一種沼液固化有機(jī)肥的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種沼液固化有機(jī)肥的制備方法，包括以下步驟：將農(nóng)作物秸稈進(jìn)行粉碎，送入攪拌罐中與沼液混合，再送入好氧發(fā)酵罐中進(jìn)行發(fā)酵，再送入造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，經(jīng)過(guò)常規(guī)的后續(xù)處理過(guò)程制成成品進(jìn)行包裝。利用本方法可以富集沼液中的N、P、K等營(yíng)養(yǎng)元素制作有機(jī)肥，以增加肥效，減少了沼液排放對(duì)環(huán)境的影響。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種沼液固化有機(jī)肥的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用沼液制備固體有機(jī)肥的方法，屬于肥料加工領(lǐng)域。
技術(shù)背景
[0002]沼液中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)元素，但大部分都是水，難以直接利用，國(guó)外對(duì)沼液肥做商品肥主要是通過(guò)多效蒸發(fā)進(jìn)行濃縮的方式為主。該技術(shù)主要通過(guò)低壓或滲透工藝對(duì)沼液進(jìn)行濃縮。如德國(guó)Kaarssen —個(gè)名為Bioconstruct的沼氣工程每年處理10萬(wàn)噸的奶牛糞和3萬(wàn)噸的玉米秸桿。該工程在2006年建設(shè)完成沼液濃縮器，通過(guò)真空蒸發(fā)過(guò)程，液體被分成2部分:凈水和濃縮物。因?yàn)榉殖啥鄠€(gè)步驟，真空蒸發(fā)器(VE)可以在低溫下進(jìn)行。在真空狀態(tài)下，可以在40-70° C下實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)。采用4個(gè)步驟，熱量經(jīng)過(guò)多次開(kāi)發(fā)使用，每立方進(jìn)料的熱量消耗大約190 kWh，運(yùn)行成本極高。因?yàn)闇囟鹊?，還具有很好的自潔功能，無(wú)污垢和結(jié)殼。從液體進(jìn)料中，可以回收85-95%的凈水和5-15%的濃縮物，濃縮的倍數(shù)可達(dá)到13倍。在濃縮過(guò)程中為了能把大部分的氨氮NH4保留在濃縮物中，需要加入大量的酸，加入量為10kg/m3進(jìn)料。其中收集的冷凝水可以用于養(yǎng)殖場(chǎng)的沖洗水，也可直接排入城市污水管網(wǎng)，而每噸濃縮物中，含有15-20kg的N，具有較好的肥效。
[0003]國(guó)內(nèi)對(duì)于沼液做商品肥的思路跟國(guó)外在工藝上有本質(zhì)上的區(qū)別，主要是通過(guò)在沼液中添加輔料(主要是通過(guò)一些有機(jī)質(zhì)成分和無(wú)機(jī)元素)來(lái)提升沼液肥的肥效，這主要跟國(guó)內(nèi)對(duì)液體肥的國(guó)標(biāo)和行標(biāo)有一定聯(lián)系。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種利用沼液制備固體有機(jī)肥的方法，最大限度的吸納沼液，減少環(huán)保壓力。
[0005]本發(fā)明的一種沼液固化有機(jī)肥的制備方法，包括以下步驟:將農(nóng)作物秸桿進(jìn)行粉碎，送入攪拌罐中與沼液混合進(jìn)行 好氧發(fā)酵，再送入好氧發(fā)酵罐中進(jìn)行復(fù)發(fā)酵，再送入造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，經(jīng)過(guò)常規(guī)的后續(xù)處理過(guò)程制成成品進(jìn)行包裝。
[0006]進(jìn)一步的，所述沼液在攪拌罐的頂端以噴淋的方式進(jìn)入攪拌罐并與秸桿混合。
[0007]進(jìn)一步的，將所述農(nóng)作物秸桿粉碎至l_5cm。
[0008]進(jìn)一步的，所述秸桿與沼液的質(zhì)量比為6-9:1，優(yōu)選為8:1。
[0009]進(jìn)一步的，所述好氧發(fā)酵罐的工藝條件為濕度50-70%，碳氮比25-35:1，充足的氧氣及磷鉀。在所述好氧發(fā)酵罐中加入氮源；所述氮源為碳銨。
[0010]進(jìn)一步的，在所述的好氧發(fā)酵過(guò)程中或后期加入粘結(jié)劑；所述粘結(jié)劑的用量為秸桿質(zhì)量的0.8-1.5%，優(yōu)選為1-1.2% ;所述粘結(jié)劑為粘土、磷肥或動(dòng)物糞便中的一種或幾種。
[0011]本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果為，本發(fā)明針對(duì)沼液處理難的問(wèn)題，采用秸桿等農(nóng)林廢棄物良好的吸水特性吸附沼液，通過(guò)塑料大棚利用太陽(yáng)能和好氧發(fā)酵本身產(chǎn)生的熱量加快沼液的蒸發(fā)，并富集沼液中的N、P、K等營(yíng)養(yǎng)元素制作有機(jī)肥，以增加肥效，不僅減少了沼液排放對(duì)環(huán)境的影響，同時(shí)也減少了碳酸銨等化肥肥料的使用?！揪唧w實(shí)施方式】
