本發(fā)明涉及糞污處理領(lǐng)域,具體而言,涉及糞污發(fā)酵處理方法及其發(fā)酵產(chǎn)物和肥料。
背景技術(shù):
近年來,我國(guó)農(nóng)村禽畜養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展較快,不僅有企業(yè)化的規(guī)模養(yǎng)殖,也有家庭戶養(yǎng),這不僅豐富了城鄉(xiāng)居民的物質(zhì)生活,同時(shí)也增加了農(nóng)村居民的收入。
然而,我們也不能忽視由于禽畜養(yǎng)殖所產(chǎn)生的污水和糞便等污染,如果處理不當(dāng),會(huì)造成養(yǎng)殖區(qū)域周圍的環(huán)境污染,并致使蚊蠅滋生;同時(shí),污水和糞便也會(huì)影響周圍的土地以及水源,這也會(huì)大大制約禽畜養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)性的發(fā)展。
禽畜糞便中含有豐富的粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、礦物質(zhì)以及鈣、磷、鉀、氮等營(yíng)養(yǎng)成分,可以用于生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥。因而,合理利用禽畜糞便,既可以改變環(huán)境污染的狀況,又可以有效利用資源,為農(nóng)業(yè)提供高效的肥料。
傳統(tǒng)的禽畜糞便都是采用漚糞制肥的方法,然而,這種方法發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng),效率低,還會(huì)產(chǎn)生難聞的異味,而且由于發(fā)酵溫度低,還會(huì)存在有害微生物或寄生蟲殺滅不徹底等現(xiàn)象。
有鑒于此,特提出本發(fā)明。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的第一目的在于提供一種糞污發(fā)酵處理方法,本發(fā)明方法中,以微生物對(duì)糞便進(jìn)行發(fā)酵處理,從而能夠?qū)⒓S便快速發(fā)酵制備肥料;同時(shí),還能夠有效殺抑制有害微生物和病蟲的生存和繁殖,減少土傳病害的發(fā)生。
本發(fā)明的第二目的在于提供一種由本發(fā)明方法得到的發(fā)酵產(chǎn)物,本發(fā)明發(fā)酵產(chǎn)物中富含作物生長(zhǎng)所需礦物元素,同時(shí)也包含微生物菌劑發(fā)酵所產(chǎn)生的酶、抗生素等特效代謝物質(zhì),從而能夠有效促進(jìn)作物生長(zhǎng)。
本發(fā)明的第三個(gè)目的在于提供一種肥料,所述肥料中包含本發(fā)明所述發(fā)酵產(chǎn)物。本發(fā)明所提供的肥料具有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富,而且肥效好等優(yōu)點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,特采用以下技術(shù)方案:
一種糞污處理方法,所述方法包括如下步驟:
(1)將新鮮糞便進(jìn)行固液分離,得到液態(tài)糞便和固態(tài)糞便;
(2)將固態(tài)糞便與輔料和發(fā)酵菌液混合后,向所得混合物中加入適量水,使物料的含水量為30~50wt%,然后繼續(xù)混合均勻,將所得物料堆成物料堆,并發(fā)酵;
(3)當(dāng)物料堆的溫度達(dá)到50~55℃時(shí),每日至少翻堆2次;
(4)當(dāng)物料堆的含水量降低至不超過20wt%,并且溫度達(dá)到65~70℃時(shí),即完成發(fā)酵過程,并收集發(fā)酵產(chǎn)物。
可選的,本發(fā)明中,所述輔料為秸稈、麥麩或者木屑中的一種或幾種的混合輔料;
其中,輔料和固態(tài)糞便的質(zhì)量比為1:(3~9)。
可選的,本發(fā)明中,所述輔料為顆?;蚍勰钶o料。
可選的,本發(fā)明中,所述發(fā)酵菌液為菌液中活菌濃度≥20億個(gè)/ml的菌液;
