一種利用有機(jī)廢液制備液體生物肥料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種有機(jī)廢液資源化利用的方法，尤其是利用沼液制備高效液體生物肥料的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，涉及有機(jī)廢液生產(chǎn)液體肥料的方法有以下幾種類型:
第一種，2012年8月22日公布的中國專利《用高濃度有機(jī)廢水生產(chǎn)具有高生理活性的有機(jī)液體肥料基液的方法》，申請?zhí)?01210103531.4，等一些專利提出用酸或堿對廢液進(jìn)行水解再用堿或酸進(jìn)行酸堿中和調(diào)節(jié)pH值，再加入氮磷鉀等植物需要的營養(yǎng)元素制成液體肥料。該類方法不足之處在于:1、在生產(chǎn)中加入酸或堿、即殺死了有害菌也殺死了有益菌，去掉了有機(jī)肥的生物特性，更不屬于生物肥；2、在加酸堿過程中會產(chǎn)生大量的難聞氣味，加堿還會產(chǎn)生大量氨氣；3、生產(chǎn)設(shè)備要求高、投資大，加入酸堿增加了生產(chǎn)操作的危險性，提高了生產(chǎn)成本；4、加入的酸和堿提高了肥料中鹽離子濃度，對農(nóng)作物生長不利。
[0003]第二種，2012年7月11日公布的中國專利《利用沼液生產(chǎn)高效有機(jī)液肥的方法及其所用設(shè)備》，申請?zhí)?201210043708.6，提出對沼液進(jìn)行爆氣供氧，促進(jìn)沼液中好氧菌繁殖以消除臭味，再加入氮磷鉀等植物需要的營養(yǎng)元素制成液體肥料。該方法不足之處在于:
1、通過爆氣只是減小了有機(jī)廢液的臭味，并沒有消除，包裝后又形成厭氧環(huán)境，臭味還會產(chǎn)生。2、爆氣只是抑制厭氧菌繁殖，促進(jìn)好氧菌繁殖并沒選擇性定向培養(yǎng)，不能成為生物肥；有害菌并沒除掉，雜菌率高，達(dá)不到生物肥標(biāo)準(zhǔn)。
[0004]第三種，2009年8月12日公布的中國專利《利用畜禽糞水生產(chǎn)高效復(fù)合微生物菌劑的方法》，申請?zhí)?00910010667.9，該方法是先對畜禽糞水發(fā)酵進(jìn)行自然水解酸化，再加入所需要培養(yǎng)的菌進(jìn)行培養(yǎng)；2015年4月22日公布的中國專利《一種液體生物肥料》，申請?zhí)?01410771848.4，通過加大接種量使培養(yǎng)的菌成為優(yōu)勢菌群。該類專利不足之處在于:沒有對糞水的殺菌工序，有害菌并沒除掉，一些有害菌或雜菌的繁殖能力強(qiáng)于培養(yǎng)菌，造成產(chǎn)品雜菌率高，達(dá)不到農(nóng)用生物菌劑的國家標(biāo)準(zhǔn)(GB20287-2006)和生物肥的部頒標(biāo)準(zhǔn)(NY/T798-2004)。
[0005]第四種，2007年12月5日公布的中國專利《畜禽糞尿處理方法》，申請?zhí)?00610013905.8，該方法先對尿液與污水加入濃鹽酸殺菌，用氫氧化鈉中和，再加入所需要培養(yǎng)的菌進(jìn)行培養(yǎng)，該類方法不足之處在于:加入鹽酸即增加了生產(chǎn)成本同時提高了肥料中氯離子的濃度，多數(shù)果樹蔬菜等經(jīng)濟(jì)作物為忌氯作物或不耐氯作物，如施用氯離子高的肥料對農(nóng)作物生長不利，影響其產(chǎn)量和品質(zhì)。
[0006]第五種，2011年9月28日公布的中國專利《畜禽糞便資源化生產(chǎn)木霉菌生物肥料方法》，申請?zhí)?01010130132.8，提出先對有機(jī)廢液進(jìn)行高溫殺菌在加入木霉菌進(jìn)行培養(yǎng)，該方法的主要缺點(diǎn)在于對廢水進(jìn)行高溫殺菌其能耗高，尤其是嚴(yán)格控制燃煤的今天，靠電或天然氣加熱更增加了生產(chǎn)成本。
[0007]第六種，2014年3月26日公布的中國專利《一種高壓脈沖電場殺菌草莓汁的方法》，申請?zhí)?01310616256.0，近年來利用高壓脈沖電場對食品進(jìn)行非熱力殺菌的專利和報道較多，但沒有提出利用高壓脈沖電場對有機(jī)廢液進(jìn)行殺菌的專利和報道。
[0008]第七種，2003年12月3日公布的中國專利《一種電脈沖微型等離子水處理方法和設(shè)備》，申請?zhí)?3111599.3，這類專利都是利用高壓電脈沖電場破壞和分解有機(jī)物，主要是分解和除去污水中的苯、醌、酚等有毒物質(zhì)。2015年6月17日公布的中國專利《一種廢水的電絮凝處理方法》，申請?zhí)?01510075315.7，這類專利都是利用電脈沖電場處理污水增加污水中有機(jī)物的絮凝、沉降和脫水性，使之從污水中分離出來。這類專利都是利用高壓電脈沖分解和消除污水中有機(jī)物，減少C0D含量去除有害物質(zhì)，對于利用高壓電脈沖提高有機(jī)廢水中營養(yǎng)物質(zhì)含量、活性和吸收利用率以提高肥效還未見報道。
[0009]如前所述，目前在利用有機(jī)廢水生產(chǎn)液體肥料方面的專利和報道中除了各有各的不足外，其共同的不足在于；1、沒有考慮充分提高和發(fā)揮有機(jī)廢水本身營養(yǎng)物質(zhì)的作用和價值。2、在生物菌培育方面只考慮菌的繁殖數(shù)量，沒有考慮創(chuàng)造條件使生物菌合成與代謝產(chǎn)生的活性物質(zhì)盡量多的積累和減少活性物質(zhì)被生物菌利用與消耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的種種不足，提供一種利用有機(jī)廢液生產(chǎn)高效液體微生物肥料的方法。