[0012]本發(fā)明的一種沼液固化有機(jī)肥的制備方法，包括以下步驟:
(1)將農(nóng)作物秸桿在粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎至l-5cm，送入攪拌罐中。
[0013](2)將沼液在攪拌罐的頂端以噴淋的方式與秸桿混合，進(jìn)行好氧發(fā)酵。由于秸桿具有良好的吸水特性，而且吸水后具有較好的孔隙度，有利于后續(xù)好氧發(fā)酵過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)成分的富集。以噴淋的方式可以擴(kuò)大秸桿與沼液的接觸面積，使秸桿能夠更好的吸收沼液，從而達(dá)到消納沼液的目的。
[0014]所述攪拌罐中進(jìn)行好氧發(fā)酵的工藝條件為:
a.C/N:C/N是原料調(diào)節(jié)的重要考慮參數(shù)，好氧發(fā)酵的C/N控制在20-40:1之間最為適宜，但根據(jù)試驗(yàn)證明，C/N對(duì)秸桿加沼液混合的原料影響不大，因此在攪拌罐中不需要調(diào)節(jié)碳氮比；
b.溫度控制:堆體內(nèi)部溫度上升到55-70°C，維持7-12天，以消除臭味和達(dá)到無(wú)害化為標(biāo)準(zhǔn)；
c.翻堆控制:每天早上和下午定時(shí)定點(diǎn)翻堆兩次；
d.池底充氧:氣孔朝下，孔徑在6-8mm，管道縱向間隔lm，氣孔橫向間隔20cm，通氣的頻率為2-4小時(shí)/次，每次通氣時(shí)間5-10min。
[0015](3)將沼液與秸桿混合物送入好氧發(fā)酵罐中進(jìn)行復(fù)發(fā)酵，以增加沼液中有機(jī)酸的含量，所述好氧發(fā)酵罐中維持濕度為50-70%、碳氮比為25-35: 1、充足的氧氣及適量的磷鉀。在此過(guò)程中，可以利用好氧發(fā)酵產(chǎn)生的熱量及陽(yáng)光棚采集的太陽(yáng)能使沼液中的水分蒸發(fā)，并富集營(yíng)養(yǎng)成分。
[0016]由于好氧發(fā)酵過(guò)程最適宜的碳氮比為25-35:1，而秸桿的碳氮比為70:1左右，因此在此過(guò)程中需要加入氮源以加速啟動(dòng)好氧發(fā)酵過(guò)程，所述氮源優(yōu)選為碳銨，其加入量應(yīng)該結(jié)合具體項(xiàng)目進(jìn)行計(jì)算。
[0017](4)將發(fā)酵完成的肥料送入配料罐中，攪拌均勻，送入造粒機(jī)進(jìn)行造粒，經(jīng)過(guò)常規(guī)的后續(xù)處理過(guò)程制成成品進(jìn)行包裝。
[0018]由于秸桿的粘性較差，不利于制作固體顆粒有機(jī)肥，因此需要在好氧發(fā)酵過(guò)程中或后期加入粘結(jié)劑；所述粘結(jié)劑的用量為秸桿質(zhì)量的0.8-1.5%，優(yōu)選為1-1.2%，所述粘結(jié)劑包括粘土、磷肥或動(dòng)物糞便中的一種或幾種。
[0019]經(jīng)過(guò)本發(fā)明的方法制備的固體有機(jī)肥中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:有機(jī)質(zhì)≥ 50%(以烘干基計(jì))、總養(yǎng)分≥8% (以烘干基計(jì))、水分≤30% (鮮樣)，pH=5.5-8.5，保質(zhì)期≥12個(gè)月，達(dá)到國(guó)家最新有機(jī)肥標(biāo)準(zhǔn)(NY525-2011)。
[0020]該方法實(shí)現(xiàn)了沼液水分蒸發(fā)率≥70% ;沼液養(yǎng)分富集率≥50% ;單位能耗≤ IOOkJ/kg (廣品)的技術(shù)指標(biāo)。
[0021]實(shí)施例1
一種沼液固化有機(jī)肥的制備方法，具體為將6t農(nóng)作物秸桿粉碎至l-2cm，送入攪拌罐中；將1t沼液在攪拌罐的頂端以噴淋的方式進(jìn)入攪拌罐與秸桿混合，進(jìn)行好氧發(fā)酵，再送入好氧發(fā)酵罐中進(jìn)行復(fù)發(fā)酵，維持好氧發(fā)酵罐中的濕度為50%，加入碳銨使碳氮比25:1，充足的氧氣及磷鉀；再送入造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，同時(shí)在造粒機(jī)中加入粘土及動(dòng)物糞便，加入量為秸桿質(zhì)量的0.8%，經(jīng)過(guò)常規(guī)的后續(xù)處理過(guò)程制成成品進(jìn)行包裝。
[0022]經(jīng)測(cè)量，肥料中含有有機(jī)質(zhì)60% (以烘干基計(jì))、總養(yǎng)分10% (以烘干基計(jì))、水分25%(鮮樣)，pH=6。
[0023]該方法中沼液水分蒸發(fā)率為75% ;沼液養(yǎng)分富集率為52% ;單位能耗為98kJ/kg(產(chǎn)品)。
[0024]實(shí)施例2