其中,按照活菌個(gè)數(shù)百分比,所述發(fā)酵菌液主要由雙歧桿菌10~20%,醋酸菌10~25%,芽孢桿菌10~30%,放線菌10~20%以及光合細(xì)菌10~30%組成。
可選的,本發(fā)明中,所述發(fā)酵菌液的用量為,每立方米固態(tài)糞便中加入1~2Kg發(fā)酵菌液。
可選的,本發(fā)明中,所述發(fā)酵菌液先用水稀釋至10~100倍后,再與固態(tài)糞便和輔料進(jìn)行混合。
可選的,本發(fā)明中,所述翻堆的次數(shù)為2~4次。
可選的,本發(fā)明中,所述方法還進(jìn)一步包括將液態(tài)糞便在沼氣池中發(fā)酵的步驟。
同時(shí),本發(fā)明還提供了由本發(fā)明所述方法所得到的發(fā)酵產(chǎn)物。
進(jìn)一步的,本發(fā)明也提供了一種肥料,所述肥料包含本發(fā)明發(fā)酵產(chǎn)物。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果為:
(1)本發(fā)明中,通過以復(fù)合菌菌液對(duì)糞便發(fā)酵,從而在能夠?qū)崿F(xiàn)快速發(fā)酵的同時(shí),還能夠產(chǎn)生大量有益的微生物代謝產(chǎn)物,這能也能夠有效促進(jìn)作物的生長(zhǎng);
(2)本發(fā)明方法發(fā)酵速度快、操作簡(jiǎn)單且成本低,不僅能夠降低發(fā)酵過程中糞便中的營(yíng)養(yǎng)損失,同時(shí)還能夠通過發(fā)酵中產(chǎn)生的溫度對(duì)糞便烘干,節(jié)約能源。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解,下列實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明,而不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中未注明具體條件者,按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者,均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
本發(fā)明糞污發(fā)酵處理方法,可以用于家養(yǎng)、養(yǎng)殖場(chǎng)或者農(nóng)場(chǎng)養(yǎng)殖中禽畜糞污的發(fā)酵處理。
具體的,本發(fā)明所述發(fā)酵處理方法中,首先是對(duì)新鮮糞便進(jìn)行固液分離,由于新鮮糞便的含水量較高(例如羊糞的量會(huì)達(dá)到80%以上),這并不利于進(jìn)一步的堆料和發(fā)酵,因而要將其中的部分水分通過固液分離除去;
具體的分離可以采用固液分離裝置進(jìn)行,比如可以首先以篩網(wǎng)分離,液態(tài)糞便落到篩網(wǎng)下,固態(tài)糞便在篩網(wǎng)留在篩網(wǎng)上,并收集;
固液分離后的固體糞便進(jìn)一步用于發(fā)酵;而分離所得液體成分中,由于同樣也包含了大量的有機(jī)物質(zhì),所以也能夠進(jìn)一步利用,可以通過在沼氣池中發(fā)酵,不僅能夠得到沼肥,還能夠收集沼氣供生產(chǎn)生活所用。
然后,就是將固態(tài)糞便與輔料以及發(fā)酵菌液混合,并在混合后堆料;料堆可以為垅堆狀、錐形或者梯形,可以根據(jù)場(chǎng)地情況選擇和調(diào)整料堆的具體形狀;
其中,所述輔料為秸稈、麥麩或者木屑;輔料需首先粉碎后,再與固態(tài)糞便混合使用,這樣也能夠使得混料更加均勻;
進(jìn)一步的,輔料的用量為固態(tài)糞便用量的1/3~1/9,例如可以為,但不限于1/4,1/5,1/6,1/7或者1/8等;
其中,所述發(fā)酵菌液為由雙歧桿菌10~20%,例如可以為,但不限于12、15、17或者19%等;醋酸菌10~25%,例如可以為,但不限于12、15、17、20或者22%等;芽孢桿菌10~30%,例如可以為,但不限于12、15、18、20、22、25或者27%等;放線菌10~20%,例如可以為,但不限于12、15、17或者19%等;以及光合細(xì)菌10~30%,例如可以為,但不限于12、15、17、19、20、25或者27%等組成的,而且活菌濃度≥20億個(gè)/ml的混合菌液;
