本發(fā)明屬于有機(jī)肥制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種沼液有機(jī)肥及其制備方法。
背景技術(shù)：
利用沼氣池處理動(dòng)物糞便和種植廢棄物是目前廣大農(nóng)村常見的廢物處理方法，該方法不僅可以將動(dòng)物糞便和種植廢棄物轉(zhuǎn)化為有用的沼氣，以滿足家庭用火、照明、熱水等方面的需求，還可以產(chǎn)出沼渣和沼液?，F(xiàn)有技術(shù)對(duì)于沼液的主要處理方法為：將沼渣經(jīng)過發(fā)酵和除水后制為固態(tài)有機(jī)肥。沼渣含有腐植酸10%~20%，有機(jī)質(zhì)30%－50%，全氮10%－2.0%，含磷0.4%－0.6%、全鉀0.6%－1.2%，是一種遲、速兼?zhèn)涞姆柿?。施用沼肥可使柑橘甜度提?.5度－1.0度，增產(chǎn)10%－30%。
但是對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于沼液的利用還停留在直接當(dāng)做液態(tài)有機(jī)肥施加。但是由于沼液具有濃烈的臭味及不能長(zhǎng)時(shí)間放置，因此，沼液作為液態(tài)有機(jī)肥的利用率很低，更多的沼液被送到污水處理廠處理后排放或作為澆灌用清水返回田間，沼液中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大部分被浪費(fèi)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有沼液有機(jī)肥，具有濃烈的臭味及不能長(zhǎng)時(shí)間放置的問題，提供了一種沼液有機(jī)肥的制備方法，包括：S1.混合原料；S2.第一次發(fā)酵；S3.第二次發(fā)酵；S4.干燥制粉。
進(jìn)一步的，步驟S1所述混合原料的方法包括：按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，將動(dòng)物糞便50-80%、秸稈5-30%、水葫蘆5-30%混合為均勻的混合物。
進(jìn)一步的，步驟S2所述第一次發(fā)酵的方法包括：首先將步驟S1所述混合后的原料加入沼氣池中進(jìn)行發(fā)酵；然后取出沼氣池中的沼渣和沼液；最后對(duì)沼渣和沼液進(jìn)行固液分離。
進(jìn)一步的，所述對(duì)沼渣和沼液進(jìn)行固液分離的方法包括：首先使用20-80目的篩網(wǎng)對(duì)沼渣和沼液進(jìn)行初步分離；然后將分離出的沼渣放入離心分離機(jī)中進(jìn)行二次分離，得到液相產(chǎn)物A；使用100-200目的篩網(wǎng)對(duì)分離出的沼液進(jìn)行過濾除雜，得到液相產(chǎn)物B；最后合并液相產(chǎn)物A和液相產(chǎn)物B。
進(jìn)一步的，步驟S3所述第二次發(fā)酵的方法包括：首先取步驟S2第一次發(fā)酵后的液相產(chǎn)物；之后在所述液相產(chǎn)物中添加大蒜秸稈，所述大蒜秸稈的添加量，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，為步驟S1所述原料總質(zhì)量的0.1-2%；然后加入發(fā)酵菌進(jìn)行發(fā)酵；最后待發(fā)酵完成后取其中的液相部分待用。
進(jìn)一步的，步驟S4所述干燥制粉的方法包括：將步驟S3第二次發(fā)酵完成的液相產(chǎn)物霧化干燥，得到干燥粉末。
本發(fā)明還提供了一種沼液有機(jī)肥，該有機(jī)肥采用上述沼液有機(jī)肥的制備方法制備得到。使用時(shí)將該沼液有機(jī)肥與水混合攪拌均勻，即可形成沼液有機(jī)肥的水肥。
此外，本發(fā)明上述沼液有機(jī)肥的制備方法制備進(jìn)一步包括：步驟S5.固相物質(zhì)處理；
進(jìn)一步的，所述固相物質(zhì)處理的方法包括：首先將第二次發(fā)酵完成的后固相產(chǎn)物和第一發(fā)酵完成后的固相產(chǎn)物合并為固相產(chǎn)物C；然后將固相產(chǎn)物C干燥至含水率低于30%；最后將干燥后的固相產(chǎn)物C破碎為微粉。
進(jìn)一步的，所述干燥的方法包括：在10-80℃、負(fù)壓的環(huán)境中，攪拌固相產(chǎn)物C至固相產(chǎn)物C中的含水率低于30%。
