CN107759412A

CN107759412A - 一种生物有机肥及其制备方法

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Publication number: CN107759412A
Application number: CN201711146959.6A
Authority: CN
Inventors: 任省涛; 王岩; 郭夏丽; 卢阿虔; 张倩倩
Original assignee: Zhengzhou University
Current assignee: Zhengzhou University
Priority date: 2017-11-17
Filing date: 2017-11-17
Publication date: 2018-03-06

Abstract

本发明涉及一种生物有机肥及其制备方法，属于有机肥技术领域。本发明的生物有机肥的制备方法，包括以下步骤：将糠醛渣、污泥按照湿重比1～1.5：1混合堆积，得堆体，添加草木灰调节所述堆体的pH为5～7；待堆体温度达到50℃以上后发酵15～25天，即得。本发明的制备方法，将糠醛渣、草木灰、污泥形成的堆体自然发酵即可，无需特别的升温，也无需加入发酵菌，该方法简单易行，且所得的生物有机肥有机质含量高，矿物元素丰富，氮磷钾含量远超国家有机肥标准，能调节土壤结构，促进作物生长和增加产量。

Description

一种生物有机肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种生物有机肥及其制备方法，属于有机肥技术领域。

背景技术

糠醛渣是生物质如玉米芯、玉米杆、稻壳等农副产品下脚料中的聚戊糖成分酸水解生产糠醛过程中产生的固体废弃物。其盐分较高，由于其生产过程中使用了硫酸而残留有硫酸，酸性强，大量堆积对环境产生极大污染。糠醛渣含水率在60％左右，有机质约为70％，PH<2。

生活污泥是由生活污水处理过程所产生的固体废弃物，其主要成分是微生物残体，其中含有寄生虫、病原菌、重金属等有害物质，造成较严重的环境污染。生活污泥含水率在60％左右，有机质含量40％-50％，有效磷2％-4％，全氮含量2％-4％。

草木灰是植物燃烧后的残余物，草木灰含有几乎植物所有的矿质元素。草木灰质轻且呈碱性(pH>12)，草木灰中富含磷和钾，一般磷含量为1.5％-3％，钾含量6％-12％，草木灰含水率极低，一般含水率小于5％。

申请公布号为CN102491800A的中国发明专利公开了一种用糠醛渣与生活污泥发酵生产生物有机肥的方法，向糠醛渣与污泥的混合料中加入发酵菌，采用厌氧堆肥的方式将糠醛渣和污泥以混合密闭方式进行堆肥。该处理方式需要大面积场地提前晾晒，场地要求较大，增加有机肥企业的运行成本；其次，晾晒过程中挥发的臭味，以及苍蝇在原料中大量繁殖等严重污染着周边环境和人群身体健康；再次，堆体简单厌氧发酵，容易导致堆肥腐熟不彻底，造成后续烧苗现象；最后，糠醛渣具有强酸性，糠醛渣简单与生活污泥混合所得堆体的酸性仍然较强，如若不调节pH值，微生物很难迅速繁殖，升温不能得到有效保证。

申请公布号为CN104478507A的中国发明专利公开了一种调节污泥堆肥通气性的方法，当污泥和木片的混合发酵物料发酵5～7天后，加入粉碎状秸秆、糠醛渣、稻壳和草木灰，搅拌均匀，匀速升温至60～65℃，在此温度下再堆置发酵8～10天，且每天翻堆爆氧一次，大大缩短发酵时间，但是该方法所需材料复杂，成本较高，尤其是粉碎秸秆、稻壳类物质一般用于食用菌培养基等高附加值产品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高磷、高钾生物有机肥的制备方法。

本发明的第二个目的在于提供一种生物有机肥。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种生物有机肥的制备方法，包括以下步骤：

将糠醛渣、污泥按照湿重比1～1.5：1混合堆积，得堆体，添加草木灰调节所述堆体的pH为5～7；待堆体温度达到50℃以上后发酵15～25天，即得。

上述污泥为生活污泥。

上述糠醛渣、污泥、草木灰在混合堆积前去除其中的石头、铁丝、塑料等杂物。

糠醛渣含有丰富的碳素，同时氮素含量较低，pH值较低等不利于微生物生长和单独堆肥；污泥本身即为微生物菌体残渣，含有丰富的氮素，但同时碳素含量低。糠醛渣和污泥联合堆肥发酵，解决了碳素和氮素平衡的问题，同时添加草木灰调节堆体pH值，调节水分含量，为微生物生长提供了最优条件。

