高海拔地區制備生物碳質有機基質的方法
【專利摘要】本發明涉及一種高海拔地區制備生物碳質有機基質的方法，該方法包括以下步驟：⑴清除牛、羊糞便中雜質，并粉碎、過篩，分別得到含水量≤50%的牛糞顆粒和羊糞顆粒；⑵油菜籽按常規方法煉油后得到餅狀物料，該餅狀物料蒸熟后粉碎，即得油餅粉；⑶將當年新鮮優質小麥秸稈粉碎得到麥秸粉；⑷麥秸粉預發酵：在麥秸粉中添加尿素、食用糖，混合均勻后腐熟即得發酵的麥秸粉；⑸配制混合發酵菌劑；⑹發酵物料配比；⑺裝池、發酵，得到生物碳質有機基質；⑻將生物碳質有機基質粉碎后過篩，并進行自然晾曬，然后按常規方法進行化驗，合格后按常規方法裝袋即可。本發明可實現快速、生物、高效發酵目的。
【專利說明】高海拔地區制備生物碳質有機基質的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及農業【技術領域】，尤其涉及高海拔地區制備生物碳質有機基質的方法。【背景技術】
[0002]甘肅省高海拔地區，牛羊糞便資源豐富。長期以來，當地群眾采用堆肥方式進行糞便發酵，由于氣溫低，堆肥溫度達不到殺滅糞便中蟲卵、病菌和雜草種子的條件，生產的有機肥施入土壤后，會嚴重污染土壤，傳播雜草、病蟲害，影響農作物生長。為此，如何更好地利用牛羊糞便資源，生產優質有機肥料顯得尤為重要。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是提供一種實現快速、生物、高效發酵目的的高海拔地區制備生物碳質有機基質的方法。
[0004]為解決上述問題，本發明所述的高海拔地區制備生物碳質有機基質的方法，包括以下步驟:
⑴分別清除牛、羊糞便中雜質，使其塵土含量< 4%后進行粉碎，過100目篩，分別得到含水量< 50%的牛糞顆粒和羊糞顆粒；
⑵油菜籽按常規方法煉油后得到餅狀物料，該餅狀物料蒸熟后粉碎至100目，即得油餅粉；
⑶將當年新鮮優質小麥秸桿粉碎成長度在0.5cm以下，得到麥秸粉；
⑷麥秸粉預發酵:在所述麥秸粉中添加其質量0.05%的尿素、0.01%的食用糖，混合均勻后，在溫度為2(T40°C的條件下腐熟25~35天后即得發酵的麥秸粉；
(5)配制混合發酵菌劑:在Ikg發酵菌劑中依次加入30kg玉米面粉、20kg的所述油餅粉，混合均勻后即得混合發酵菌劑；
(6)發酵物料按自然含水量折合干物質重量計所得的配比:所述牛糞顆粒10-30%、所述羊糞顆粒60-80%、所述發酵的麥秸粉3~7%、100目過磷酸鈣f 3%、尿素0.5^1.5%、余量為所述混合發酵菌劑；
(7)裝池:
①在發酵池中，先將所述步驟(6)中的各發酵物料總用量的四分之一，由底而上按“羊糞顆粒-過磷酸鈣+尿素-發酵的麥秸粉-混合發酵劑-牛糞顆粒”的順序堆成一層混合物料，再按此順序裝第二層，以此類推，堆至4層，使得所述發酵池裝料最大高度< 1.2米，每池裝料85~95噸，每層所述混合物料水分含量為50-60% ；
②關閉所述發酵池的通風口，使所述混合物料自然升溫發酵；
③物料溫度、水分測定:裝池后第二天的9點、15點、21點，測定各層所述混合物料的溫度和水分；當所述混合物料溫度超過65°C以上，則及時翻拋；當溫室內氣溫超過60°C或空氣濕度超過80%時，則及時通風降溫降濕；當所述混合物料含水量低于50%時及時噴水；
④物料翻拋:每隔3飛天翻拋I次，每次以翻拋到底部3飛厘米為標準，一次不透，進行二次翻拋，以翻至底部3飛厘米為標準；以后連續翻拋3飛次；
⑤好氧發酵:當所述混合物料溫度在55飛(TC持續10天以上后，所述混合物料達到50-60%時覆蓋塑料薄膜，并在春、夏、秋三季持續5~7天進行好氧發酵，或冬季持續15~25天進行好氧發酵；