本發(fā)明還提供了一種沼液有機(jī)肥，所述沼液有機(jī)肥包括第一組份和第二組份；所述第一組份采用上述步驟S1-S4的制備方法制備得到；所述第二組份采用上述步驟S5的制備方法制備得到。使用時(shí)將第一組份和第二組份與水混合攪拌均勻，即可形成沼液有機(jī)肥的水肥。
本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn)之一：
1. 本發(fā)明所得沼液有機(jī)肥異味小、保質(zhì)期長(zhǎng)，可以成袋包裝儲(chǔ)存和運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)了對(duì)沼液尤其是其中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的充分利用。
2. 本發(fā)明沼液有機(jī)肥使用時(shí)僅需按照需求與水配比即可形成富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的水肥。具有使用方便、水肥營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)。
3. 本發(fā)明沼液有機(jī)肥經(jīng)過兩次發(fā)酵，在可以充分獲取了沼氣的基礎(chǔ)上，在最終產(chǎn)品中含有大蒜秸稈中的抑菌物質(zhì)，使得本沼液有機(jī)肥具有提高作為抗病能力的作用。
4. 本發(fā)明充分利用了動(dòng)物糞便、秸稈、水葫蘆等畜牧、種植、水污染處理過程中的副產(chǎn)物，不僅實(shí)現(xiàn)了農(nóng)民增收，而且進(jìn)一步降低了環(huán)境的一次和二次污染，降低了農(nóng)村沼氣池的運(yùn)行成本。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
實(shí)施例1
一種沼液有機(jī)肥的制備方法，包括：S1.混合原料；S2.第一次發(fā)酵；S3.第二次發(fā)酵；S4.干燥制粉。
步驟S1所述混合原料的方法包括：按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，將動(dòng)物糞便70%、秸稈20%、水葫蘆10%混合為均勻的混合物。
動(dòng)物糞便是畜牧業(yè)最主要的副產(chǎn)物之一，秸稈是種植業(yè)最主要的副產(chǎn)物，水葫蘆是處理富營(yíng)養(yǎng)化水體污染的最主要手段及最主要的副產(chǎn)物，申請(qǐng)人將三者進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合，大量利用和消耗了畜牧、種植、水污染處理中的副產(chǎn)物，在降低了對(duì)畜牧、種植、水污染處理相應(yīng)成本的同時(shí)，提供了一種廢物利用的增收方法。
步驟S2所述第一次發(fā)酵的方法包括：首先將步驟S1所述混合后的原料加入沼氣池中進(jìn)行發(fā)酵；然后待發(fā)酵產(chǎn)氣完成后取出沼氣池中的沼渣和沼液；最后對(duì)沼渣和沼液進(jìn)行固液分離。
步驟S3所述第二次發(fā)酵的方法包括：首先取步驟S2第一次發(fā)酵后的液相產(chǎn)物；之后在所述液相產(chǎn)物中添加大蒜秸稈，所述大蒜秸稈的添加量，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，為步驟S1所述原料總質(zhì)量的1.2%；然后加入發(fā)酵菌進(jìn)行發(fā)酵；最后待發(fā)酵完成后取其中的液相部分待用。
大蒜具有殺菌抑菌作用，主要通過其中轉(zhuǎn)化生成的大蒜素實(shí)現(xiàn)。申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于大蒜殺菌抑菌的運(yùn)用主要集中在對(duì)大蒜本身的研究上，對(duì)于大蒜秸稈主要的運(yùn)用方式依然停留在廢棄、燒制肥料或自然堆捂發(fā)酵處理上。申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，大蒜秸稈同樣具有優(yōu)異的殺菌抑菌作用，但是大蒜秸稈并不適合直接用作復(fù)混物的沼氣發(fā)酵原料之一，直接將動(dòng)物糞便、秸稈、大蒜秸稈、水葫蘆混合后進(jìn)行沼氣發(fā)酵，不僅發(fā)酵效率低、發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)而且降低沼氣產(chǎn)氣量低。