的優(yōu)良替代品。通過(guò)將農(nóng)作物廢棄秸稈轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)肥料，可減少因秸稈焚燒引起的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)問(wèn)題，同時(shí)也可通過(guò)替代化學(xué)肥料的使用，減少肥料過(guò)度使用造成的水體富營(yíng)養(yǎng)化和土壤鹽堿化問(wèn)題，并且能改善土壤肥力，有助于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
目前的秸稈制備有機(jī)肥技術(shù)，主要是應(yīng)用農(nóng)作物廢棄秸稈高溫腐熟的方法，即對(duì)各種植物秸稈進(jìn)行粉碎，添加畜禽糞便或其處理后的廢棄物，混配均勻，自然堆肥或者添加發(fā)酵菌劑及助劑進(jìn)行微生物發(fā)酵，然后經(jīng)除臭、腐熟等工序制成農(nóng)家肥，或者在加以烘干、造粒等工序制成商品有機(jī)肥。
但是，現(xiàn)有的利用農(nóng)作物廢棄秸稈生產(chǎn)有機(jī)肥料的技術(shù)在用于棉秸稈制備有機(jī)肥時(shí)，卻長(zhǎng)期存在著有機(jī)物析出不充分、發(fā)酵效率不高的、秸稈利用率不高的難題，主要是因?yàn)槊藿斩挼哪举|(zhì)纖維素、膠類物質(zhì)和蛋白質(zhì)較一般秸稈含量更高造成的。
全球棉秸稈的產(chǎn)出量很大，且較其他秸稈更難于處理，因此迫切需要一種用棉秸稈制備有機(jī)肥料的方法，能高效的處理大量的廢棄棉秸稈，同時(shí)又能變廢為寶，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者提供物美價(jià)廉的生物有機(jī)肥。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)現(xiàn)狀，本發(fā)明要解決的問(wèn)題是提供一種用棉秸稈制備有機(jī)肥料的方法。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：
本發(fā)明提供了一種用棉秸稈制備有機(jī)肥料的方法，包括以下步驟：
(1)粉碎：將棉秸稈原料，經(jīng)過(guò)皮芯分離并除去桃、葉、細(xì)枝后得到的芯料粉碎至粒徑3-10mm，或者不經(jīng)過(guò)皮芯分離直接輸入粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，得到長(zhǎng)度3-10mm的未分離料；
(2)混配：將步驟(1)所得芯料或未分離料或芯料與未分離料的混合料，以總重量30%-70%的比例與畜禽糞便混配均勻；
(3)轟爆處理：將步驟(2)所得物料置入密閉壓力容器內(nèi)，通入高壓蒸汽加溫加壓，保持0.8-2.5MPa氣壓5-15分鐘，在60-75ms內(nèi)釋放物料和蒸氣泄壓至大氣壓，物料爆出，使其殺菌、滅活、除臭；
(4)發(fā)酵：將步驟(3)所得物料拌入生物菌劑，控制含水率在45-60%，充分發(fā)酵，使其腐熟成為熟料；
(5)烘干：將步驟(4)所得物料進(jìn)行烘干，使其含水率小于20%。
本發(fā)明的一種的優(yōu)化或/和改進(jìn)有：
優(yōu)選方案之一，所述在步驟(5)后增加步驟(6)造粒：將步驟(5)所得物料進(jìn)行造粒，粒徑3-5mm。
優(yōu)選方案之二，所述步驟(2)中的畜禽糞便是馬糞、牛糞、羊糞、豬糞、雞糞、人糞之一種或者多種。
優(yōu)選方案之三，所述步驟(4)中的發(fā)酵方式是厭氧發(fā)酵或者好氧發(fā)酵。
優(yōu)選方案之四，所述步驟(4)中發(fā)酵的第一周，每三天翻堆一次，保持溫度在35-40℃，共計(jì)發(fā)酵15天。
優(yōu)選方案之五，所述步驟(5)中的烘干方式為熱風(fēng)烘干或自然風(fēng)干。
將所得有機(jī)肥加工成顆粒，包裝后即可作為商品有機(jī)肥料銷售。
步驟(3)的轟爆處理是本發(fā)明的獨(dú)創(chuàng)的關(guān)鍵步驟，也是本發(fā)明的創(chuàng)新之處，將轟爆處理技術(shù)應(yīng)用于用棉秸稈制備有機(jī)肥的棉秸稈粉料和畜禽糞便的發(fā)酵前處理中，高溫高壓的持續(xù)結(jié)合瞬間泄壓轟爆，能夠?qū)崿F(xiàn)殺滅動(dòng)、植物的病原菌，并將其中的殘毒、殘藥分解無(wú)害化；同時(shí)還能加快各類有機(jī)質(zhì)降解，其中木質(zhì)纖維素水解為多糖，打破細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)障礙，使后續(xù)發(fā)酵腐熟高效快速，增加有機(jī)質(zhì)含量，提高有機(jī)肥的肥效。
步驟(4)的發(fā)酵采用為市面出售的堆肥發(fā)酵菌劑均可。
實(shí)施本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果是：
本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)用于棉秸稈制備有機(jī)肥時(shí)長(zhǎng)期存在著有機(jī)物析出不充分、發(fā)酵效率不高的、秸稈利用率不高的難題，主要是因?yàn)槊藿斩挼哪举|(zhì)纖維素、膠類物質(zhì)和蛋白質(zhì)較一般秸稈含量更高造成的