進(jìn)一步的,發(fā)酵菌液中各細(xì)菌可以為市售細(xì)菌,或者可以由市售菌種培養(yǎng)得到;
本發(fā)明中,通過將如上幾種細(xì)菌復(fù)配使用,并優(yōu)化各細(xì)菌含量,因而能夠有效提高發(fā)酵速率,并提高發(fā)酵的效率;同時(shí),微生物發(fā)酵所產(chǎn)生的特異性代謝產(chǎn)物,也能夠有效促進(jìn)作物的生長(zhǎng);
進(jìn)一步的,本發(fā)明中,發(fā)酵菌液的用量為:每立方米固態(tài)糞便1~2Kg發(fā)酵菌液,在混合前,先將發(fā)酵菌液按照1:(10~100)的比例稀釋,這樣也能夠使得菌液與糞便和輔料充分接觸發(fā)酵;
同時(shí),由于微生物發(fā)酵需要一定的水分,所以還需要適當(dāng)在堆料中加入少量的水,為微生物生長(zhǎng)提供良好的環(huán)境。
最后,就是具體的發(fā)酵步驟,發(fā)酵過程中,當(dāng)料堆的溫度達(dá)到50~55℃后,需要每日翻堆2~4次;
通過翻堆,能夠?yàn)槲⑸锇l(fā)酵提供足夠的氧氣,同時(shí)也能夠有效對(duì)料堆散熱,從而避免發(fā)酵過程中溫度過高,導(dǎo)致發(fā)酵菌的發(fā)酵活性下降;
當(dāng)料堆的含水量降低至不超過20wt%,并且溫度達(dá)到65~70℃時(shí),即完成發(fā)酵過程,就可以收集發(fā)酵產(chǎn)物。
進(jìn)一步的,本發(fā)明所述發(fā)酵方法如下:
(1)將新鮮糞便進(jìn)行固液分離,得到液態(tài)糞便和固態(tài)糞便;
(2)將固態(tài)糞便與輔料和發(fā)酵菌液混合后,向所得混合物中加入適量水,使物料的含水量為30~50wt%,然后繼續(xù)混合均勻,將所得物料堆成物料堆,并發(fā)酵;
其中,所述輔料為顆?;蛘叻勰畹慕斩?、麥麩或者木屑中的一種或幾種的混合輔料;其與固態(tài)糞便的質(zhì)量比為1:(3~9);
其中,所述發(fā)酵菌液為活菌濃度≥20億個(gè)/ml的菌液,按照活菌個(gè)數(shù)百分比,所述發(fā)酵菌液主要由雙歧桿菌10~20%,醋酸菌10~25%,芽孢桿菌10~30%,放線菌10~20%以及光合細(xì)菌10~30%組成;發(fā)酵菌液的用量為,每立方米固態(tài)糞便中加入1~2Kg發(fā)酵菌液;同時(shí),在使用前,先將發(fā)酵菌液先用水稀釋至10~100倍;
同時(shí),將液態(tài)糞便在沼氣池中發(fā)酵;
(3)當(dāng)物料堆的溫度達(dá)到50~55℃時(shí),每日翻堆2~4次;
(4)當(dāng)物料堆的含水量降低至不超過20wt%,并且溫度達(dá)到65~70℃時(shí),即完成發(fā)酵過程,并收集發(fā)酵產(chǎn)物。
發(fā)酵所得產(chǎn)物可以直接作為肥料使用,或者也可以作為復(fù)合肥料的有效成分。
實(shí)施例1
本實(shí)施例中,以活菌濃度為25億個(gè)/ml的菌液為發(fā)酵菌液,按照活菌個(gè)數(shù)百分比,所述發(fā)酵菌液主要由雙歧桿菌20%,醋酸菌25%,芽孢桿菌10%,放線菌20%以及光合細(xì)菌25%組成,發(fā)酵菌液的用量為每立方米固態(tài)糞便中加入1Kg發(fā)酵菌液,在使用前,先將發(fā)酵菌液用水稀釋至50倍;
同時(shí),以粉末狀秸稈為輔料,粉末秸稈與固態(tài)糞便的質(zhì)量比為1:9;
然后,按照如下方法進(jìn)行雞糞的發(fā)酵處理:
(1)將新鮮雞糞進(jìn)行固液分離,得到液態(tài)糞便和固態(tài)糞便;
(2)將固態(tài)糞便與輔料和發(fā)酵菌液混合后,向所得混合物中加入適量水,并使物料的含水量為40wt%,然后繼續(xù)混合均勻,將所得物料堆成物錐形料堆,并發(fā)酵;
同時(shí),將液態(tài)糞便在沼氣池中發(fā)酵;
(3)當(dāng)物料堆的溫度達(dá)到50℃時(shí),每日翻堆2次;
