本發明屬于有機肥制備方法領域，更具體地，涉及一種生態有機粗肥的方法。
背景技術：
目前，中國畜禽業已經進入現代化發展階段，規模化、集約化的養殖場的發展呈急劇上升的趨勢，生產大量肉蛋奶產品的同時伴生了大量的畜禽廢棄物。這類廢棄物中含有大量的病原微生物和寄生蟲卵，以及抗生素、重金屬等外源化學品，不經妥善處理會對周圍水域、土壤將造成嚴重的污染。同時，該類廢棄物中富含大量有機質及氮、磷營養元素，可資源化利用程度較高。
堆肥是一種有效的畜禽廢棄物利用技術，借助微生物作用，將畜禽廢棄物轉化為有機肥。然而，傳統堆肥工藝耗時長(50-80天)，處理過程中將占用大量土地資源；其處理條件溫和，病原微生物消滅不徹底、針對外源化學品預防不充分。這些外源化學品殘留在畜禽廢棄物中，如果直接作為有機肥的原料進行發酵，重金屬和抗生素伴隨著肥料的施用進入土壤，隨著土壤上作物的生長進入食物鏈，進而對人的身體產生危害。更為重要的是，畜禽廢棄物含水量高，不宜長途運輸，且運輸途中容易引發一系列環境污染問題。
針對上述問題，為加快畜禽廢棄物的處理處置，公開號cn101696391a中國專利公開了農業廢棄物快速堆肥菌劑和生產有機肥的方法，得到的菌劑可在30日內完成畜禽糞便的堆肥；公開號cn105255777a中國專利公開了利用豬糞和蘑菇渣生產生物有機肥的方法，18-22天完成發酵基料的快速腐熟。另一方面，目前已經公開的中國專利中針對畜禽廢棄物中外源化學品進行了處理，但是有的不能對有機固廢中抗生素和重金屬同時進行處理，有的能夠同時處理但是要借助微波等技術，工藝較為復雜。例如公開號cn102757280a中國專利公開了一種添加氧化劑降解抗生素的堆肥方法；公開號cn101274861a中國專利公開了一種利用木質素類腐殖質鈍化重金屬的堆肥方法；公開號cn103864483a中國專利公開了一種利用微生物螯合劑去除有機固廢重金屬的堆肥方法，上述的專利分別對抗生素和重金屬進行了處理。公開號cn104108842a中國專利公開了一種通過微波處理技術與重金屬穩定化技術聯合高效地處理含抗生素和有機胂禽糞，做到了同時處理抗生素和含砷化合物，上述的技術中，畜禽廢棄物的快速降解和外源化學品的安全處置未能深度融合，使得畜禽廢棄物的資源化利用過程環節眾多，成本增加。
技術實現要素：
針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種通過快速降解畜禽廢棄物來制備生態有機粗肥的方法，通過調理劑的添加以及溫濕度調控機制達到快速處理廢棄物并降解抗生素、固化重金屬的目的。
為實現上述目的，按照本發明，提供了一種通過快速降解畜禽廢棄物來制備生態有機粗肥的方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)調理廢棄物：向畜禽廢棄物中依次添加有機調理物和無機改性劑，攪拌均勻得到混合物ⅰ；
(2)添加菌種：加熱步驟(1)所獲得的混合物ⅰ，使混合物ⅰ內部溫度升至50-55℃后添加降解菌，得到混合物ⅱ。
(3)輔助發酵：加熱并攪拌混合物ⅱ，同時對混合物ⅱ強制對流換氣8-12h，使混合物ⅱ的含水率達到30％～40％，則獲得有機粗肥。
優選地，步驟(1)中所述畜禽廢棄物為豬糞、雞糞、牛糞、鵝糞、鴨糞中的一種或多種。
優選地，所述有機調理物為稻殼、秸稈、鋸末、蔬菜渣中的一種或多種。
優選地，所述畜禽廢棄物與所述有機調理物質量比為1:6-50:1，兩者共同形成的混合物a的含水率為45％-70％并且堆積密度為0.7-1.2g/cm3。
優選地，所述無機改性劑與混合物a的質量比為1/500-1/200；
所述無機改性劑按質量份數比包括：2-5份堿性含鈣化合物、2-4份二價鐵鹽以及1-5份氧化劑；
所述堿性含鈣化合物為cao或ca(oh)2，所述二價鐵鹽為feso4或fecl2，所述氧化劑為cao2或三價鐵鹽，所述三價鐵鹽為fecl3或fe2(so4)3。
優選地，步驟(2)中所述降解菌為酵素菌或嗜熱脂肪芽胞桿菌，并且降解菌在混合物ⅱ中所占的質量比例為1/2000-1/500。
