CN108911803A - 一种寒区秸秆处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于节能环保技术领域，具体涉及一种寒区秸秆处理工艺，以1个行政村为单位，在田间对秸秆粉碎回收后运送至发酵场；粉碎回收的秸秆堆放高度不小于4m，堆放宽度不小于10m；一边堆放一边向秸秆堆内撒入秸秆发酵剂，并向秸秆堆内喷洒清水，每立方米秸秆喷洒5kg‑10kg的水，秸秆的湿度为30%‑45%，喷水后秸秆的湿度为55%‑65%；堆放后的秸秆发酵时间为25天‑35天。以1个乡或镇为单位，每个行政村进行一次发酵后的秸秆集中到乡或镇的发酵场进行二次集中堆放发酵，通过提升传输机将一次发酵的秸秆集中堆放发酵，堆放高度为10m‑15m，发酵时间为90天‑120天，秸秆经过二次发酵后得到发酵产物腐殖质。

Description

一种寒区秸秆处理工艺

技术领域

本发明属于节能环保技术领域，具体涉及一种寒区秸秆处理工艺。

背景技术

2017年3月4日国务院下方【土壤污染防治行动计划】有关文件，要求各地行动起来，污染严重区域强制性还林还草，很多地区轮耕休作，黑龙江每年约40万亩农田轮耕，这足以说明农业环境保护的重要性。而在我国东北地区秸秆焚烧现象屡禁不止，各级政府都把秋收后秸秆的处理问题作为工作重心，虽然推行了各种秸秆处理技术、方式及方法，但收效甚微，在2017年秋季秸秆仍在大面积的焚烧，遍地狼烟，及污染环境有存存安全隐患。另外，我国土地的有机质含量远低于国际标准，导致地力不够，极大地影响了农作物的产量。

综上所述，秸秆的深度处理和回收利用是东北地区亟待解决的重大问题，尤其是寒区或严寒区，故此，设计一种寒区或严寒区秸秆的深度处理工艺是十分必要的。

发明内容

本发明的目的是对寒区或严寒区的秸秆经粉碎统一收集后进行深度发酵处理，再对发酵处理后获得的腐殖质进行土壤修改改良、稻田育苗、花卉种植等终端处理，一方面解决了土地有机质含量过低的问题，另一方面则将每年产生的大量秸秆进行了彻底的发酵处理，秸秆既得到了有效充分地回收利用，又避免了秸秆焚烧现象的发生，真正地实现了节能环保，处理成本低，效益高，经济适用，易于大规模地推广和应用。

本发明采用的技术方案为：一种寒区秸秆处理工艺，包括以下步骤：

步骤一：秸秆粉碎收集及运输

以1个行政村为单位，该行政村的各个农户秋收时，在田间通过秸秆粉碎回收设备将秸秆粉碎回收后由车辆统一运送至行政村的发酵场；

步骤二：堆放发酵

将步骤一中粉碎回收的秸秆集中通过铲车堆放在行政村的发酵场，堆放高度不小于4m，堆放宽度不小于10m；在使用铲车堆放的过程中，一边堆放一边向秸秆堆内撒入秸秆发酵剂，并向秸秆堆内喷洒清水，每立方米秸秆喷洒5kg-10kg的水，秸秆的湿度为30%-45%，喷水后秸秆的湿度为55%-65%；堆放后的秸秆在秸秆发酵剂的作用下进行一次发酵，发酵时间为25天-35天；

步骤三：二次集中堆放发酵

以1个乡或镇为单位，将步骤二中每个行政村进行一次发酵后的秸秆集中到乡或镇的发酵场进行二次集中堆放发酵，使用运输车辆将各个行政村一次发酵后的秸秆运输至乡或镇的发酵场，通过提升传输机将一次发酵的秸秆集中堆放发酵，堆放高度为10m-15m，发酵时间为90天-120天，秸秆经过二次发酵后得到发酵产物腐殖质。

进一步地，所述腐殖质的土壤修复和改良终端处理工艺为：使用粉碎机将腐殖质粉碎后，通过振动筛进行筛选，将筛选后的腐殖质扬洒在农田里，腐殖质的扬洒厚度为6cm-7cm，扬洒腐殖质的农田再通过旋耕机旋耕起垄。