本发明所用糠醛渣中有机质含量为60％～65％，氮元素含量为0.3％～0.4％，磷含量为1％～1.5％，钾含量为0.8％～1.2％。

本发明所用污泥中有机质含量为30％～35％，氮元素含量为3％～3.5％，磷含量为2％～2.5％，钾含量为0.5％～1％。

本发明所用草木灰中磷含量为1.5％-2％，钾含量8％-10％，草木灰含水率极低，含水率为5％。

所述堆体的含水率为55％～65％。

所述堆体为长条状或圆锥体。

所述堆体的高度为0.8～1.2m。

所述草木灰的添加量为糠醛渣湿重的20％～40％。本发明糠醛渣和污泥的湿重比为1～1.5：1，添加草木灰的量为糠醛渣湿重的20％～40％，可以使堆肥pH值升高为5～7，同时水分保持在55％～65％。

上述使堆体pH保持为5～7的方法为：添加过程中，若pH<5，可适当增大草木灰的添加量；若pH>7，可适当加大糠醛渣的添加量。

堆体开始时的pH保持为5～7，有利于绝大部分微生物的繁殖，本发明无需另外添加发酵菌剂，直接来源于环境中的各种微生物，节约成本。

上述50℃以上优选为50～70℃。

所述堆体温度达到50℃以上时翻堆一次。翻堆作用：一是为好氧发酵提供氧气，二是通过翻堆达到水分的快速扩散。

上述堆体3～5天即可升温至50℃以上。

所述发酵15～25天期间，每隔3～6天翻堆一次。

所述发酵15～25天具体为：冬季发酵20～25天，夏季发酵15～20天。

上述冬季为每年的12～2月份，夏季为每年的6～8月份。

上述发酵15～25天后，降温，待堆体温度降至40℃以下表明堆肥结束，简单晾晒粉碎即得。所述晾晒的目的是去除水分，使其含水率＜30％，然后碎粉，袋装即得。

本发明的生物有机肥的制备方法，原料简单廉价，无需长时间晾晒，简单处理即可，糠醛渣、草木灰、污泥形成的堆体自然发酵即可，无需特别的升温，也无需加入发酵菌，该方法简单易行，且所得的生物有机肥有机质含量高，矿物元素丰富，氮磷钾含量远超国家有机肥标准，能调节土壤结构，促进作物生长和增加产量。

一种生物有机肥，采用上述生物有机肥的制备方法制得。

上述生物有机肥，氮的质量分数为2％～3％，磷的质量分数为2％～4％，钾的质量分数为3％～6％。

本发明的生物有机肥中含有50％以上的有机质，能够改善土壤肥力，改善土壤结构。国家有机肥标准《有机肥NY525-2012》的要求，有机质含量≥45％，氮磷钾总和含量≥5％，pH值为5.5～8.5。本发明的生物有机肥中氮磷钾总养分含量符合有机肥标准：主要含氮的质量分数为2％～3％，磷的质量分数为2％～4％，钾的质量分数为3％～6％，远超国家有机肥总养分>5％的标准，能够有效促进作物生长和增加产量。

本发明生物有机肥的原料为糠醛渣、污泥和草木灰，皆为工农业生产的废物废料，只需堆肥开始时三者按比例简单混合，同时检测pH和含水率，后续只需检测温度和翻堆曝气即可，指标要求较宽，操作简单，适合于有机肥厂粗放生产有机肥。

本发明的生物有机肥的制备方法，通过添加草木灰，一方面可以降低堆体含水率，增加堆体透气性；另一方面可以控制堆肥pH在5-7之间，有利于好氧微生物的迅速繁殖，经过好氧堆肥15-25天后，堆肥达到彻底腐熟，有机质含量丰富，氮磷钾含量远超国家指标。

具体实施方式

实施例1

本实施例的生物有机肥的制备方法，包括以下步骤：

夏季，收集糠醛渣、生活污泥、草木灰三种材料，简单去除石子、铁丝、塑料布等杂物，然后取糠醛渣400kg、生活污泥400kg混合堆积成高度为0.8m的长条状堆体，添加草木灰80kg，调节堆体的pH为5.7，测得堆体含水率为61％，堆体在第3天即达到50℃，翻堆一次，然后发酵20天，发酵期间每隔3天翻堆一次，发酵20天后降温，当温度降到40℃以下后将发酵后料摊开、简单晾晒去除水分，使其含水量<30％，粉碎成粉料，装袋，即得生物有机肥。

本实施例所得的生物有机肥，氮的质量分数为2.5％，磷的质量分数为2.8％，钾的质量分数为3.0％。

实施例2

本实施例的生物有机肥的制备方法，包括以下步骤：

冬季，收集糠醛渣、生活污泥、草木灰三种材料，简单去除石子、铁丝、塑料布等杂物，然后取糠醛渣400kg、生活污泥400kg混合堆积成高度为0.9m的圆堆体，添加草木灰100kg，调节堆体的pH为6.0，测得堆体含水率为58％，堆体在第3天即达到60℃，翻堆一次，然后发酵25天，发酵期间每隔3天翻堆一次，发酵25天后降温，当温度降到40℃以下后将发酵后料摊开、简单晾晒去除水分，使其含水量<30％，粉碎成粉料，装袋，即得生物有机肥。