(4)當(dāng)物料堆的含水量降低至20wt%,并且溫度達(dá)到70℃時(shí),即完成發(fā)酵過程,并收集發(fā)酵產(chǎn)物。
實(shí)施例2
本實(shí)施例中,以活菌濃度為30億個(gè)/ml的菌液為發(fā)酵菌液,按照活菌個(gè)數(shù)百分比,所述發(fā)酵菌液主要由雙歧桿菌10%,醋酸菌20%,芽孢桿菌30%,放線菌10%以及光合細(xì)菌30%組成,發(fā)酵菌液的用量為每立方米固態(tài)糞便中加入1Kg發(fā)酵菌液,在使用前,先將發(fā)酵菌液用水稀釋至80倍;
同時(shí),以麥麩狀秸稈為輔料,粉末秸稈與固態(tài)糞便的質(zhì)量比為1:5;
然后,按照如下方法進(jìn)行豬糞的發(fā)酵處理:
(1)將新鮮豬糞進(jìn)行固液分離,得到液態(tài)糞便和固態(tài)糞便;
(2)將固態(tài)糞便與輔料和發(fā)酵菌液混合后,向所得混合物中加入適量水,并使物料的含水量為40wt%,然后繼續(xù)混合均勻,將所得物料堆成物錐形料堆,并發(fā)酵;
同時(shí),將液態(tài)糞便在沼氣池中發(fā)酵;
(3)當(dāng)物料堆的溫度達(dá)到50℃時(shí),每日翻堆2次;
(4)當(dāng)物料堆的含水量降低至20wt%,并且溫度達(dá)到70℃時(shí),即完成發(fā)酵過程,并收集發(fā)酵產(chǎn)物。
實(shí)施例3
本實(shí)施例中,以活菌濃度為25億個(gè)/ml的菌液為發(fā)酵菌液,按照活菌個(gè)數(shù)百分比,所述發(fā)酵菌液主要由雙歧桿菌15%,醋酸菌10%,芽孢桿菌25%,放線菌20%以及光合細(xì)菌30%組成,發(fā)酵菌液的用量為每立方米固態(tài)糞便中加入1Kg發(fā)酵菌液,在使用前,先將發(fā)酵菌液用水稀釋至80倍;
同時(shí),以木屑狀秸稈為輔料,粉末秸稈與固態(tài)糞便的質(zhì)量比為1:8;
然后,按照如下方法進(jìn)行牛糞的發(fā)酵處理:
(1)將新鮮牛糞進(jìn)行固液分離,得到液態(tài)糞便和固態(tài)糞便;
(2)將固態(tài)糞便與輔料和發(fā)酵菌液混合后,向所得混合物中加入適量水,并使物料的含水量為35wt%,然后繼續(xù)混合均勻,將所得物料堆成物錐形料堆,并發(fā)酵;
同時(shí),將液態(tài)糞便在沼氣池中發(fā)酵;
(3)當(dāng)物料堆的溫度達(dá)到50℃時(shí),每日翻堆2次;
(4)當(dāng)物料堆的含水量降低至20wt%,并且溫度達(dá)到70℃時(shí),即完成發(fā)酵過程,并收集發(fā)酵產(chǎn)物。
實(shí)施例4
本實(shí)施例中,以活菌濃度為30億個(gè)/ml的菌液為發(fā)酵菌液,按照活菌個(gè)數(shù)百分比,所述發(fā)酵菌液主要由雙歧桿菌18%,醋酸菌22%,芽孢桿菌20%,放線菌15%以及光合細(xì)菌25%組成,發(fā)酵菌液的用量為每立方米固態(tài)糞便中加入1Kg發(fā)酵菌液,在使用前,先將發(fā)酵菌液用水稀釋至80倍;
同時(shí),以麥麩狀秸稈為輔料,粉末秸稈與固態(tài)糞便的質(zhì)量比為1:5;
然后,按照如下方法進(jìn)行羊糞的發(fā)酵處理:
(1)將新鮮羊糞進(jìn)行固液分離,得到液態(tài)糞便和固態(tài)糞便;
(2)將固態(tài)糞便與輔料和發(fā)酵菌液混合后,向所得混合物中加入適量水,并使物料的含水量為45wt%,然后繼續(xù)混合均勻,將所得物料堆成物錐形料堆,并發(fā)酵;
同時(shí),將液態(tài)糞便在沼氣池中發(fā)酵;
(3)當(dāng)物料堆的溫度達(dá)到50℃時(shí),每日翻堆3次;
(4)當(dāng)物料堆的含水量降低至20wt%,并且溫度達(dá)到70℃時(shí),即完成發(fā)酵過程,并收集發(fā)酵產(chǎn)物。
實(shí)驗(yàn)例1
