CN106905005A - 一种生物堆肥及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及堆肥技术领域，具体涉及一种生物堆肥及其制备方法和应用，该制备方法包括以下步骤：建立三缸一体式微生物发酵缸，原料前处理、原料选配、密封发酵、透气发酵、分离第二发酵物；该制备方法制备出的生物堆肥具有养分丰富、养分释控快速、富含有益菌的优点，为肥料的制备提供了新的发展路径，提高了土壤的生产力和促进了农业可持续发展。

Description

一种生物堆肥及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及堆肥技术领域，具体涉及一种生物堆肥及其制备方法和应用。
背景技术
土壤资源属于自然资源，其具有可更新性和可培育性，是农业、林业、畜牧业生产的不可替代的生产资源；而土壤生产力的高低，除了与其自然属性有关外，很大程度上决定于人类生产水平，人类可以利用土壤的发展规律，运用先进技术从而促使肥力不断的提高，以生产出更丰富的产品，从而满足人类的生活需要，同时，如人类不能恰当的利用土壤，土壤的肥力和生产力亦会逐渐下降。
目前，人类改造土壤生产力的方式是添加肥料，其中，肥料分为化学肥料和有机肥料。然而现有技术中的化学肥料和有机肥料存在以下不足之处：
（1）对于化学肥料，其能快速地释放养分，使植物能快速吸收，然而化学肥料养分单一，氮素化肥只含氮，磷素化肥只含磷，钾素化肥则只含钾，即使是复合肥料也只含氮、磷、钾等有限几种养分，因此，化学肥料不能全面低提供各种养分以致不能较好地改进土壤的生产力，并且，化学肥料化学物质含量高，会影响土壤微生物的活性，因此，长期使用化学肥料容易使土壤失去生物活性。
（2）对于有机肥料，其养分组成丰富，除含有氮、磷、钾、钙、镁、硫微量元素外，还含有多种糖类，氨基酸，这些养分不仅为作物提供营养，还可以促进土壤微生物的活动。然而，有机肥料浓度低，需要经微生物分解、腐烂后才能把养分释放出来供作物吸收，以致不能让植物快速吸收。
综上可见，有机肥料利于土壤长期提供生产力，可大力推广，但由于有机肥料存在释控效率低和容易携带有害菌至土壤的问题，有必要对有机肥料进行改进，以提高土壤的生产力。
发明内容
本发明的目的之一在于针对现有技术的不足，提供一种能够快速发酵的生物堆肥的制备方法，该方法具有高效、自动化程度高的优点。
本发明的目的之二在于针对现有技术的不足，提供一种养分丰富、养分释控快速、富含有益菌的生物堆肥。
本发明的目的之三在于针对现有技术的不足，提供一种生物堆肥的应用方法。
为了实现上述目的之一，本发明采用如下技术方案：
提供一种生物堆肥的制备方法，包括以下步骤：
步骤a、建立三缸一体式微生物发酵缸：
构建用于微生物发酵的主缸，所述主缸连接两个萃取缸，所述主缸还连接有料箱和发酵槽，所述主缸和所述萃取缸均为向缸外单向排气的密封缸体，且所述主缸和所述萃取缸均连接有发酵定时装置、缸温检测装置、缸压检测装置、营养源定量装置；
步骤b、原料前处理
收集畜牧粪便、田业废弃物和食品工业废弃物作为堆肥原料；
其中，所述田业废弃物和所述食品工业废弃物需进行粉碎处理后以待用；
其中，所述畜牧粪便是食用健康替代饲料的畜牧粪便；
步骤c、原料选配
1）元素含量检测：分别检测畜牧粪便、田业废弃物和食品工业废弃物的元素含量；
2）建立数据：元素含量检测后，记录畜牧粪便、田业废弃物和食品工业废弃物三者的元素含量，制得元素含量数据表；
3）定量配比：根据所述营养含量数据表，把畜牧粪便、田业废弃物和食品工业废弃物定量混合，得到定量选配元素含量混合物；
步骤d、密封发酵
将步骤c制得的所述定量选配元素含量混合物搅拌均匀，然后喷入发酵菌种，接着置入步骤a制得的所述三缸一体式微生物发酵缸中的主缸进行发酵，制得第一发酵物；
步骤e、透气发酵
将所述第一发酵物置入发酵槽，所述发酵槽设置为向外单向排气的发酵槽，向所述第一发酵物加入辅助原料和菌液，发酵时间为5~6天，制得浆液混合的第二发酵物；
步骤f、分离第二发酵物
将所述第二发酵物静置，得到固液分离的堆肥，将所述堆肥的上层液倒出以得到液体堆肥，将所述堆肥的下层固体倒出以得到浆体堆肥。
优选地，所述步骤b中，所述健康替代饲料是由无公害原料和益生菌制成的饲料。
优选地，所述畜牧粪便是牛粪便、羊粪便、猪粪便中的一种或任意两种以上的混合物；
