CN112778065A - 一种环保微生物菌肥的生产方法 - Google Patents

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韩明山
韩永胜
郝剑刚
贾玉堂
李航
李树静
张寰波
王�琦
魏菁
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Abstract

本发明提出了一种环保微生物菌肥的生产方法，从养殖场收集禽畜粪便与稻壳按湿重比20:1搅拌混匀，再按25％的比例加入堆肥返料进行堆肥的发酵，人工接种发酵剂，从发酵槽取样口取等量样品测定发酵率；提取水溶性有机物样品的水溶性有机碳浓度，将不同阶段提取的稀释后的水溶性有机物样品分别进行紫外‑可见光光谱和荧光光谱扫描分析，将发酵后的肥料转移到休眠槽中，进行休眠测试；休眠后的堆肥再进行后续干燥、过筛和制粒加工成颗粒，最后利用包装机进行包装。

Description

一种环保微生物菌肥的生产方法
技术领域
本发明涉及一种环保微生物菌肥的生产方法。
背景技术
养殖场的禽畜粪便等含有大量可生物降解的有机物，未经处理随意排放会造成严重的环境污染。堆肥法以其能有效杀灭病原菌、使污泥减容减量并提供有机肥等优点倍受关注，已被广泛应用于城市污泥等有机废物的处理与资源化利用。然而，传统高温堆肥一直存在发酵温度低、堆制时间长、臭气与渗滤液二次污染等问题。
发明内容
为了解决上述现有技术中的技术问题，本发明提出了一种环保微生物菌肥的生产方法，包括：从养殖场收集禽畜粪便等与稻壳按湿重比20:1搅拌混匀，再按25％的比例加入堆肥返料进行堆肥的发酵，人工接种发酵剂，菌剂的接种量为0.1％～5％，发酵周期一般为14～21d；
发酵时采用两个同心罐制成的发酵槽，两个同心罐中间夹层经聚氨酯发泡形成保温层，发酵前调节堆体含水率至60％～65％，通过设置在发酵槽底部的曝气***向发酵槽内提供氧气，利用热控制***向发酵槽的两个同心罐的夹层中内注入高温液体，热控制***通过比例积分微分控制器进行温度反馈控制，
从发酵槽上、中、下层取样口取等量样品混合均匀分成两份,将其中一份样品与超纯水1:10质量浓度混合，室温下200r·min-1水平振荡24h后过滤，分别以滤液为实验组和超纯水为空白对照进行试验，测定发酵率；
将另一份采集的堆肥样品按干重与超纯水1:10质量浓度混匀，室温下200r·min-1水平振荡24h后离心20min，上清液经0.45μm滤膜过滤，获得的滤液为提取的水溶性有机物，提取水溶性有机物样品的水溶性有机碳浓度，并根据测定值将水溶性有机物的水溶性有机碳浓度稀释至10mg·L-1；将不同阶段提取的稀释后的水溶性有机物样品分别进行紫外-可见光光谱和荧光光谱扫描分析，将扫描获得的荧光光谱值减去超纯水值，采用区域体积积分对发酵过程中水溶性有机质样品的荧光特性进行定量表征；
将发酵后的肥料转移到休眠槽中，将糖蜜和休眠状态的微生物以1：9的比例添加到休眠槽中，用搅拌器充分混合，进行休眠测试；
休眠后的堆肥再进行后续干燥、过筛和制粒加工成颗粒，最后利用包装机进行包装。
进一步地，发酵过程中产生的沼气被压缩，压缩过程中用水稀释的硫酸来中和沼气中的氨气，并随后用水喷淋后再利用。
进一步地，使用仪器为紫外-可见光光度计进行紫外-可见光光谱扫描，扫描波长为200～700nm，扫描波长间隔为1nm。
进一步地，采用荧光光谱仪获得水溶性有机物样品的荧光光谱，扫描电压400mV，激发波长为200～450nm，发射波长为250～550nm，激发及发射波长间隙5nm，扫描速度2400nm·min-1。
进一步地，加工成的颗粒，进行后加工，后加工包括浸泡阶段和干燥阶段，浸泡阶段连续三天进行浸泡，以去除休眠过程中颗粒孔中残留的大量空气，然后将浸泡好的颗粒在缓慢移动的滚筒中混合和干燥，滚筒中具有热风进口，调节温度范围110～800℃，烘干后颗粒物料的冷却并除尘。