其可能的原因在于大蒜秸稈內(nèi)含的殺菌抑菌物質(zhì)會(huì)在一定程度上抑制動(dòng)物糞便、水葫蘆沼氣發(fā)酵菌的活性，導(dǎo)致動(dòng)物糞便、水葫蘆不能充分發(fā)酵產(chǎn)氣。因此申請(qǐng)人通過二次發(fā)酵的方法首先在一次發(fā)酵過程中使動(dòng)物糞便、秸稈、水葫蘆充分發(fā)酵產(chǎn)氣后利用發(fā)酵產(chǎn)物中的水相物質(zhì)對(duì)大蒜秸稈進(jìn)行二次發(fā)酵。通過該方法不僅可以充分發(fā)酵大蒜秸稈使水相物質(zhì)內(nèi)含有足夠的殺菌抑菌物質(zhì)，而且避免了大蒜秸稈對(duì)其他物質(zhì)發(fā)酵產(chǎn)氣的抑制，實(shí)現(xiàn)了兩者的有效結(jié)合。
此外，由于一次發(fā)酵中的發(fā)酵菌有部分浸泡在一次發(fā)酵得到的沼液中，利用該沼液作為大蒜秸稈的發(fā)酵物，還可以降低二次發(fā)酵的發(fā)酵菌用量，進(jìn)一步降低成本。
步驟S4所述干燥制粉的方法包括：將步驟S3第二次發(fā)酵完成的液相產(chǎn)物霧化干燥，得到干燥粉末。
采用上述方法可以制備出粉末狀的沼液有機(jī)肥，該肥料中不僅富含沼液中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而且含有殺菌抑菌的大蒜內(nèi)含物。使用時(shí)僅需按照需要與水進(jìn)行配伍即可得到富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的水肥。
實(shí)施例2
一種沼液有機(jī)肥的制備方法，包括：S1.混合原料；S2.第一次發(fā)酵；S3.第二次發(fā)酵；S4.干燥制粉。
步驟S1所述混合原料的方法包括：按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，將動(dòng)物糞便80%、秸稈5%、水葫蘆25%混合為均勻的混合物。
步驟S2所述第一次發(fā)酵的方法包括：首先將步驟S1所述混合后的原料加入沼氣池中進(jìn)行發(fā)酵；然后待發(fā)酵產(chǎn)氣完成后取出沼氣池中的沼渣和沼液；最后對(duì)沼渣和沼液進(jìn)行固液分離。
步驟S3所述第二次發(fā)酵的方法包括：首先取步驟S2第一次發(fā)酵后的液相產(chǎn)物；之后在所述液相產(chǎn)物中添加大蒜秸稈，所述大蒜秸稈的添加量，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，為步驟S1所述原料總質(zhì)量的0.1%；然后加入發(fā)酵菌進(jìn)行發(fā)酵；最后待發(fā)酵完成后取其中的液相部分待用。
步驟S4所述干燥制粉的方法包括：將步驟S3第二次發(fā)酵完成的液相產(chǎn)物霧化干燥，得到干燥粉末。
采用上述方法可以制備出粉末狀的沼液有機(jī)肥，該肥料中不僅富含沼液中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而且含有殺菌抑菌的大蒜內(nèi)含物。使用時(shí)僅需按照需要與水進(jìn)行配伍即可得到富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的水肥。
實(shí)施例3
一種沼液有機(jī)肥的制備方法，包括：S1.混合原料；S2.第一次發(fā)酵；S3.第二次發(fā)酵；S4.干燥制粉。
步驟S1所述混合原料的方法包括：按照質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，將動(dòng)物糞便50%、秸稈30%、水葫蘆20%混合為均勻的混合物。
步驟S2所述第一次發(fā)酵的方法包括：首先將步驟S1所述混合后的原料加入沼氣池中進(jìn)行發(fā)酵；然后待發(fā)酵產(chǎn)氣完成后取出沼氣池中的沼渣和沼液；最后對(duì)沼渣和沼液進(jìn)行固液分離。
步驟S3所述第二次發(fā)酵的方法包括：首先取步驟S2第一次發(fā)酵后的液相產(chǎn)物；之后在所述液相產(chǎn)物中添加大蒜秸稈，所述大蒜秸稈的添加量，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，為步驟S1所述原料總質(zhì)量的2%；然后加入發(fā)酵菌進(jìn)行發(fā)酵；最后待發(fā)酵完成后取其中的液相部分待用。