經(jīng)產(chǎn)品測(cè)試，實(shí)施本發(fā)明生產(chǎn)的有機(jī)肥達(dá)到如下指標(biāo)：有機(jī)質(zhì)>65%,總養(yǎng)分（N、P、K）>7.5%,遠(yuǎn)高于國(guó)家最新有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)（NY525-1012）所述的有機(jī)質(zhì)>45%，總養(yǎng)分>5%的要求。另外，該有機(jī)肥還含有大量的生物有益菌群，有利于作物的生長(zhǎng)，能夠改良土壤結(jié)構(gòu)，改良土壤理化及生物學(xué)性質(zhì)。
下面結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
附圖說(shuō)明
無(wú)。
具體實(shí)施方式
為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。所述是對(duì)本發(fā)明的介紹，而非限定。
實(shí)施例1 按照如下步驟，使用棉秸稈制備有機(jī)肥料：
(1)粉碎：將棉秸稈原料，經(jīng)過(guò)皮芯分離直接輸入粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，得到長(zhǎng)度3-10mm的未分離料；
(2)混配：將步驟(1)所得未分離料，以總重量70%的比例與牛糞混配均勻；
(3)轟爆處理：將步驟(2)所得物料置入密閉壓力容器內(nèi)，通入高壓蒸汽加溫加壓，保持2.0-2.5MPa氣壓10-15分鐘，在60ms內(nèi)釋放物料和蒸氣泄壓至大氣壓，物料爆出；使其殺菌、滅活、除臭；
(4)發(fā)酵：將步驟(3)所得物料加入3%堆肥發(fā)酵菌劑，混拌均勻，進(jìn)行堆肥發(fā)酵，控制含水率在60%，溫度保持在35-40℃，發(fā)酵的第一周，每三天翻堆一次，發(fā)酵周期為15天，發(fā)酵周期結(jié)束，有機(jī)肥腐熟；
(5)烘干：將步驟(4)所得物料進(jìn)行烘干，使其含水率小于20%。
本實(shí)施例所得生物有機(jī)肥料的有機(jī)質(zhì)含量為66%，總養(yǎng)分（N、P、K）的含量為8.5%，遠(yuǎn)高于國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例2 按照如下步驟，使用棉秸稈制備有機(jī)肥料：
(1)粉碎：將棉秸稈原料，經(jīng)過(guò)皮芯分離并除去桃、葉、細(xì)枝后得到的芯料粉碎至粒徑3mm；
(2)混配：將步驟(1)所得芯料，以總重量70%的比例與豬糞混配均勻；
(3)轟爆處理：將步驟(2)所得物料置入密閉壓力容器內(nèi)，通入高壓蒸汽加溫加壓，保持0.8MPa-1.5MPa氣壓5-10分鐘，在75ms內(nèi)釋放物料和蒸氣泄壓至大氣壓，物料爆出；使其殺菌、滅活、除臭；
(4)發(fā)酵：將步驟(3)所得物料加入1%堆肥發(fā)酵菌劑，混拌均勻，進(jìn)行堆肥發(fā)酵，控制含水率在45%，溫度保持在35-40℃，發(fā)酵的第一周，每三天翻堆一次，發(fā)酵周期為15天，發(fā)酵周期結(jié)束，有機(jī)肥腐熟；
(5)烘干：將步驟(4)所得物料進(jìn)行烘干，使其含水率小于20%。
本實(shí)施例所得生物有機(jī)肥料的有機(jī)質(zhì)含量為65%，總養(yǎng)分（N、P、K）的含量為8.3%，遠(yuǎn)高于國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例3 按照如下步驟，使用棉秸稈制備有機(jī)肥料：
(1)粉碎：將棉秸稈原料，不經(jīng)過(guò)皮芯分離直接粉碎至粒徑7mm得到的未分離料，經(jīng)過(guò)皮芯分離并除去桃、葉、細(xì)枝后得到的芯料粉碎為粒徑7mm的芯料；
(2)混配：將步驟(1)所得未分離料和芯料，以總重量50%的比例與雞糞混配均勻；
(3)轟爆處理：將步驟(2)所得物料置入密閉壓力容器內(nèi)，通入高壓蒸汽加溫加壓，保持1.0-2.0MPa氣壓8-10分鐘，在65-70ms內(nèi)釋放物料和蒸氣泄壓至大氣壓，物料爆出；使其殺菌、滅活、除臭；
(4)發(fā)酵：將步驟(3)所得物料加入1%堆肥發(fā)酵菌劑，混拌均勻，進(jìn)行堆肥發(fā)酵，控制含水率在50-55%，溫度保持在35-40℃，發(fā)酵的第一周，每三天翻堆一次，發(fā)酵周期為15天，發(fā)酵周期結(jié)束，有機(jī)肥腐熟；
(5)烘干：將步驟(4)所得物料進(jìn)行烘干，使其含水率小于20%。
本實(shí)施例所得生物有機(jī)肥料的有機(jī)質(zhì)含量為68%，總養(yǎng)分（N、P、K）的含量為8.7%，遠(yuǎn)高于國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
可以理解的是，以上實(shí)施例僅僅是為了說(shuō)明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本發(fā)明并不局限于此，可根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案與實(shí)際情況來(lái)確定具體的實(shí)施方式。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，增加的這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。