分別重復(fù)4次實(shí)施例1-4的發(fā)酵實(shí)驗(yàn),并發(fā)酵完成所需平均時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果表明,實(shí)施例1發(fā)酵完成所需時(shí)間為105.2d;實(shí)施例2發(fā)酵完成時(shí)間為113.6d;實(shí)施例3發(fā)酵完成時(shí)間為121.4d;實(shí)施例發(fā)酵完成時(shí)間為118.2d。
對(duì)比例1
以活菌濃度為25億個(gè)/ml的菌液為發(fā)酵菌液,按照活菌個(gè)數(shù)百分比,所述發(fā)酵菌液主要由醋酸菌45%,芽孢桿菌10%,放線菌20%以及光合細(xì)菌25%組成,發(fā)酵菌液的用量為每立方米固態(tài)糞便中加入1Kg發(fā)酵菌液,在使用前,先將發(fā)酵菌液用水稀釋至50倍;
然后,按照實(shí)施例1所述方法進(jìn)行發(fā)酵,并重復(fù)實(shí)驗(yàn)4次,并發(fā)酵完成所需平均時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果表明,對(duì)比例1發(fā)酵完成所需時(shí)間為133.2d。對(duì)比例2
以活菌濃度為30億個(gè)/ml的菌液為發(fā)酵菌液,按照活菌個(gè)數(shù)百分比,所述發(fā)酵菌液主要由雙歧桿菌30%,芽孢桿菌40%以及光合細(xì)菌30%組成,發(fā)酵菌液的用量為每立方米固態(tài)糞便中加入1Kg發(fā)酵菌液,在使用前,先將發(fā)酵菌液用水稀釋至80倍;
然后,按照實(shí)施例2所述方法進(jìn)行發(fā)酵,并重復(fù)實(shí)驗(yàn)4次,并發(fā)酵完成所需平均時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果表明,對(duì)比例2發(fā)酵完成所需時(shí)間為170.4d。對(duì)比例3
本實(shí)施例中,以活菌濃度為25億個(gè)/ml的菌液為發(fā)酵菌液,按照活菌個(gè)數(shù)百分比,所述發(fā)酵菌液主要由雙歧桿菌25%,醋酸菌20%,芽孢桿菌30%以及放線菌25%,發(fā)酵菌液的用量為每立方米固態(tài)糞便中加入1Kg發(fā)酵菌液,在使用前,先將發(fā)酵菌液用水稀釋至80倍;
然后,按照實(shí)施例3所述方法進(jìn)行發(fā)酵,并重復(fù)實(shí)驗(yàn)4次,并發(fā)酵完成所需平均時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果表明,對(duì)比例3發(fā)酵完成所需時(shí)間為162.8d。
對(duì)比例4
本實(shí)施例中,以活菌濃度為30億個(gè)/ml的菌液為發(fā)酵菌液,按照活菌個(gè)數(shù)百分比,所述發(fā)酵菌液主要由雙歧桿菌40%,醋酸菌35%,以及光合細(xì)菌25%組成,發(fā)酵菌液的用量為每立方米固態(tài)糞便中加入1Kg發(fā)酵菌液,在使用前,先將發(fā)酵菌液用水稀釋至80倍;
然后,按照實(shí)施例4所述方法進(jìn)行發(fā)酵,并重復(fù)實(shí)驗(yàn)4次,并發(fā)酵完成所需平均時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì),結(jié)果表明,對(duì)比例4發(fā)酵完成所需時(shí)間為150.6d。
本發(fā)明微生物發(fā)酵處理糞污的方法簡(jiǎn)便快捷,不僅能夠?qū)τ诩S便充分發(fā)酵和利用,同時(shí)還能夠發(fā)酵的到營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量豐富、且富含有益微生物代謝產(chǎn)物的肥料。
盡管已用具體實(shí)施例來說明和描述了本發(fā)明,然而應(yīng)意識(shí)到,在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以作出許多其它的更改和修改。因此,這意味著在所附權(quán)利要求中包括屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些變化和修改。