所述田业废弃物是秸秆废弃物、藤蔓废弃物和果壳废弃物中的一种或任意两种以上的混合物；
所述食品工业废弃物是***、酒糟、土豆渣、菌类培养土和果皮中的一种或任意两种以上的混合物。
优选地，所述步骤c中，所述元素含量检测包括氮含量检测、磷含量检测、钾含量检测和灰分含量检测。
优选地，所述步骤c中，所述混合物中的氮含量是1~3%、磷含量是2~4%、钾含量2~3%和灰分含量是10~30%。
优选地，所述步骤e中，所述辅助原料是过期牛奶和/或蛋壳。
优选地，所述步骤e中，所述菌液中的菌种与水的重量比是1:2~6。
为了实现上述目的之二，本发明采用如下技术方案：
提供一种生物堆肥，是由上述生物堆肥的制备方法制成的生物堆肥。
为了实现上述目的之三，本发明采用如下技术方案：
提供一种生物堆肥的应用，把上述生物堆肥中的液体堆肥在灌溉植株和追肥中应用。
提供一种生物堆肥的应用，把上述生物堆肥中的浆体堆肥在拟土制备中的应用。
本发明的有益效果：
（1）本发明提供的一种生物堆肥的制备方法，该制备方法使用田业废弃物、食品工业废弃物和喂食健康替代饲料的蓄牧粪便为原料，其原料不但来源广泛并且原料来源健康环保，利于土壤和土壤微生物的长期发展；发酵原料时，使用了发酵菌，能有效地膨化原料中的粗纤维，同时使用了三缸一体的发酵缸进行自动化发酵，不但使发酵程序智能化，还使原料发酵更为充分，从而保证了生物堆肥在土壤中的释控性能。
（2）本发明提供的一种生物堆肥，使用经处理的田业废弃物、食品工业废弃物和喂食健康替代饲料的蓄牧粪便为原料，大大减少了有害菌对土壤的影响，从而保证了土壤安全性；该生物堆肥，经人工发酵后再投入土壤中使用从而无需依赖微生物发酵，大大提高了堆肥的释控性能；该生物堆肥采用了原料选配方式制得定量元素的混合物，使堆肥养分可人工调控，从而增强该生物堆肥的利用率；此外，该生物堆肥加入了菌种，使得土壤的有益微生物更丰富，利于土壤的生产力。
（3）本发明提供的一种生物堆肥的制备方法，该制备方法具有简单、生产成本低、并能够适用于大规模生产的特点。
（4）本发明提供的一种生物堆肥的应用，能用于灌溉植株和追肥，并且能够用于制备拟土，提高了生物堆肥的应用领域。
附图说明
图1为本发明的一种三缸一体式微生物发酵缸的结构示意图。
附图标记：
主缸1；
萃取缸2；
料箱3；
发酵槽4；
发酵定时装置51、缸温检测装置52、缸压检测装置53、营养源定量装置54。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1。
本实施例的一种生物堆肥的制备方法，包括以下步骤：
步骤a、建立三缸一体式微生物发酵缸：
构建用于微生物发酵的主缸1，主缸1连接两个萃取缸2，主缸1还连接有料箱3和发酵槽4，主缸1和萃取缸2均为向缸外单向排气的密封缸体，且主缸1和萃取缸2连接有发酵定时装置51、缸温检测装置52、缸压检测装置53、营养源定量装置54；
步骤b、原料前处理
收集畜牧粪便、田业废弃物、食品工业废弃物作为堆肥原料；
其中，所述田业废弃物和所述食品工业废弃物粉碎处理后以待用；
其中，所述畜牧粪便是食用健康替代饲料的畜牧粪便，本实施例中的健康替代饲料是由无公害原料和益生菌制成的饲料，从而保证了粪便的安全性，且益生菌排出后能与土壤结合，进而能与环境中的有害菌抗衡，促进土壤的健康发展。
本实施例中，所述畜牧粪便是牛粪便、羊粪便、猪粪便中的一种或任意两种以上的混合物；
所述田业废弃物是秸秆废弃物、藤蔓废弃物和果壳废弃物中的一种或任意两种以上的混合物；
所述食品工业废弃物是***、酒糟、土豆渣、菌类培养土和果皮中的一种或任意两种以上的混合物；
步骤c、原料选配
1）元素含量检测：分别检测畜牧粪便、田业废弃物、食品工业废弃物的元素含量，所述元素含量检测包括氮含量检测、磷含量检测、钾含量检测和灰分含量检测，其中，需要保证所述混合物中的氮含量是1~3%，优选地为2%；磷含量是2~4%，优选地为3%；钾含量2~3%，优选地为2.5%；灰分含量是10~30%，优选地是15%，从而保证了土壤所需的基本含量，进而能保证土壤的生产力；
2）建立数据：元素含量检测后，记录畜牧粪便、田业废弃物和食品工业废弃物三者的元素含量，制得元素含量数据表，以便科学规范记录营养含量；
3）定量配比：根据所述营养含量数据表，把畜牧粪便、田业废弃物、食品工业废弃物定量混合，得到定量选配元素含量混合物；
步骤d、密封发酵