⑥厭氧發酵:好氧發酵結束后，所述混合物料表面噴水，并用塑料覆蓋，持續4~5天進行厭氧發酵；
⑦檢查所述混合物料的腐熟程度:當所述混合物料的原形變樣、纖維質韌性消失、色澤變黑則已完全腐熟，即成生物碳質有機基質；
⑧基質出池:先打開所述發酵池的片刻，每天翻拋I次，將水分含量降至30%即可使所述生物碳質有機基質出池；
⑶將所述生物碳質有機基質粉碎后過100目篩，并進行自然晾曬，使其自然含水量為10-12%，然后按常規方法進行化驗，合格后按常規方法裝袋即可。
[0005]所述步驟(6)中的過磷酸鈣含五氧化二磷12%。
[0006]所述步驟(6)中的尿素含氮量為46%。
[0007]所述步驟(5)中的玉米面粉的細度為100目。
[0008]本發明與現有技術相比具有以下優點:
1、本發明篩選出了適宜高海拔區牲畜糞便快速多功能發酵劑，具有前期好氧高溫發酵，中后期厭氧低溫腐熟發酵，同時除臭效果好，24小時臭味微弱，氮素養分損失減少70%以上，處理成本較同類產品降低30%以上。
[0009]2、本發明利用牛、羊糞便、作物秸桿為主要原料，應用生物高溫發酵菌活動原理，用無機肥料調節原物料的pH，調節原料水分含量，建立合理的物料C/N比例，采用全封閉槽式高溫池，為微生物創造良好的生長活動環境，從而達到快速、生物、高效發酵的目的。
[0010]3、采用本發明方法后，48小時堆溫達到55°C以上，能快速、徹底殺滅牛、羊糞便和作物秸桿等原料中的蟲害、病菌、草籽，并且符合除臭環境標準要求，達到高溫堆肥衛生標準，從根本上解決了高海拔地區牲畜糞便，特別是混合糞便發酵不徹底的技術難題，所生產處的有機肥料屬于生物碳質有機肥料，其有機質含量達46%以上。同時解決了畜禽糞便高溫發酵氮素養分損失大、肥料養分含量低和臭氣的二次污染問題。
[0011]4、本發明作物秸桿中的纖維素纖維素、半纖維素和木質素等主要成份，在微生物活動的作用下，能快速促腐轉化為有機質特別是腐殖質。
【具體實施方式】
[0012]實施例1 高海拔地區制備生物碳質有機基質的方法，包括以下步驟:
⑴分別清除牛、羊糞便中夾雜的石頭、瓦礫、金屬、碎片和土塊等雜質，使其塵土含量
(4%后進行粉碎，過100目篩，分別得到含水量≤50%的牛糞顆粒和羊糞顆粒。
[0013]⑵油菜籽按常規方法煉油后得到餅狀物料，該餅狀物料蒸熟后粉碎至100目，SP得油餅粉。
[0014]⑶將當年新鮮優質小麥秸桿粉碎成長度在0.5cm以下，得到麥秸粉。
[0015]⑷麥秸粉預發酵:在麥秸粉中添加其質量0.05%的尿素、0.01%的食用糖，混合均勻后，在溫度為20°C的條件下腐熟35天后即得發酵的麥秸粉。[0016]在預腐熟期，每天測定溫度，若溫度過高，則澆水控制。
[0017](5)配制混合發酵菌劑:在Ikg發酵菌劑中依次加入30kg細度為100目的玉米面粉、20kg的油餅粉，混合均勻后即得混合發酵菌劑。
[0018](6)發酵物料按自然含水量折合干物質重量計所得的配比:牛糞顆粒10%、羊糞顆粒80%、發酵的麥秸粉7%、100目過磷酸鈣1%、尿素0.5%，余量為混合發酵菌劑。
[0019](7)裝池:
①在發酵池中，先將步驟(6)中的各發酵物料總用量的四分之一，由底而上按“羊糞顆粒-過磷酸鈣+尿素-發酵的麥秸粉-混合發酵劑-牛糞顆粒”的順序堆成一層混合物料，再按此順序裝第二層，以此類推，堆至4層，使得發酵池裝料最大高度< 1.2米，每池裝料85~95噸，每層混合物料水分含量為50~60%。
[0020]②關閉發酵池的通風口，使混合物料自然升溫發酵。
[0021]③物料溫度、水分測定:裝池后第二天的9點、15點、21點，測定各層混合物料的溫度和水分；當混合物料溫度超過65°C以上，則及時翻拋；當溫室內氣溫超過60°C或空氣濕度超過80%時，則及時通風降溫降濕；當混合物料含水量低于50%時及時噴水。