进一步地，所述热控制***包括热电偶、加热器、加热金属板和控制器，热电偶使用加热器和加热金属板测量槽中的堆体的热量并使用加热器和加热金属板调节夹层中的液体的温度。
进一步地，发酵槽设有3个垂直均匀分布的取样口、3个垂直均匀分布的氧浓度传感器，利用PLC控制实现温度、氧浓度的实时监测和反馈控制,通过调节空气泵或压缩机的通风速率和时间实现堆体氧浓度水平控制。
附图说明
附图1为本发明中的发酵槽的示意图；
附图2为本发明中的休眠槽的示意图；
具体实施方式
从养殖场收集禽畜粪便等与稻壳按湿重比20:1搅拌混匀，再按25％的比例加入堆肥返料进行堆肥的发酵，人工接种发酵剂，菌剂的接种量为0.1％～5％，发酵周期一般为14～21d，发酵时采用两个同心罐4和1制成的发酵槽，在发酵槽内堆制成8.5m×6.5m×2.5m(长×宽×高)、物料总重约100t的堆体。发酵前，调节堆体含水率至60％～65％。发酵槽底部设有曝气***10，所述曝气***10可以是位于发酵槽下方的空气泵或压缩机，以向混合物中提供氧气12，曝气量控制在4.5Nm3·(t·h)-1，两个同心罐中间夹层经聚氨酯发泡形成保温层,其有效容积为85L。发酵槽设有3个垂直均匀分布的取样口、3个垂直均匀分布的氧浓度传感器，利用PLC控制实现温度、氧浓度的实时监测和反馈控制,可根据需求通过调节空气泵或压缩机的通风速率和时间实现堆体氧浓度水平控制。
利用热控制***16向发酵槽的两个同心罐的夹层中内注入高温液体，用作热控制***16的在夹层中的所述液体可以是水或油，并且优选地是油，所述热控制***包括热电偶161、加热器165、加热金属板167和控制器163，热电偶161使用加热器165和加热金属板167测量槽中的堆体的热量并使用加热器165和加热金属板16调节夹层中的液体13的温度。控制器163为比例积分微分(PID)控制器，被布置为提供从热电偶161到加热板167的温度反馈控制，以通过加热或冷却控制变量来消除差异。
发酵过程中产生的沼气19通过管线5输入到压缩机14中进行压缩，压缩过程中用水稀释的硫酸来中和沼气中的氨气，中和完成后的沼气流，随后用水喷淋，压缩后的沼气15可进行其他利用。
从发酵槽上、中、下层取样口取等量样品(约150g)混合均匀并分成两份,每次取样结束后,启动螺旋推运器翻堆一次,减少上、中、下层堆体空间差异性。在发酵过程中每3天用螺旋推运器翻堆一次，在翻推的同时，螺旋推送器前端能够采集在第0、3、6、9、12d……的堆肥样品。优选地，采样前依据长度将堆体平均分为3个区域，每个区域选择多点多层次采集堆肥样品。
将一份采集的堆肥样品与超纯水1:10(质量浓度)混合，室温下200r·min-1水平振荡24h后过滤。分别以滤液为实验组和超纯水为空白对照进行试验，测定发酵率；
将另一份采集的堆肥样品按干重与超纯水1:10(质量浓度)混匀，室温下200r·min-1水平振荡24h后离心20min(4℃，20000r·min-1)，上清液经0.45μm滤膜过滤，获得的滤液为提取的水溶性有机物，提取水溶性有机物样品的水溶性有机碳浓度，并根据测定值将水溶性有机物的水溶性有机碳浓度稀释至10mg·L-1；
将不同阶段提取的稀释后的水溶性有机物样品进行紫外-可见光光谱扫描，获得紫外-可见光光谱。使用仪器为紫外-可见光光度计，扫描波长为200～700nm，扫描波长间隔为1nm。
采用荧光光谱仪获得水溶性有机物样品的荧光光谱。扫描电压400mV，激发波长为200～450nm，发射波长为250～550nm，激发及发射波长间隙5nm，扫描速度2400nm·min-1。将扫描获得的荧光光谱值减去超纯水值，以去除拉曼和瑞利散射效应。引入区域体积积分对发酵过程中水溶性有机质样品的荧光特性进行定量表征。
基于发酵率、紫外-可见光光谱参数和荧光光谱参数，能从不同角度反映肥料发酵过程，特别是肥料中多组分相互转化过程，从而有效表征肥料的发酵进程。