将步骤c制得的所述混合物搅拌均匀，然后喷入发酵菌种，接着置入步骤a制得的所述三缸一体式微生物发酵缸中进行发酵，制得第一发酵物，以混合物能较好地发酵；
步骤e、透气发酵
将所述第一发酵物置入发酵槽，所述发酵槽设置为向外单向排气的发酵槽，向所述第一发酵物加入辅助原料和菌水，其中，辅助原料是过期牛奶和鸡蛋壳，菌水中的菌种与水的重量比是1:2~6，发酵时间为5~6天，制得浆液混合的第二发酵物，进一步发酵混合物；
步骤f、分离第二发酵物
将所述第二发酵物静置，得到固液分离的堆肥，将所述堆肥的上层液倒出以得到液体堆肥，将所述堆肥的下层固体倒出以得到浆体堆肥。
实施例2。
本实施例中的一种生物堆肥由实施1所述的一种生物堆肥的制备方法制成，该生物堆肥具有养分丰富、养分释控快速、富含有益菌的优点；生产中，该堆肥中的液体堆肥可用于滴灌植株或用于种植中追肥使用，而该堆肥中的浆体堆肥则可在与泥土混合，进而制备人工调控的拟土以促进满足生产要求。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种生物堆肥的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤a、建立三缸一体式微生物发酵缸：
构建用于微生物发酵的主缸，所述主缸连接两个萃取缸，所述主缸还连接有料箱和发酵槽，所述主缸和所述萃取缸均为向缸外单向排气的密封缸体，且所述主缸和所述萃取缸均连接有发酵定时装置、缸温检测装置、缸压检测装置、营养源定量装置；
步骤b、原料前处理
收集畜牧粪便、田业废弃物和食品工业废弃物作为堆肥原料；
其中，所述田业废弃物和所述食品工业废弃物需进行粉碎处理后以待用；
其中，所述畜牧粪便是食用健康替代饲料的畜牧粪便；
步骤c、原料选配
1）元素含量检测：分别检测畜牧粪便、田业废弃物和食品工业废弃物的元素含量；
2）建立数据：元素含量检测后，记录畜牧粪便、田业废弃物和食品工业废弃物三者的元素含量，制得元素含量数据表；
3）定量配比：根据所述营养含量数据表，把畜牧粪便、田业废弃物和食品工业废弃物定量混合，得到定量选配元素含量混合物；
步骤d、密封发酵
将步骤c制得的所述定量选配元素含量混合物搅拌均匀，然后喷入发酵菌种，接着置入步骤a制得的所述三缸一体式微生物发酵缸中的主缸进行发酵，制得第一发酵物；
步骤e、透气发酵
将所述第一发酵物置入发酵槽，所述发酵槽设置为向外单向排气的发酵槽，向所述第一发酵物加入辅助原料和菌液，发酵时间为5~6天，制得浆液混合的第二发酵物；
步骤f、分离第二发酵物
将所述第二发酵物静置，得到固液分离的堆肥，将所述堆肥的上层液倒出以得到液体堆肥，将所述堆肥的下层固体倒出以得到浆体堆肥。
2.根据权利要求1所述的一种生物堆肥的制备方法，其特征在于：所述步骤b中，所述健康替代饲料是由无公害原料和益生菌制成的饲料。
3.根据权利要求1所述的一种生物堆肥的制备方法，其特征在于：所述畜牧粪便是牛粪便、羊粪便、猪粪便中的一种或任意两种以上的混合物；
所述田业废弃物是秸秆废弃物、藤蔓废弃物和果壳废弃物中的一种或任意两种以上的混合物；
所述食品工业废弃物是***、酒糟、土豆渣、菌类培养土和果皮中的一种或任意两种以上的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种生物堆肥的制备方法，其特征在于：所述步骤c中，所述元素含量检测包括氮含量检测、磷含量检测、钾含量检测和灰分含量检测。
5.根据权利要求4所述的一种生物堆肥的制备方法，其特征在于：所述步骤c中，所述混合物中的氮含量是1~3%、磷含量是2~4%、钾含量2~3%和灰分含量是10~30%。
6.根据权利要求1所述的一种生物堆肥的制备方法，其特征在于：所述步骤e中，所述辅助原料是过期牛奶和/或蛋壳。
7.根据权利要求1所述的一种生物堆肥的制备方法，其特征在于：所述步骤e中，所述菌液中的菌种与水的重量比是1:2~6。
8.一种生物堆肥，其特征是：是采用权利要求1至7任意一项所述的一种生物堆肥的制备方法制成的生物堆肥。
9.一种生物堆肥的应用，其特征是：权利要求8所述的一种生物堆肥中的液体堆肥在灌溉植株和追肥中应用。
10.一种生物堆肥的应用，其特征是：权利要求8所述的一种生物堆肥中的浆体堆肥在拟土制备中的应用。
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