[0022]④物料翻拋:每隔3飛天翻拋I次，每次以翻拋到底部3飛厘米為標準，一次不透，進行二次翻拋，以翻至底部3飛厘米為標準；以后連續翻拋3飛次。
[0023]⑤好氧發酵:當混合物料溫度在55 V持續10天以上后，混合物料達到50~60%時覆蓋塑料薄膜，并在春、夏、秋三季持續5天進行好氧發酵，或冬季持續15天進行好氧發酵。
[0024]⑥厭氧發酵:好氧發酵結束后，混合物料表面噴水，并用塑料覆蓋，持續4飛天進行厭氧發酵，讓堆積物特別是作物秸桿進行厭氧發酵，讓纖維素充分轉化為生物碳質，提高生物碳質含量。
[0025]⑦檢查混合物料的腐熟程度:當混合物料的原形變樣、纖維質韌性消失、色澤變黑則已完全腐熟，即成生物碳質有機基質。
[0026]⑧基質出池:先打開發酵池的片刻，每天翻拋I次，將水分含量降至30%即可使生物碳質有機基質出池。
[0027](8)將生物碳質有機基質粉碎后過100目篩，并進行自然晾曬，使其自然含水量為10-12%，然后按常規方法進行化驗，若不符合ΝΥ525-2012標準，將重新返料發酵。合格后按常規方法裝袋即可。
[0028]實施例2 高海拔地區制備生物碳質有機基質的方法，包括以下步驟:
⑴分別清除牛、羊糞便中夾雜的石頭、瓦礫、金屬、碎片和土塊等雜質，使其塵土含量
(4%后進行粉碎，過100目篩，分別得到含水量≤50%的牛糞顆粒和羊糞顆粒。
[0029]⑵油菜籽按常規方法煉油后得到餅狀物料，該餅狀物料蒸熟后粉碎至100目，即得油餅粉。
[0030]⑶將當年新鮮優質小麥秸桿粉碎成長度在0.5cm以下，得到麥秸粉。
[0031]⑷麥秸粉預發酵:在麥秸粉中添加其質量0.05%的尿素、0.01%的食用糖，混合均勻后，在溫度為40°C的條件下腐熟25天后即得發酵的麥秸粉。
[0032]在預腐熟期，每天測定溫度，若溫度過高，則澆水控制。
[0033](5)配制混合發酵菌劑:在Ikg發酵菌劑中依次加入30kg細度為100目的玉米面粉、20kg的油餅粉，混合均勻后即得混合發酵菌劑。[0034](6)發酵物料按自然含水量折合干物質重量計所得的配比:牛糞顆粒30%、羊糞顆粒60%、發酵的麥秸粉3%、100目過磷酸鈣3%、尿素1.5%，余量為混合發酵菌劑。
[0035](7)裝池:
①在發酵池中，先將步驟(6)中的各發酵物料總用量的四分之一，由底而上按“羊糞顆粒-過磷酸鈣+尿素-發酵的麥秸粉-混合發酵劑-牛糞顆粒”的順序堆成一層混合物料，再按此順序裝第二層，以此類推，堆至4層，使得發酵池裝料最大高度< 1.2米，每池裝料85~95噸，每層混合物料水分含量為50~60%。
[0036]②關閉發酵池的通風口，使混合物料自然升溫發酵。
[0037]③物料溫度、水分測定:裝池后第二天的9點、15點、21點，測定各層混合物料的溫度和水分；當混合物料溫度超過65°C以上，則及時翻拋；當溫室內氣溫超過60°C或空氣濕度超過80%時，則及時通風降溫降濕；當混合物料含水量低于50%時及時噴水。
[0038]④物料翻拋:每隔3飛天翻拋I次，每次以翻拋到底部3飛厘米為標準，一次不透，進行二次翻拋，以翻至底部3飛厘米為標準；以后連續翻拋3飛次。
[0039]⑤好氧發酵:當混合物料溫度在60 V持續10天以上后，混合物料達到50~60%時覆蓋塑料薄膜，并在春、夏、 秋三季持續7天進行好氧發酵，或冬季持續25天進行好氧發酵。
[0040]⑥厭氧發酵:好氧發酵結束后，混合物料表面噴水，并用塑料覆蓋，持續4飛天進行厭氧發酵，讓堆積物特別是作物秸桿進行厭氧發酵，讓纖維素充分轉化為生物碳質，提高生物碳質含量。