步驟S4所述干燥制粉的方法包括：將步驟S3第二次發(fā)酵完成的液相產(chǎn)物霧化干燥，得到干燥粉末。
采用上述方法可以制備出粉末狀的沼液有機(jī)肥，該肥料中不僅富含沼液中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而且含有殺菌抑菌的大蒜內(nèi)含物。使用時(shí)僅需按照需要與水進(jìn)行配伍即可得到富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的水肥。
實(shí)施例4
一種沼液有機(jī)肥的制備方法，包括：S1.混合原料；S2.第一次發(fā)酵；S3.第二次發(fā)酵；S4.干燥制粉。
步驟S2所述第一次發(fā)酵的方法包括：首先將步驟S1所述混合后的原料加入沼氣池中進(jìn)行發(fā)酵；然后待發(fā)酵產(chǎn)氣完成后取出沼氣池中的沼渣和沼液；最后對(duì)沼渣和沼液進(jìn)行固液分離。
所述對(duì)沼渣和沼液進(jìn)行固液分離的方法包括：首先使用20-80目的篩網(wǎng)對(duì)沼渣和沼液進(jìn)行初步分離；然后將分離出的沼渣放入離心分離機(jī)中進(jìn)行二次分離，得到液相產(chǎn)物A；使用150目的篩網(wǎng)對(duì)分離出的沼液進(jìn)行過濾除雜，得到液相產(chǎn)物B；最后合并液相產(chǎn)物A和液相產(chǎn)物B。
實(shí)施例5
一種沼液有機(jī)肥的制備方法，包括：S1.混合原料；S2.第一次發(fā)酵；S3.第二次發(fā)酵；S4.干燥制粉。
步驟S2所述第一次發(fā)酵的方法包括：首先將步驟S1所述混合后的原料加入沼氣池中進(jìn)行發(fā)酵；然后待發(fā)酵產(chǎn)氣完成后取出沼氣池中的沼渣和沼液；最后對(duì)沼渣和沼液進(jìn)行固液分離。
所述對(duì)沼渣和沼液進(jìn)行固液分離的方法包括：首先使用20-80目的篩網(wǎng)對(duì)沼渣和沼液進(jìn)行初步分離；然后將分離出的沼渣放入離心分離機(jī)中進(jìn)行二次分離，得到液相產(chǎn)物A；使用200目的篩網(wǎng)對(duì)分離出的沼液進(jìn)行過濾除雜，得到液相產(chǎn)物B；最后合并液相產(chǎn)物A和液相產(chǎn)物B。
實(shí)施例6
一種沼液有機(jī)肥的制備方法，包括：S1.混合原料；S2.第一次發(fā)酵；S3.第二次發(fā)酵；S4.干燥制粉。
步驟S2所述第一次發(fā)酵的方法包括：首先將步驟S1所述混合后的原料加入沼氣池中進(jìn)行發(fā)酵；然后待發(fā)酵產(chǎn)氣完成后取出沼氣池中的沼渣和沼液；最后對(duì)沼渣和沼液進(jìn)行固液分離。
所述對(duì)沼渣和沼液進(jìn)行固液分離的方法包括：首先使用20-80目的篩網(wǎng)對(duì)沼渣和沼液進(jìn)行初步分離；然后將分離出的沼渣放入離心分離機(jī)中進(jìn)行二次分離，得到液相產(chǎn)物A；使用100目的篩網(wǎng)對(duì)分離出的沼液進(jìn)行過濾除雜，得到液相產(chǎn)物B；最后合并液相產(chǎn)物A和液相產(chǎn)物B。
實(shí)施例7
一種沼液有機(jī)肥的制備方法，包括：S1.混合原料；S2.第一次發(fā)酵；S3.第二次發(fā)酵；S4.干燥制粉；S5.固相物質(zhì)處理。
所述固相物質(zhì)處理的方法包括：首先將第二次發(fā)酵完成的后固相產(chǎn)物和第一發(fā)酵完成后的固相產(chǎn)物合并為固相產(chǎn)物C；然后將固相產(chǎn)物C干燥至含水率低于30%；最后將干燥后的固相產(chǎn)物C破碎為微粉。
所得沼液有機(jī)肥包括第一組份和第二組份；所述第一組份采用步驟S1-S4的制備方法制備得到；所述第二組份采用步驟S5的制備方法制備得到。
實(shí)施例8
一種沼液有機(jī)肥的制備方法，包括：S1.混合原料；S2.第一次發(fā)酵；S3.第二次發(fā)酵；S4.干燥制粉；S5.固相物質(zhì)處理。
所述固相物質(zhì)處理的方法包括：首先將第二次發(fā)酵完成的后固相產(chǎn)物和第一發(fā)酵完成后的固相產(chǎn)物合并為固相產(chǎn)物C；然后在40℃、負(fù)壓的環(huán)境中，攪拌固相產(chǎn)物C至固相產(chǎn)物C中的含水率低于30%。最后將干燥后的固相產(chǎn)物C破碎為微粉。