優選地，步驟(3)中，加熱保持混合物ⅱ內部溫度為50-65℃，濕度不大于90％。
總體而言，通過本發明所構思的以上技術方案與現有技術相比，能夠取得下列有益效果：
(1)本方法加入的有機調理物改變了混合物的理化特性，包括含水率、孔隙結構、堆積密度，加入有機調理物后，降低了畜禽廢棄物含水率，使孔隙增加，有利于好氧降解菌的快速繁殖、物料中大分子有機物的降解以及水分蒸發。
(2)本方法可有效改善畜禽廢棄物脫水特性，固定重金屬并氧化抗生素。畜禽廢棄物和有機調理物中的有機物、粗纖維會被降解菌短時間內利用分解，使結合水更易脫除。無機調節劑的添加能調節廢棄物酸堿性，使重金屬向結合程度更強的形態轉化，譬如生成堿性沉淀、殘渣態等。這些形態在環境中較難浸出，對土壤和生物的影響小。此外，cao2/fe3+等在堆肥過程中起到抗生素降解氧化劑的作用。
(3)通過監控溫濕度，調節并優化加熱、物料深度攪拌翻滾、強制換氣，營造一種適宜高溫微生物生存及水分快速脫除的環境，實現高水分廢棄物的水分脫出和病原微生物和寄生蟲卵的滅活處理。
(4)得到的有機粗肥質量、體積明顯降低，無需再借助其他能源在已添加降解菌的作用下自行深度發酵，便于后續的運輸和處理。
(5)有效縮短了畜禽廢棄物制備有機肥料的周期，本發明的方法20h以內即可得到生態有機粗肥，工藝過程簡單易于實行。
附圖說明
圖1是本發明的流程示意圖。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。此外，下面所描述的本發明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。
實施例1
(1)調理廢棄物：將64kg新鮮豬糞，6kg鋸末，2kg稻殼均勻混合得到混合物a(即畜禽廢棄物：有機調理物＝8:1)，所得混合物a含水率為68％，堆積密度0.72g/cm3，總質量72kg。將cao，feso4，fecl3按質量比5：3：2混合得到無機改性劑，加入300g無機改性劑得到混合物ⅰ(無機改性劑與混合物a的質量比為1/240)。
(2)添加菌種：加熱步驟(1)所獲得的混合物ⅰ，使混合物ⅰ內部溫度快速升至55℃，加熱時混合物ⅰ會失去一部分水分，然后再添加酵素菌100g得到混合物ⅱ(酵素菌與混合物ⅱ的質量比為1/700)。
(3)輔助發酵：通過加熱裝置、抽氣裝置和溫濕度傳感器控制混合物ⅱ內部溫度為60-65℃，濕度68％-90％。加熱并翻滾物料12h后，物料含水率降至37.5％，得到粗肥約35kg。
此本實施例中，廢棄物的質量由70kg降低至35kg，抗生素和重金屬浸出濃度變化見表1。
表1處理前后抗生素和重金屬浸出濃度變化表
實施例2
(1)調理廢棄物：將5kg雞糞，30kg白菜均勻混合得到混合物a(即畜禽廢棄物：有機調理物＝1:6)，所得混合物a含水率為70％，堆積密度0.7g/cm3，總質量35kg，將cao(或ca(oh)2)，fecl2，cao2按質量比4：3：3混合得到無機改性劑，再加入175g無機改性劑得到混合物ⅰ(即無機改性劑與混合物a的質量比為1/200)。
(2)添加菌種：加熱步驟(1)所獲得的混合物ⅰ，使混合物ⅰ內部溫度快速升至53℃，加熱時混合物ⅰ會失去一部分水分，然后添加一種酵素菌40g得到混合物ⅱ(酵素菌與混合物ⅱ的質量比為1/850)。
(3)輔助發酵：通過加熱裝置、抽氣裝置和溫濕度傳感器控制混合物ⅱ內部溫度為53-57℃，濕度70％-90％。加熱并翻滾物料10h后，物料含水率降至36％，得到粗肥約16kg。
本實施例中，廢棄物的質量由35kg降低至16kg，抗生素和重金屬浸出濃度變化見表2。
表2處理前后抗生素和重金屬浸出濃度變化表
實施例3
(1)調理廢棄物：將36.8kg新鮮牛糞，10kg秸稈均勻混合得到混合物a(即畜禽廢棄物：有機調理物＝3.68:1)，所得混合物a含水率為55％，堆積密度0.7g/cm3，總質量46.8kg。將ca(oh)2，feso4，cao2按質量比2：4：4混合得到無機改性劑，再加入156g無機調理劑得到混合物ⅰ(無機改性劑與混合物a的質量比為1/300)。