[0041]⑦檢查混合物料的腐熟程度:當混合物料的原形變樣、纖維質韌性消失、色澤變黑則已完全腐熟，即成生物碳質有機基質。
[0042]⑧基質出池:先打開發酵池的片刻，每天翻拋I次，將水分含量降至30%即可使生物碳質有機基質出池。
[0043](8)將生物碳質有機基質粉碎后過100目篩，并進行自然晾曬，使其自然含水量為10-12%，然后按常規方法進行化驗，若不符合ΝΥ525-2012標準，將重新返料發酵。合格后按常規方法裝袋即可。
[0044]實施例3 高海拔地區制備生物碳質有機基質的方法，包括以下步驟:
⑴分別清除牛、羊糞便中夾雜的石頭、瓦礫、金屬、碎片和土塊等雜質，使其塵土含量
≤4%后進行粉碎，過100目篩，分別得到含水量≤50%的牛糞顆粒和羊糞顆粒。
[0045]⑵油菜籽按常規方法煉油后得到餅狀物料，該餅狀物料蒸熟后粉碎至100目，即得油餅粉。
[0046]⑶將當年新鮮優質小麥秸桿粉碎成長度在0.5cm以下，得到麥秸粉。
[0047]⑷麥秸粉預發酵:在麥秸粉中添加其質量0.05%的尿素、0.01%的食用糖，混合均勻后，在溫度為30°C的條件下腐熟30天后即得發酵的麥秸粉。
[0048]在預腐熟期，每天測定溫度，若溫度過高，則澆水控制。
[0049](5)配制混合發酵菌劑:在Ikg發酵菌劑中依次加入30kg細度為100目的玉米面粉、20kg的油餅粉，混合均勻后即得混合發酵菌劑。
[0050](6)發酵物料按自然含水量折合干物質重量計所得的配比:牛糞顆粒20%、羊糞顆粒70%、發酵的麥秸粉5%、100目過磷酸鈣2%、尿素1.0%，余量為混合發酵菌劑。
[0051](7)裝池:①在發酵池中，先將步驟(6)中的各發酵物料總用量的四分之一，由底而上按“羊糞顆粒-過磷酸鈣+尿素-發酵的麥秸粉-混合發酵劑-牛糞顆粒”的順序堆成一層混合物料，再按此順序裝第二層，以此類推，堆至4層，使得發酵池裝料最大高度< 1.2米，每池裝料85~95噸，每層混合物料水分含量為50~60%。
[0052]②關閉發酵池的通風口，使混合物料自然升溫發酵。
[0053]③物料溫度、水分測定:裝池后第二天的9點、15點、21點，測定各層混合物料的溫度和水分；當混合物料溫度超過65°C以上，則及時翻拋；當溫室內氣溫超過60°C或空氣濕度超過80%時，則及時通風降溫降濕；當混合物料含水量低于50%時及時噴水。
[0054]④物料翻拋:每隔3飛天翻拋I次，每次以翻拋到底部3飛厘米為標準，一次不透，進行二次翻拋，以翻至底部3飛厘米為標準；以后連續翻拋3飛次。
[0055]⑤好氧發酵:當混合物料溫度在58°C持續10天以上后，混合物料達到50~60%時覆蓋塑料薄膜，并在春、夏、秋三季持續5~7天進行好氧發酵，或冬季持續20天進行好氧發酵。
[0056]⑥厭氧發酵:好氧發酵結束后，混合物料表面噴水，并用塑料覆蓋，持續4~5天進行厭氧發酵，讓堆積物特別是作物秸桿進行厭氧發酵，讓纖維素充分轉化為生物碳質，提高生物碳質含量。
[0057]⑦檢查混合物料的腐熟程度:當混合物料的原形變樣、纖維質韌性消失、色澤變黑則已完全腐熟，即成生物碳質有機基質。
[0058]⑧基質出池:先打開發酵池的片刻，每天翻拋I次，將水分含量降至30%即可使生物碳質有機基質出池。
[0059](8)將生物碳質有機基質粉碎后過100目篩，并進行自然晾曬，使其自然含水量為10-12%，然后按常規方法進行化驗，`若不符合ΝΥ525-2012標準，將重新返料發酵。合格后按常規方法裝袋即可。
[0060]上述實施例f 3中，發酵菌劑是由河南鶴壁人元生物肥技術研發中心生產的RW酵素劑、RW促腐劑(250g裝)；牛、羊糞便來源于海拔1800m以上地區。過磷酸鈣是由甘肅白銀磷肥廠生產斌斌牌普通過磷酸鈣，40kg裝，含五氧化二磷12%。尿素是由甘肅劉化有限責任公司生產黃河牌尿素，40kg裝,含氮量為46%。