将发酵后的肥料转移到休眠槽20中，向休眠槽20添加足够量的糖蜜和休眠状态的微生物作为肥料休眠组合物，通过添加大量休眠组合物可以使肥料中的微生物休眠而不致使其死亡。将糖蜜和休眠状态的微生物以1：5至1:15，优选地1：7至1:10，更优选地1：9的比例添加到休眠槽20中。将添加了休眠组合物的肥料用搅拌器23充分混合，然后进行测试以确保获得适当的休眠。休眠槽20有通风盖，以防空气漏出，以防万一在休眠槽20中加入少量酵母/繁殖物，延长产品的保质期。
休眠后的堆肥再进行后续干燥、过筛和制粒加工成颗粒，通过过筛或制粒后余下的废渣可在返回发酵槽作为发酵原料的一部分。
颗粒再进行后加工，后加工包括两个阶段：1.浸泡阶段和2.干燥阶段。浸泡阶段需要连续三天进行浸泡，以去除休眠过程中颗粒孔中残留的大量空气，然后将浸泡好的颗粒在缓慢移动的滚筒中混合和干燥，其中旋转速度设置为每小时1至3转，滚筒中具有热风进口，热风温度可调,调节范围110～800℃。烘干后颗粒物料的冷却选用占地少的翻板式逆流冷却器,冷却后的料温不高于室温5℃。干燥冷却环节粉尘较多,应配备除尘装置。干燥阶段需要1至4天以固化颗粒，最后利用包装机进行包装，包装精度、称量范围和包装速度应选择适合肥料成品的计量包装要求。优选计量范围20～50kg/袋,计量精度3/1000。
以上内容仅仅是对本发明的方法或***所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种环保微生物菌肥的生产方法，其特征在于，包括：从养殖场收集禽畜粪便与稻壳按湿重比20:1搅拌混匀，再按25％的比例加入堆肥返料进行堆肥的发酵，人工接种发酵剂，菌剂的接种量为0.1％～5％，发酵周期为14～21天；
发酵时采用两个同心罐制成的发酵槽，两个同心罐中间夹层经聚氨酯发泡形成保温层，发酵前调节堆体含水率至60％～65％，通过设置在发酵槽底部的曝气***向发酵槽内提供氧气，利用热控制***向发酵槽的两个同心罐的夹层中内注入高温液体，热控制***通过比例积分微分控制器进行温度反馈控制；
从发酵槽上、中、下层取样口取等量样品混合均匀分成两份,将其中一份样品与超纯水1:10质量浓度混合，室温下200r·min-1水平振荡24h后过滤，分别以滤液为实验组和超纯水为空白对照进行试验，测定发酵率；
将另一份采集的堆肥样品按干重与超纯水1:10质量浓度混匀，室温下200r·min-1水平振荡24h后离心20min，上清液经0.45μm滤膜过滤，获得水溶性有机物，将水溶性有机物的水溶性有机碳浓度稀释至10mg·L-1；将不同阶段提取的稀释后的水溶性有机物样品分别进行紫外-可见光光谱和荧光光谱扫描分析，将扫描获得的荧光光谱值减去超纯水值，采用区域体积积分对发酵过程中水溶性有机质样品的荧光特性进行定量表征；
将发酵后的肥料转移到休眠槽中，将糖蜜和休眠微生物以1：9的比例添加到休眠槽中，用搅拌器充分混合，进行休眠测试；
休眠后的堆肥再进行后续干燥、过筛和制粒加工成颗粒，最后利用包装机进行包装。
2.根据权利要求1所述的一种环保微生物菌肥的生产方法,其特征在于：发酵过程中产生的沼气被压缩，压缩过程中用水稀释的硫酸来中和沼气中的氨气，并随后用水喷淋后再利用。
3.根据权利要求1所述的一种环保微生物菌肥的生产方法,其特征在于：使用仪器为紫外-可见光光度计进行紫外-可见光光谱扫描，扫描波长为200～700nm，扫描波长间隔为1nm。
4.根据权利要求1所述的一种环保微生物菌肥的生产方法,其特征在于：采用荧光光谱仪获得水溶性有机物样品的荧光光谱，扫描电压400mV，激发波长为200～450nm，发射波长为250～550nm，激发及发射波长间隙5nm，扫描速度2400nm·min-1。