进一步地，所述腐殖质的稻苗肥土终端处理工艺为：通过粉碎机将腐殖质和沼渣粉碎后加入土壤并均匀搅拌，搅拌过程中加入土壤添加剂和土壤杀菌剂，将上述搅拌后的混合物通过振动筛进行筛选，筛选后获得稻苗肥土，将稻苗肥土装袋打包后入库。

进一步地，所述腐殖质、沼渣和土壤的质量百分比分别为80%、10%和10%。

进一步地，所述腐殖质的花卉肥土终端处理工艺为：将腐殖质堆放360天-420天进行充分腐熟后获得腐殖土，通过粉碎机将腐殖土粉碎后通过振动筛进行筛选，筛选后获得的花卉肥土，将花卉肥土装袋打包后入库。

进一步地，所述腐殖质的生物有机肥终端处理工艺为：将腐殖质、白土、土和沼渣混合均匀搅拌后获得生物有机肥。

进一步地，腐殖质、白土、土和沼渣的质量百分比分别为60%、20%、10%和10%。

本发明的有益效果：对寒区或严寒区的秸秆经粉碎统一收集后进行深度发酵处理，再对发酵处理后获得的腐殖质进行土壤修改改良、稻田育苗、花卉种植等终端处理，一方面解决了土地有机质含量过低的问题，另一方面则将每年产生的大量秸秆进行了彻底的发酵处理，秸秆既得到了有效充分地回收利用，又避免了秸秆焚烧现象的发生，真正地实现了节能环保，处理成本低，效益高，经济适用，易于大规模地推广和应用。秸秆经过粉碎收集、运输、堆放发酵处理及终端处理后能够有效地对秸秆进行彻底处理，并变废为宝，每年能够对秸秆产地五分之一的土地进行修改和改良，五年就可以能修复和改良农户的土壤，解决了土壤有机质含量过低的问题，还避免了轮耕休作，且能够提高产量。秸秆还田利用的同时，彻底杜绝了秸秆焚烧现象的发生。

具体实施方式：

实施例一

目前，在寒区或严寒区秸秆要做好氧发酵，都是在地头或田间堆放后发酵处理，秸秆堆尺寸小，温度不够，秋干秸秆的湿度也不够，刚刚要发酵则气温变低，温度不够，导致秸秆很难发酵，在寒区利用田间地头进行小规模的秸秆发酵是无法实现，要实现秸秆有效的好氧发酵需要适当温度和湿度环境。

一种寒区秸秆处理工艺，以玉米秸秆处理为例，包括以下步骤：

步骤一：秸秆粉碎收集及运输

玉米收割机在收割玉米时，秸秆粉碎后不喷洒在地里，而是通过喷筒把粉碎的秸秆喷到车辆的车斗上。以1个行政村为单位，在田间通过秸秆粉碎回收设备将秸秆粉碎回收后由车辆统一运送至行政村的发酵场。

步骤二：堆放发酵

将步骤一中粉碎回收的秸秆集中通过铲车堆放在行政村的发酵场，堆放高度不小于4m，堆放宽度不小于10m；在使用铲车堆放的过程中，一边堆放一边向秸秆堆内撒入秸秆发酵剂，并通过水泵向秸秆堆内喷洒清水，每立方米秸秆喷洒5kg-10kg的水，秋天玉米秸秆的原湿度为30%-45%，而好氧发酵的最佳湿度为55%-65%，通过人工喷水保证发酵秸秆的湿度为55%-65%；堆放后的秸秆在秸秆发酵剂的作用下进行一次发酵，发酵时间为25天-35天。

