本发明属于肥料生产,具体是指一种利用畜禽粪污生产有机肥的制备方法。
背景技术:
1、随着全球人口的增长和农业生产的发展,传统的化肥和化学农药的使用量逐渐增加,导致了土壤质量下降、农产品质量下降、环境污染等问题;因此,寻找一种替代传统化肥的肥料,成为了当前农业生产中的重要课题。
2、禽畜粪污是农业生产中产生的一种废弃物,如果不加以处理就会对环境造成污染,但是,如果能够将这些禽畜粪污转化为有机肥料,不仅可以减少对化肥的依赖,还可以解决废弃物处理的问题,实现资源的再利用,同时也可以减少环境污染,改善土壤质量,提高农产品的品质;因此,这种利用禽畜粪污生产有机肥技术在当前农业生产中具有重要的意义和发展前景。
技术实现思路
2、为了实现上述目的,本发明采取的技术方案如下:本发明提出了一种利用畜禽粪污生产有机肥的制备方法,具体包括以下步骤:
4、s2、将禽畜粪基发酵液、微生物胶囊、改性腐植酸、活化生物炭、尿素、磷酸二铵、微量元素进行混合,搅拌均匀,加水调节含水量为总物料的50-60%,控制温度为50-60℃,进行堆肥发酵30天,期间每五天进行一次翻堆,降温至30-40℃,干燥,得到混合发酵料;
5、s3、将混合发酵料造粒,粒径为1.5-4.5mm,得到预处理禽畜粪污有机肥;
6、s4、将预处理禽畜粪污有机肥进行蒸汽养护,得到禽畜粪污有机肥。
7、优选地,在步骤s1中,所述禽畜粪基质包括牛粪、羊粪、猪粪、鸡粪中的至少一种;
8、优选地,在步骤s1中,所述氯化钙水溶液的质量分数为2-3%;
9、优选地,在步骤s1中,所述禽畜粪基质和γ-聚谷氨酸的重量比为100:0.1-0.2;
11、优选地,在步骤s1中,所述哈茨木霉菌的活菌数在1.5×108cfu/g以上;所述贝莱斯芽孢杆菌活菌数在2.3×107cfu/g以上;
12、优选地,在步骤s1中,复合益生菌的加入量为禽畜粪基质重量的3-5%;
13、优选地,在步骤s2中,所述微量元素包括硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸锌、硫酸锰、五水硫酸铜、硼砂中的至少一种;
14、优选地,在步骤s2中,所述禽畜粪基发酵液、微生物胶囊、改性腐植酸、活化生物炭、尿素、磷酸二铵、微量元素的重量比为100:3-5:10-20:10-15:20-30:10-20:5-7;
15、优选地,在步骤s4中,所述蒸汽养护为将物料置于温度为80-100℃,相对湿度为60-70%的蒸汽养护箱中,以15-25℃/h的速率升温至100-110℃,蒸养8-12h;
16、氯化钙水溶液喷可以帮助降低禽畜粪污中氨气的挥发,减少气味对周围环境的影响,有助于促进禽畜粪肥料中的微生物分解作用,氯化钙可以作为一种中性盐,还可以调节土壤的酸碱度;γ-聚谷氨酸具有良好的保水性能,有助于增加土壤的保水保肥能力,还可以提供植物所需的氮源和碳源,有利于植物的吸收和利用,从而促进植物的生长和发育。
17、优选地,所述微生物胶囊的制备方法具体包括以下步骤:
18、(1)将羧甲基壳聚糖溶于质量分数为2%的乙酸溶液中得到质量分数为1-2%的羧甲基壳聚糖溶液;聚乙二醇溶于蒸馏水中并加热到80-95℃,使之完全溶解,得到质量分数为3-6%的聚乙二醇水溶液;将羧甲基壳聚糖溶液与聚乙二醇水溶液混合,加入β-甘油磷酸钠,升温至60-80℃,以400-500rpm的速率搅拌反应1-1.5h,降至室温,得到壳材溶液;
19、(2)将哈茨木霉菌粉和贝莱斯芽孢杆菌粉混合,加入多孔沸石,分散在亚油酸中,过滤、干燥,得到芯材;
20、(3)将芯材加入到壳材溶液中,搅拌均匀,加入戊二醛,高速乳化,冷冻干燥,得到微生物胶囊。
21、优选地,在步骤(1)中,所述羧甲基壳聚糖、聚乙二醇、β-甘油磷酸钠的重量比为1-2:3-6:0.1-0.2;