5.根据权利要求1所述的一种环保微生物菌肥的生产方法,其特征在于：对加工成的颗粒进行后加工，后加工包括浸泡阶段和干燥阶段，浸泡阶段连续三天进行浸泡，以去除休眠过程中颗粒孔中残留的大量空气，然后将浸泡好的颗粒在缓慢移动的滚筒中混合和干燥，滚筒中具有热风进口，调节温度范围110～800℃，烘干后颗粒的肥料进行冷却并除尘。
6.根据权利要求1所述的一种环保微生物菌肥的生产方法,其特征在于：所述热控制***包括热电偶、加热器、加热金属板和控制器，热电偶使用加热器和加热金属板测量槽中的堆体的热量并使用加热器和加热金属板调节夹层中的液体的温度。
7.根据权利要求1所述的一种环保微生物菌肥的生产方法,其特征在于：发酵槽设有3个垂直均匀分布的取样口、3个垂直均匀分布的氧浓度传感器，利用PLC控制实现温度、氧浓度的实时监测和反馈控制,通过调节空气泵或压缩机的通风速率和时间实现堆体氧浓度水平控制。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114874037A (zh) * 2022-06-16 2022-08-09 河南农业大学 一种促进新型生物有机肥高效发酵方法及装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101786915A (zh) * 2010-03-16 2010-07-28 浙江大学 畜禽粪便堆肥车间的湿法除氨保氮方法
CN102928378A (zh) * 2012-10-17 2013-02-13 中国环境科学研究院 一种评价堆肥过程物质转化效率的方法
CN103086770A (zh) * 2013-02-01 2013-05-08 云南顺丰生物科技肥业开发有限公司 一种无公害有机肥的制备方法
CN103214290A (zh) * 2013-04-23 2013-07-24 中国农业大学 一种智能型好氧堆肥反应器***
CN109809844A (zh) * 2019-04-04 2019-05-28 山东凯利达环保科技有限公司 一种降低辅料添加量的禽畜粪发酵工艺
CN110436972A (zh) * 2019-08-21 2019-11-12 南京宁粮生物肥料有限公司 一种免烘干的有机肥料造粒方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101786915A (zh) * 2010-03-16 2010-07-28 浙江大学 畜禽粪便堆肥车间的湿法除氨保氮方法
CN102928378A (zh) * 2012-10-17 2013-02-13 中国环境科学研究院 一种评价堆肥过程物质转化效率的方法
CN103086770A (zh) * 2013-02-01 2013-05-08 云南顺丰生物科技肥业开发有限公司 一种无公害有机肥的制备方法
CN103214290A (zh) * 2013-04-23 2013-07-24 中国农业大学 一种智能型好氧堆肥反应器***
CN109809844A (zh) * 2019-04-04 2019-05-28 山东凯利达环保科技有限公司 一种降低辅料添加量的禽畜粪发酵工艺
CN110436972A (zh) * 2019-08-21 2019-11-12 南京宁粮生物肥料有限公司 一种免烘干的有机肥料造粒方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
唐朱睿等: "猪粪堆肥过程中水溶性有机物结构演变特征", 《光谱学与光谱分析》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114874037A (zh) * 2022-06-16 2022-08-09 河南农业大学 一种促进新型生物有机肥高效发酵方法及装置

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