好氧发酵所需温度一般为18°-25°，玉米收割时的外部温度为9°-20°，到后期则为3°-18°，在这种温度环境下田间地头的小堆粉碎秸秆则不适合发酵，因此发酵秸秆的堆放高度和宽度就决定了发酵是否能够实现，本实施例发酵秸秆的堆放高度为5m，宽度为12mm，长度根据每个行政村的秸秆总量不同而不同，这种堆放规模秸秆堆自身就会产生热量，即使外部温度为零度，秸秆堆内的温度也将达到20°左右，满足秸秆的发酵温度。当秸秆堆满足上述发酵温度和湿度的条件下，在秸秆发酵剂的作用下，秸秆堆的秸秆快速发酵，3天-5天秸秆堆的温度就将升高至40°以上，7天-10天秸秆堆的秸秆发酵率达到70%，25天-35天完成秸秆的发酵。

步骤三：二次集中堆放发酵

经过上述一次发酵后，秸秆堆的体积将逐渐缩小，发酵后秸秆堆的体积为原体积的25%-30%，这样每个行政村所堆放的一次发酵秸秆堆的体积过小，也过于分散，不利于进一步的发酵和处理，因此需要二次集中和处理。以1个乡或镇为单位，将步骤二中每个行政村进行一次发酵后的秸秆集中到乡或镇的发酵场进行二次集中堆放发酵，使用运输车辆将各个行政村一次发酵后的秸秆运输至乡或镇的发酵场，通过提升传输机将一次发酵的秸秆集中堆放发酵，堆放高度为10m-15m，发酵时间为90天-120天，秸秆经过二次发酵后得到发酵产物高级腐殖质，按照一般规模的乡或镇，一个乡或镇能够生产约5万吨的高级腐殖质。

实施例二

秸秆经过实施例一的深度处理后，获得高级腐殖质，把这些腐殖质回掺到土壤中约6厘米的厚度，土壤当年就会得到修复，土壤有机质将明显增加，土地板结问题就能够得到有效地解决，海绵田就会产生。目前我国土壤中的有机质含量不到1%，国外很多国家土地的有机质在2%以下就将进行修复，使用本实施例的腐殖质对农田进行修改和改良，能够将我国部分农田的有机质含量提升至2%以上，土壤得到有效地修复和改良。我国东北地区每公顷产玉米秸秆约10吨，将5-6亩地产生的秸秆制成腐殖质后，能够对一亩的土地进行修复和改良，每年可以循环对土地进行修复和改良，周而复始，即有效地解决了土地有机质含量不够和土地板结的问题，又彻底解决了秸秆环境污染问题。

实施例一中腐殖质的土壤修复和改良终端处理工艺为：使用粉碎机将腐殖质粉碎后，通过振动筛进行筛选，将筛选后的腐殖质扬洒在农田里，腐殖质的扬洒厚度为6cm-7cm，扬洒腐殖质的农田再通过旋耕机旋耕起垄。

实施例三

在稻田生产区，每年都要从旱田挖土育苗，年复一年，取土育苗已经成为稻农最难以解决的问题。而且稻苗极易出现“立枯病”和“青枯病”，如果土质较差，则会出现其它病症，而实施例一的腐殖质经过处理后能够获得极佳的用于培育稻苗的的稻苗肥土。该稻苗肥土能够有效地防止病虫害，稻苗的长势远高于本地取土培育的稻苗，解决了稻田区取土难、乱挖土等问题，也对秸秆进行终端处理。

实施例一中腐殖质的稻苗肥土终端处理工艺为：通过粉碎机将腐殖质和沼渣粉碎后加入土壤并均匀搅拌，搅拌过程中加入土壤添加剂和土壤杀菌剂，上述腐殖质、沼渣和土壤的优选质量百分比分别为80%、10%和10%，将上述搅拌后的混合物通过振动筛进行筛选，筛选后获得稻苗肥土，将稻苗肥土装袋打包后入库。

实施例四

花卉价值远高于其它经济作物的价值，这就需要全营养成分的肥土种植花卉产品，目前市场销售的花土都是在山地挖去的落叶腐殖土，导致山地土壤的严重流失，这种方式严重地破坏了生态环境。而实施例一的腐殖质经过终端处理后能够获得品质高于落叶腐殖土的花卉腐殖土，既保护了生态环境又对秸秆进行了最终处理。