(2)添加菌種：加熱步驟(1)所獲得的混合物ⅰ，使混合物內部溫度快速升至50℃，加熱時混合物ⅰ會失去一部分水分，然后添加一種嗜熱脂肪地衣芽孢桿菌31g得到混合物ⅱ(熱脂肪地衣芽孢桿菌與混合物ⅱ的質量比為1/1500)。
(3)輔助發酵：通過加熱裝置、抽氣裝置和溫濕度傳感器控制混合物ⅱ內部溫度為55-60℃，濕度55％-90％。加熱并翻滾物料11h后，物料含水率降至40％，得到粗肥約35kg。
本實施例中，廢棄物的質量由47kg降低至35kg，抗生素和重金屬浸出濃度變化見表3。
表3處理前后抗生素和重金屬浸出濃度變化表
實施例4
(1)調理廢棄物：將6.2kg鴨糞，14kg鵝糞，40kg白菜渣均勻混合得到混合物a(即畜禽廢棄物：有機調理物＝101:200)，所得混合物a含水率為45％，堆積密度0.86g/cm3，總質量60.2kg。將ca(oh)2(或caco3)，fecl2，fe2(so4)3按質量比3：2：5混合得到無機改性劑，加入215g無機改性劑得到混合物ⅰ(即無機改性劑與混合物ⅰ的質量比為1/280)。
(2)添加菌種：加熱步驟(1)所獲得的混合物ⅰ，使混合物內部溫度快速升至52℃，加熱時混合物ⅰ會失去一部分水分，然后添加一種嗜熱脂肪地衣芽孢桿菌50g得到混合物ⅱ(嗜熱脂肪地衣芽孢桿菌與混合物ⅱ的質量比為1/1200)。
(3)輔助發酵：通過加熱裝置、抽氣裝置和溫濕度傳感器控制混合物ⅱ內部溫度為50-55℃，濕度45％-90％。加熱并翻滾物料9h后，物料含水率降至30％，得到粗肥約50kg。
本實施例中，廢棄物的質量由60kg降低至50kg，抗生素和重金屬浸出濃度變化見表4。
表4處理前后抗生素和重金屬浸出濃度變化表
實施例5
(1)調理廢棄物：將60kg新鮮豬糞，20kg鴿糞，4kg油菜渣均勻混合得到混合物a(即畜禽廢棄物：有機調理物＝20:1)，)所得混合物a含水率為60％，堆積密度1.2g/cm3，總質量84kg。將cao(或caco3)，fecl2，cao2按質量比3：4：3混合得到無機改性劑，加入168g無機改性劑得到混合物ⅰ(即無機改性劑與混合物ⅰ的質量比為1/500)。
(2)添加菌種：加熱步驟(1)所獲得的混合物ⅰ，使混合物內部溫度快速升至50℃，加熱時混合物ⅰ會失去一部分水分，然后添加一種酵素菌168g，得到混合物ⅱ(酵素菌與混合物ⅱ的質量比為1/500)。
(3)輔助發酵：通過加熱裝置、抽氣裝置和溫濕度傳感器控制混合物ⅱ內部溫度為50-53℃，濕度60％-90％。加熱并翻滾物料12h后，物料含水率降至30％，得到粗肥約50kg。
本實施例中，廢棄物的質量由84kg降低至50kg，抗生素和重金屬浸出濃度變化見表5。
表5處理前后抗生素和重金屬浸出濃度變化表
實施例6
(1)調理廢棄物：將31.82kg豬糞，10kg牛糞，8kg雞糞，1kg稻殼均勻混合(即畜禽廢棄物：有機調理物＝50:1)，所得混合物a含水率為63％，堆積密度1g/cm3，總質量50.82kg。將ca(oh)，feso4，cao2按質量比5：4：1混合得到無機改性劑，加入121g無機改性劑得到混合物ⅰ(即無機改性劑與混合物ⅰ的質量比為1/420)。
(2)添加菌種：加熱步驟(1)所獲得的混合物ⅰ，使混合物內部溫度快速升至50℃，加熱時混合物ⅰ會失去一部分水分，然后添加一種嗜熱脂肪地衣芽孢桿菌26g得到混合物ⅱ(嗜熱脂肪地衣芽孢桿菌與混合物ⅱ的質量比為1/2000)。
(3)輔助發酵：通過加熱裝置、抽氣裝置和溫濕度傳感器控制混合物ⅱ內部溫度為60-65℃，濕度63％-90％。加熱并翻滾物料8h后，物料含水率降至32％，得到粗肥約28kg。
本實施例中，廢棄物的質量由51kg降低至28kg，抗生素和重金屬浸出濃度變化見表6。
表6處理前后抗生素和重金屬浸出濃度變化表
本領域的技術人員容易理解，以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。