[0011 ] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。
[0012]—種利用有機(jī)廢液制備液體生物肥料的方法，該方法包括如下步驟:
A、一次發(fā)酵:在高濃度有機(jī)廢液中接種發(fā)酵菌劑，使接種菌劑與有機(jī)廢液中的原生菌群共生發(fā)酵，得一次發(fā)酵液；
B、高階氧化處理:利用高壓脈沖液相放電、等離子體放電技術(shù)對步驟A所得一次發(fā)酵液進(jìn)行高階全氧化處理制備高活性處理液，實(shí)現(xiàn)有機(jī)物分解、氧化、活化，菌群滅殺和細(xì)胞破壁；
C、二次發(fā)酵:在步驟B所得的高活性處理液中補(bǔ)充足量碳源和無機(jī)營養(yǎng)物，接種復(fù)合菌劑進(jìn)行二次發(fā)酵培養(yǎng)，制備生物菌液；
D、營養(yǎng)絡(luò)合調(diào)配:在步驟C所得的生物菌液中加入植物生長營養(yǎng)物和促進(jìn)劑，對陽離子營養(yǎng)元素進(jìn)行絡(luò)合，制備高效液體微生物肥料。
[0013]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，步驟A中所述的高濃度有機(jī)廢液選自沼渣、沼液、人及畜禽糞便、污水、生物發(fā)酵工業(yè)的有機(jī)廢棄物及廢水、生活污水污泥、農(nóng)產(chǎn)品加工行業(yè)的有機(jī)廢棄物及廢水中的任一種或多種。
[0014]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，步驟A中所述的高濃度有機(jī)廢液，采用固態(tài)有機(jī)廢棄物時用污水調(diào)配為液態(tài)；采用有機(jī)物含量少的廢液時先加入畜禽糞便、作物秸桿類有機(jī)廢棄物以提高有機(jī)物含量。
[0015]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，步驟A中所述的發(fā)酵菌劑采用放線菌、乳桿菌、乳酸菌、芽孢桿菌、光合細(xì)菌、酵母菌中的一種或多種。
[0016]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，步驟B中采用高壓液相脈沖放電技術(shù)對步驟A所得發(fā)酵液進(jìn)行高階全氧化處理制備高活性處理液，脈沖電壓20-40KV/cm、脈沖頻率l-200Hz ;處理持續(xù)時間為0.l-10so
[0017]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述脈沖電壓為35KV/cm，所述脈沖頻率為60Hz ;處理持續(xù)時間為l_3s。
[0018]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，步驟C中所述的碳源選自紅糖、葡萄糖、淀粉、土豆泥、制糖工業(yè)與淀粉工業(yè)的糖泥；所述的無機(jī)營養(yǎng)物選自硫酸鎂、硫酸亞鐵、硫酸鋅、硫酸錳、硼酸、硼砂；所述足量是指加入到碳源和無機(jī)營養(yǎng)物量能夠滿足微生物菌大量生長繁殖的需要，同時滿足微生物菌大量合成活性物質(zhì)和積累代謝產(chǎn)物的需要。
[0019]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，步驟C中所述的復(fù)合菌劑采用放線菌、乳桿菌、乳酸菌、芽孢桿菌、光合細(xì)菌、酵母菌中的兩種或多種。
[0020]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，步驟D中所述植物生長營養(yǎng)物和促進(jìn)劑包括植物必需的和有益的營養(yǎng)元素及其絡(luò)合物，腐殖酸、氨基酸、海藻酸、殼聚糖、木醋酸、植物激素、植物調(diào)節(jié)劑中的任一種或多種。
[0021]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:
有機(jī)廢液，尤其是高濃度有機(jī)廢液直接用作肥料存在極大的安全隱患，對作物產(chǎn)生嚴(yán)重的毒副作用，同時影響糧食安全。對于高濃度有機(jī)廢液的處理需要考慮至少兩個方面的因素:①無害化，即經(jīng)過處理的有機(jī)廢液用作肥料對作物及其籽果高度安全無害；②高品質(zhì)，即經(jīng)過處理的有機(jī)廢液作為肥料具有較高的肥力和全面的營養(yǎng)，形成高品質(zhì)有機(jī)(最好是生態(tài))肥料。這在業(yè)界是十分棘手的難題，需要通過復(fù)繁的處理工藝才能達(dá)成，這樣的處理工藝成本太高，幾無使用價值。
[0022]本發(fā)明獨(dú)創(chuàng)的二重發(fā)酵法中間加高階氧化技術(shù)很好的解決了上述難題。三套工藝聯(lián)用，一次發(fā)酵作為重要的基礎(chǔ)和鋪墊，在一定程度上將有機(jī)廢液中的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為水溶性小分子，提高有機(jī)物的溶解性，增加吸收利用率，為后續(xù)的高階氧化及二次發(fā)酵做好準(zhǔn)備；高階氧化處理能夠在液體中形成高溫、沖擊波、弧光、強(qiáng)紫外線、超聲波、電子雪崩、空化、超臨界水狀態(tài)，并產(chǎn)生大量的離子、羥基自由基、雙氧水、臭氧等，形成多種強(qiáng)氧化性物質(zhì)共同作用于有機(jī)廢液將其分解、氧化、活化，同時實(shí)現(xiàn)滅菌和細(xì)