22、优选地,在步骤(2)中,所述哈茨木霉菌粉、贝莱斯芽孢杆菌粉、多孔沸石的重量比为1:1:4-6;
23、优选地,在步骤(3)中,所述羧甲基壳聚糖和交联剂的重量比为1:0.01-0.02;
24、优选地,在步骤(3)中,所述高速乳化为在8000-12000rpm转速下高速乳化5-10min,在30-50mpa下均质3次。
25、优选地,所述改性腐植酸的制备方法具体包括以下步骤:
26、①将腐植酸置于马弗炉中,以通气速率为0.1-0.2l/min的氩气氛围下吹扫,并保持升温速率为15-20℃/min,加热至温度达到500-800℃,煅烧1-2h,待冷却至室温,用质量分数10-15%的盐酸溶液洗涤,在100℃恒温烘干箱中烘干2-3h,得到预处理腐植酸;
27、②将步骤①所得的预处理腐植酸分散在100mln,n-亚甲基双丙烯酰胺中,加入聚丙烯酰胺,搅拌混合均匀,加入引发剂和交联剂,升温至80-100℃,反应3-5h,冷却至室温,用质量分数为90-95%的乙醇溶液洗涤、干燥,得到改性腐植酸。
28、优选地,在步骤②中,所述腐植酸、聚丙烯酰胺、引发剂、交联剂的重量比为10-20:4-12:0.1-0.2:0.4-1;
29、优选地,在步骤②中,所述引发剂包括n,n'-二甲基乙二胺、三乙胺、己二胺中的至少一种;
30、优选地,在步骤②中,所述交联剂包括戊二醛、聚乙烯醇、甘油中的至少一种。
31、优选地,所述活化生物炭的制备方法具体包括以下步骤:
32、a.将生物质清洗、干燥、粉碎,过100目筛,加入造孔活化剂,混合均匀,置于马弗炉中,以通气速率为0.1-0.2l/min的氩气氛围下吹扫,并保持升温速率为10-20℃/min,加热至温度达到400-700℃,煅烧1-2h,待冷却至室温,用质量分数为30-35%的乙酸溶液浸泡4-6h,用去离子水洗涤至ph为6.0-7.0,置于80℃恒温烘干箱烘干1-2h,得到预处理生物炭;
33、b.将预处理生物炭浸泡于fe3+和fe2+混合溶液中,在功率为100-300w、温度为40-50℃条件下超声处理30-40min,在8000-10000r/min转速下离心分离1-2h,收集固体,用去离子水洗涤至ph为6.8-7.2,置于真空度为50-70pa、温度为80-90℃的真空干燥箱中烘干2-3h,得到活化生物炭。
34、优选地,在步骤a中,所述生物质为米糠、麸皮、豆粕、秸秆中的一种或其中几种的混合物;
35、优选地,在步骤a中,所述造孔活化剂包括碳酸钾、氢氧化钾、磷酸钙中的至少一种;
36、优选地,在步骤a中,所述生物质和造孔活化剂的重量比为10:0.1-0.3;
37、优选地,在步骤b中,所述三价铁盐包括fe2(so4)3、fe(no3)3、fecl3中的任意一种;
38、优选地,在步骤b中,所述二价铁盐包括feso4、fe(no3)2、fecl2中的任意一种。
39、本发明取得的有益效果如下:
41、2.本发明首先将腐植酸进行高温煅烧处理,增加腐植酸的表面积,提高其孔隙率,有利于增强吸附性能;其次将其分散在n,n-亚甲基双丙烯酰胺中,并加入聚丙烯酰胺,腐植酸的羧基和聚丙烯酰胺的胺基之间会发生接枝,通过与聚合物交联成稳定的土壤团聚体,改善土壤结构,同时增加侧链亲水基团,提高腐植酸的保水性,有利于吸保持土壤湿润,从而减少土壤板结现象,降低微量元素在土壤中的固化程度,有利于促进作物对微量元素的吸收;腐植酸分子内羧基、醇羟基、酚羟基与重金属阳离子发生吸附沉淀、离子交换、络合等作用,因此有助于去除土壤中重金属污染物,改善土壤环境;
43、4.本发明充分利用禽畜粪污以及米糠、麸皮、豆粕、秸秆等废弃物,将其变废为宝,提高废弃物的附加值和利用价值,有利于保护生态环境,符合可持续发展理念;本发明制备方法简单易行,原料廉价易得,有效降低生产成本,具有较高应用前景。