一種沼液固化有機(jī)肥的制備方法，具體為將8t農(nóng)作物秸桿粉碎至2-3cm，送入攪拌罐中；將It沼液在攪拌罐的頂端以噴淋的方式進(jìn)入攪拌罐與秸桿混合，進(jìn)行好氧發(fā)酵，再送入好氧發(fā)酵罐中進(jìn)行復(fù)發(fā)酵，維持好氧發(fā)酵罐中的濕度為60%，加入碳銨使碳氮比30:1，充足的氧氣及磷鉀；再送入造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，同時(shí)在造粒機(jī)中加入粘土，加入量為秸桿質(zhì)量的1.2%，經(jīng)過(guò)常規(guī)的后續(xù)處理過(guò)程制成成品進(jìn)行包裝。
[0025]經(jīng)測(cè)量，肥料中含有有機(jī)質(zhì)64% (以烘干基計(jì))、總養(yǎng)分14% (以烘干基計(jì))、水分25%(鮮樣)，pH=6。
[0026]該方法中沼液水分蒸發(fā)率為79% ;沼液養(yǎng)分富集率為56% ;單位能耗為96kJ/kg(產(chǎn)品)。
[0027]實(shí)施例3
一種沼液固化有機(jī)肥的制備方法，具體為將9t農(nóng)作物秸桿粉碎至4-5cm，送入攪拌罐中；將It沼液在攪拌罐的頂端以噴淋的方式進(jìn)入攪拌罐與秸桿混合，進(jìn)行好氧發(fā)酵，再送入好氧發(fā)酵罐中進(jìn)行復(fù)發(fā)酵，維持好氧發(fā)酵罐中的濕度為70%，加入碳銨使碳氮比35:1，充足的氧氣及磷鉀；再送入造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，同時(shí)在造粒機(jī)中加入粘土及磷肥，加入量為秸桿質(zhì)量的I %，經(jīng)過(guò)常規(guī)的后續(xù)處理過(guò)程制成成品進(jìn)行包裝。
[0028]經(jīng)測(cè)量，肥料中含有有機(jī)質(zhì)62% (以烘干基計(jì))、總養(yǎng)分10% (以烘干基計(jì))、水分25%(鮮樣)，pH=6。
[0029]該方法中沼液水分蒸發(fā)率為72% ;沼液養(yǎng)分富集率為54% ;單位能耗為100kJ/kg(產(chǎn)品)。
【權(quán)利要求】
1.一種沼液固化有機(jī)肥的制備方法，其特征在于:包括以下步驟:將農(nóng)作物秸桿進(jìn)行粉碎，送入攪拌罐中與沼液混合進(jìn)行好氧發(fā)酵，再送入好氧發(fā)酵罐中進(jìn)行復(fù)發(fā)酵，再送入造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，經(jīng)過(guò)常規(guī)的后續(xù)處理過(guò)程制成成品進(jìn)行包裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種沼液固化有機(jī)肥的制備方法，其特征在于:所述沼液在攪拌罐的頂端以噴淋的方式進(jìn)入攪拌罐并與秸桿混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種沼液固化有機(jī)肥的制備方法，其特征在于:將所述農(nóng)作物稻桿粉碎至1-5cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種沼液固化有機(jī)肥的制備方法，其特征在于:所述秸桿與沼液的質(zhì)量比為6-9:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種沼液固化有機(jī)肥的制備方法，其特征在于:所述秸桿與沼液的質(zhì)量比為8:1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的一種沼液固化有機(jī)肥的制備方法，其特征在于:所述好氧發(fā)酵罐的工藝條件為濕度50-70%，碳氮比25-35:1，充足的氧氣及磷鉀。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種沼液固化有機(jī)肥的制備方法，其特征在于:在所述的好氧發(fā)酵罐中加入氮源；所述氮源為碳銨。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種沼液固化有機(jī)肥的制備方法，其特征在于:在所述的好氧發(fā)酵過(guò)程中或后期加入粘結(jié)劑；所述粘結(jié)劑的用量為秸桿質(zhì)量的0.8-1.5%。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種沼液固化有機(jī)肥的制備方法，其特征在于:所述粘結(jié)劑的用量為稻桿質(zhì)量的1_1.2%。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的一種沼液固化有機(jī)肥的制備方法，其特征在于:所述粘結(jié)劑為粘土、磷肥或動(dòng)物糞便中的一種或幾種。
【文檔編號(hào)】C05F17/00GK103664257SQ201310568202
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】賈志莉 申請(qǐng)人:青島天人環(huán)境股份有限公司