本实施例所得的生物有机肥，氮的质量分数为2.0％，磷的质量分数为3.0％，钾的质量分数为3.2％。

实施例3

本实施例的生物有机肥的制备方法，包括以下步骤：

冬季，收集糠醛渣、生活污泥、草木灰三种材料，简单去除石子、铁丝、塑料布等杂物，然后取糠醛渣400kg、生活污泥400kg混合堆积成高度为1.0m的圆堆体，添加草木灰130kg，调节堆体的pH为6.5，测得堆体含水率为58％，堆体在第5天即达到55℃，翻堆一次，然后发酵20天，发酵期间每隔4天翻堆一次，发酵20天后降温，当温度降到40℃以下后将发酵后料摊开、简单晾晒去除水分，使其含水量<30％，粉碎成粉料，装袋，即得生物有机肥。

本实施例所得的生物有机肥，氮的质量分数为1.5％，磷的质量分数为2.6％，钾的质量分数为3.5％。

实施例4

本实施例的生物有机肥的制备方法，包括以下步骤：

夏季，收集糠醛渣、生活污泥、草木灰三种材料，简单去除石子、铁丝、塑料布等杂物，然后取糠醛渣400kg、生活污泥400kg混合堆积成高度为0.8m的长条状堆体，添加草木灰160kg，调节堆体的pH为6.8，测得堆体含水率为55％，堆体在第4天即达到65℃，翻堆一次，然后发酵15天，发酵期间每隔5天翻堆一次，发酵15天后降温，当温度降到40℃以下后将发酵后料摊开、简单晾晒去除水分，使其含水量<30％，粉碎成粉料，装袋，即得生物有机肥。

本实施例所得的生物有机肥，氮的质量分数为1.2％，磷的质量分数为3.1％，钾的质量分数为4.5％。

实施例5

本实施例的生物有机肥的制备方法，包括以下步骤：

夏季，收集糠醛渣、生活污泥、草木灰三种材料，简单去除石子、铁丝、塑料布等杂物，然后取糠醛渣400kg、生活污泥400kg混合堆积成高度为1.2m的长条状堆体，添加草木灰120kg，调节堆体的pH为6.2，测得堆体含水率为59％，堆体在第4天即达到65℃，翻堆一次，然后发酵18天，发酵期间每隔5天翻堆一次，发酵18天后降温，当温度降到40℃以下后将发酵后料摊开、简单晾晒去除水分，使其含水量<30％，粉碎成粉料，装袋，即得生物有机肥。

本实施例所得的生物有机肥，氮的质量分数为2.0％，磷的质量分数为2.5％，钾的质量分数为3.3％。

实施例6

本实施例的生物有机肥的制备方法，包括以下步骤：

夏季，收集糠醛渣、生活污泥、草木灰三种材料，简单去除石子、铁丝、塑料布等杂物，然后取糠醛渣600kg、生活污泥400kg混合堆积成高度为1.0m的长条状堆体，添加草木灰200kg，调节堆体的pH为7，测得堆体含水率为59％，堆体在第4天即达到70℃，翻堆一次，然后发酵18天，发酵期间每隔6天翻堆一次，发酵18天后降温，当温度降到40℃以下后将发酵后料摊开、简单晾晒去除水分，使其含水量<30％，粉碎成粉料，装袋，即得生物有机肥。

本实施例所得的生物有机肥，氮的质量分数为3.0％，磷的质量分数为4％，钾的质量分数为5.5％。

Claims

1.一种生物有机肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将糠醛渣、污泥按照湿重比1～1.5:1混合堆积，得堆体，添加草木灰调节所述堆体的pH为5～7；待堆体温度达到50℃以上后发酵15～25天，即得。

2.根据权利要求1所述的生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述堆体的含水率为55％～65％。

3.根据权利要求1所述的生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述堆体为长条状或圆锥体。

4.根据权利要求1所述的生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述堆体的高度为0.8～1.2m。

5.根据权利要求1所述的生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述草木灰的添加量为糠醛渣湿重的20％～40％。

6.根据权利要求1所述的生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述堆体温度达到50℃以上时翻堆一次。

7.根据权利要求1所述的生物有机肥的制备方法，其特征在于，所述发酵15～25天期间，每隔3～6天翻堆一次。

8.一种生物有机肥，其特征在于，采用权利要求1所述的生物有机肥的制备方法制得。

9.根据权利要求8所述的生物有机肥，其特征在于，氮的质量分数为2％～3％，磷的质量分数为2％～4％，钾的质量分数为3％～6％。