[0061]上述質量或重量計量單位均為kg。
【權利要求】
1.高海拔地區制備生物碳質有機基質的方法，包括以下步驟: ⑴分別清除牛、羊糞便中雜質，使其塵土含量< 4%后進行粉碎，過100目篩，分別得到含水量< 50%的牛糞顆粒和羊糞顆粒； ⑵油菜籽按常規方法煉油后得到餅狀物料，該餅狀物料蒸熟后粉碎至100目，即得油餅粉； ⑶將當年新鮮優質小麥秸桿粉碎成長度在0.5cm以下，得到麥秸粉； ⑷麥秸粉預發酵:在所述麥秸粉中添加其質量0.05%的尿素、0.01%的食用糖，混合均勻后，在溫度為2(T40°C的條件下腐熟25~35天后即得發酵的麥秸粉； (5)配制混合發酵菌劑:在Ikg發酵菌劑中依次加入30kg玉米面粉、20kg的所述油餅粉，混合均勻后即得混合發酵菌劑； (6)發酵物料按自然含水量折合干物質重量計所得的配比:所述牛糞顆粒10-30%、所述羊糞顆粒60-80%、所述發酵的麥秸粉3~7%、100目過磷酸鈣f 3%、尿素0.5^1.5%、余量為所述混合發酵菌劑； (7)裝池: ①在發酵池中，先將所述步驟(6)中的各發酵物料總用量的四分之一，由底而上按“羊糞顆粒-過磷酸鈣+尿素 -發酵的麥秸粉-混合發酵劑-牛糞顆粒”的順序堆成一層混合物料，再按此順序裝第二層，以此類推，堆至4層，使得所述發酵池裝料最大高度< 1.2米，每池裝料85~95噸，每層所述混合物料水分含量為50-60% ； ②關閉所述發酵池的通風口，使所述混合物料自然升溫發酵； ③物料溫度、水分測定:裝池后第二天的9點、15點、21點，測定各層所述混合物料的溫度和水分；當所述混合物料溫度超過65°C以上，則及時翻拋；當溫室內氣溫超過60°C或空氣濕度超過80%時，則及時通風降溫降濕；當所述混合物料含水量低于50%時及時噴水； ④物料翻拋:每隔3飛天翻拋I次，每次以翻拋到底部3飛厘米為標準，一次不透，進行二次翻拋，以翻至底部3飛厘米為標準；以后連續翻拋3飛次； ⑤好氧發酵:當所述混合物料溫度在55飛(TC持續10天以上后，所述混合物料達到50-60%時覆蓋塑料薄膜，并在春、夏、秋三季持續5~7天進行好氧發酵，或冬季持續15~25天進行好氧發酵； ⑥厭氧發酵:好氧發酵結束后，所述混合物料表面噴水，并用塑料覆蓋，持續4~5天進行厭氧發酵； ⑦檢查所述混合物料的腐熟程度:當所述混合物料的原形變樣、纖維質韌性消失、色澤變黑則已完全腐熟，即成生物碳質有機基質； ⑧基質出池:先打開所述發酵池的片刻，每天翻拋I次，將水分含量降至30%即可使所述生物碳質有機基質出池； ⑶將所述生物碳質有機基質粉碎后過100目篩，并進行自然晾曬，使其自然含水量為10-12%，然后按常規方法進行化驗，合格后按常規方法裝袋即可。
2.如權利要求1所述的高海拔地區制備生物碳質有機基質的方法，其特征在于:所述步驟(6)中的過磷酸鈣含五氧化二磷12%。
3.如權利要求1所述的高海拔地區制備生物碳質有機基質的方法，其特征在于:所述步驟(6)中的尿素含氮量為46%。
4.如權利要求1所述的高海拔地區制備生物碳質有機基質的方法，其特征在于:所述步驟(5)中的玉米面粉的 細度為100目。
【文檔編號】C05F17/00GK103755407SQ201410030225
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月23日 優先權日:2014年1月23日
【發明者】王平生, 覃紹龍, 潘樹聚, 楊延壽 申請人:王平生, 甘肅田野有機生態肥料科技開發有限公司