申請(qǐng)人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有沼渣有機(jī)肥通常具有濃郁的異味，而產(chǎn)生異味的并不是沼渣的有機(jī)質(zhì)或纖維物質(zhì)，而是其中的發(fā)酵產(chǎn)生的小分子氣體。通過負(fù)壓蒸發(fā)技術(shù)，可以將沼渣中的易揮發(fā)小分子氣體大量排除，明顯降低了沼渣的異味。
所得沼液有機(jī)肥包括第一組份和第二組份；所述第一組份采用步驟S1-S4的制備方法制備得到；所述第二組份采用步驟S5的制備方法制備得到。使用時(shí)將第一組份和第二組份與水混合攪拌均勻，即可形成沼液有機(jī)肥的水肥。通過調(diào)節(jié)第一組份和第二組份的配比，即可進(jìn)一步調(diào)節(jié)水肥中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量，提高了沼液有機(jī)肥的可調(diào)節(jié)性，增加其適用范圍。此外，經(jīng)過處理的第二組份由于顆粒較小，不僅易于植物吸收，而且即使形成了懸浮液也不會(huì)過度損傷灌溉設(shè)備。
實(shí)施例9
一種沼液有機(jī)肥的制備方法，包括：S1.混合原料；S2.第一次發(fā)酵；S3.第二次發(fā)酵；S4.干燥制粉；S5.固相物質(zhì)處理。
所述固相物質(zhì)處理的方法包括：首先將第二次發(fā)酵完成的后固相產(chǎn)物和第一發(fā)酵完成后的固相產(chǎn)物合并為固相產(chǎn)物C；然后在80℃、負(fù)壓的環(huán)境中，攪拌固相產(chǎn)物C至固相產(chǎn)物C中的含水率低于30%。最后將干燥后的固相產(chǎn)物C破碎為微粉。
所得沼液有機(jī)肥包括第一組份和第二組份；所述第一組份采用步驟S1-S4的制備方法制備得到；所述第二組份采用步驟S5的制備方法制備得到。
實(shí)施例10
一種沼液有機(jī)肥的制備方法，包括：S1.混合原料；S2.第一次發(fā)酵；S3.第二次發(fā)酵；S4.干燥制粉；S5.固相物質(zhì)處理。
所述固相物質(zhì)處理的方法包括：首先將第二次發(fā)酵完成的后固相產(chǎn)物和第一發(fā)酵完成后的固相產(chǎn)物合并為固相產(chǎn)物C；然后在10℃、負(fù)壓的環(huán)境中，攪拌固相產(chǎn)物C至固相產(chǎn)物C中的含水率低于30%。最后將干燥后的固相產(chǎn)物C破碎為微粉。
所得沼液有機(jī)肥包括第一組份和第二組份；所述第一組份采用步驟S1-S4的制備方法制備得到；所述第二組份采用步驟S5的制備方法制備得到。
本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn)之一：
1.本發(fā)明所得沼液有機(jī)肥異味小、保質(zhì)期長(zhǎng)，可以成袋包裝儲(chǔ)存和運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)了對(duì)沼液尤其是其中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的充分利用。
2.本發(fā)明沼液有機(jī)肥使用時(shí)僅需按照需求與水配比即可形成富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的水肥。具有使用方便、水肥營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)。
3.本發(fā)明沼液有機(jī)肥經(jīng)過兩次發(fā)酵，在可以充分獲取了沼氣的基礎(chǔ)上，在最終產(chǎn)品中含有大蒜秸稈中的抑菌物質(zhì)，使得本沼液有機(jī)肥具有提高作為抗病能力的作用。
4.本發(fā)明充分利用了動(dòng)物糞便、秸稈、水葫蘆等畜牧、種植、水污染處理過程中的副產(chǎn)物，不僅實(shí)現(xiàn)了農(nóng)民增收，而且進(jìn)一步降低了環(huán)境的一次和二次污染，降低了農(nóng)村沼氣池的運(yùn)行成本。
應(yīng)該注意到并理解，在不脫離本發(fā)明權(quán)利要求所要求的精神和范圍的情況下，能夠?qū)ι鲜鲈敿?xì)描述的本發(fā)明做出各種修改和改進(jìn)。因此，要求保護(hù)的技術(shù)方案的范圍不受所給出的任何特定示范教導(dǎo)的限制。