实施例一中腐殖质的花卉肥土终端处理工艺为：将腐殖质堆放360天-420天进行充分腐熟后获得腐殖土，通过粉碎机将腐殖土粉碎后通过振动筛进行筛选，筛选后获得的花卉肥土，将花卉肥土装袋打包后入库。

实施例五

生物有机肥应用广泛，而实施例一的腐殖质经过终端处理后能够获得高品质的生物有机肥，可广泛用于农业生产。

实施例一中腐殖质的生物有机肥终端处理工艺为：将腐殖质、白土、土和沼渣混合均匀搅拌后获得生物有机肥，腐殖质、白土、土和沼渣的优化质量百分比分别为60%、20%、10%和10%。

实施例六

沼气是节能环保的能源，一个300户的行政村或自然屯产生的秸秆，就可以建立一个日产500立方的沼气站，每年能够处理约3000立方的秸秆。

将粉碎后的秸秆和粪便混合后放入沼气池进行沼气生产，秸秆和粪便的优化质量百分比分别为70%和30%。

Claims (7)

1.一种寒区秸秆处理工艺，其特征在于：处理工艺包括以下步骤：

步骤一：秸秆粉碎收集及运输

以1个行政村为单位，该行政村的各个农户秋收时，在田间通过秸秆粉碎回收设备将秸秆粉碎回收后由车辆统一运送至行政村的发酵场；

步骤二：堆放发酵

将步骤一中粉碎回收的秸秆集中通过铲车堆放在行政村的发酵场，堆放高度不小于4m，堆放宽度不小于10m；在使用铲车堆放的过程中，一边堆放一边向秸秆堆内撒入秸秆发酵剂，并向秸秆堆内喷洒清水，每立方米秸秆喷洒5kg-10kg的水，秸秆的湿度为30%-45%，喷水后秸秆的湿度为55%-65%；堆放后的秸秆在秸秆发酵剂的作用下进行一次发酵，发酵时间为25天-35天；

步骤三：二次集中堆放发酵

以1个乡或镇为单位，将步骤二中每个行政村进行一次发酵后的秸秆集中到乡或镇的发酵场进行二次集中堆放发酵，使用运输车辆将各个行政村一次发酵后的秸秆运输至乡或镇的发酵场，通过提升传输机将一次发酵的秸秆集中堆放发酵，堆放高度为10m-15m，发酵时间为90天-120天，秸秆经过二次发酵后得到发酵产物腐殖质。

2.根据权利要求1所述的一种寒区秸秆处理工艺，其特征在于：所述腐殖质的土壤修复和改良终端处理工艺为：使用粉碎机将腐殖质粉碎后，通过振动筛进行筛选，将筛选后的腐殖质扬洒在农田里，腐殖质的扬洒厚度为6cm-7cm，扬洒腐殖质的农田再通过旋耕机旋耕起垄。

3.根据权利要求1所述的一种寒区秸秆处理工艺，其特征在于：所述腐殖质的稻苗肥土终端处理工艺为：通过粉碎机将腐殖质和沼渣粉碎后加入土壤并均匀搅拌，搅拌过程中加入土壤添加剂和土壤杀菌剂，将上述搅拌后的混合物通过振动筛进行筛选，筛选后获得稻苗肥土，将稻苗肥土装袋打包后入库。

4.根据权利要求3所述的一种寒区秸秆处理工艺，其特征在于：所述腐殖质、沼渣和土壤的质量百分比分别为80%、10%和10%。

5.根据权利要求1所述的一种寒区秸秆处理工艺，其特征在于：所述腐殖质的花卉肥土终端处理工艺为：将腐殖质堆放360天-420天进行充分腐熟后获得腐殖土，通过粉碎机将腐殖土粉碎后通过振动筛进行筛选，筛选后获得的花卉肥土，将花卉肥土装袋打包后入库。

6.根据权利要求1所述的一种寒区秸秆处理工艺，其特征在于：所述腐殖质的生物有机肥终端处理工艺为：将腐殖质、白土、土和沼渣混合均匀搅拌后获得生物有机肥。

7.根据权利要求6所述的一种寒区秸秆处理工艺，其特征在于：所述腐殖质、白土、土和沼渣的质量百分比分别为60%、20%、10%和10%。