本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用技術領域，具體涉及一種利用農(nóng)業(yè)廢棄物制備腐殖質肥料的方法。
背景技術：
近年來，畜禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速，具有區(qū)域化、專業(yè)化、規(guī)模化、集約化經(jīng)營的特點。為人民生活水平的提高做出巨大貢獻的同時，也造成嚴重的環(huán)境污染，阻礙了畜禽養(yǎng)殖業(yè)持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展，而且還有逐年遞增的趨勢，因此畜禽污染的防治工作迫在眉睫。另一方面，禽畜糞便富含有機質和一定量的氮、磷、鉀等營養(yǎng)成分，是很好的有機肥料來源。因此將禽畜糞便直接排入環(huán)境，不僅污染環(huán)境傳播疾病，同時還會造成資源浪費。因此對畜禽糞便進行無害化和資源化處理十分重要。畜禽糞便高溫堆肥處理技術具有運行費用低、見效快、二次污染小等優(yōu)點。
長期以來，由于我國廣大農(nóng)村生活用能沒有得到很好的解決，大量的農(nóng)作物秸桿用作燃料直接燃燒，每年要燒掉2億多t，損失的氮、磷、鉀相當于全國化肥總產(chǎn)量的60%左右，農(nóng)作物秸桿不能還田而被直接燃燒是導致土壤肥力下降的一個重要原因。同時，農(nóng)業(yè)廢棄物不加處理還會造成環(huán)境污染與自然生態(tài)惡化。因此，農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用問題，就成為當今農(nóng)業(yè)與農(nóng)村持續(xù)發(fā)展中的一個重要課題。
堆肥處理是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化的有效途徑，堆肥可以在高溫下殺死大部分病菌使畜禽糞便無害化同時腐殖化得到綠色肥料，但由于堆肥資源化技術產(chǎn)品質量低，受養(yǎng)殖場周圍土壤利用方式及季節(jié)制約大，當冬季無農(nóng)作物耕種時，畜禽糞便的出路大大受到限制，因此堆肥處理產(chǎn)生的效益較差；養(yǎng)殖廢水一般利用常規(guī)厭氧-好氧組合處理工藝進行處理，資源化利用率低，由于養(yǎng)殖廢水污染物濃度高，導致后續(xù)生化處理污染治理技術投資大、穩(wěn)定性差、運行費用高。因此，實現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖廢棄物高值化利用是解決畜禽養(yǎng)殖污染，克服畜禽廢棄物利用周邊區(qū)域限制，達到污染物減排的有效途徑。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種利用廢棄物制備腐殖質肥料的方法，以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物資源的高值化利用和污染物減量化。
本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的，該利用農(nóng)業(yè)廢棄物制備腐殖質肥料的方法包括以下步驟：
①采用水沖糞收集畜禽養(yǎng)殖場糞便，將收集的糞便通過專用設備進行固液分離，獲得固體糞便和廢水。
②將農(nóng)作物秸稈通過預處理切斷、除雜后，進行分離得半纖維素、纖維素和木質素，其中，分離過程產(chǎn)生少量廢液，對木質素原液進行過濾過程產(chǎn)生膜處理上清液和木質素，分離出的半纖維素為液相，即半纖維素液；
③將步驟①的廢水和步驟②半纖維素液通入沼氣發(fā)酵單元，發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣收集入集氣罐；發(fā)酵出料經(jīng)脫水成沼渣和沼液，沼液繼續(xù)返混至沼氣發(fā)酵單元。
④將步驟①的固體糞便和步驟③的沼渣送入室內封閉式堆肥單元進行條垛堆酵，并加入尿素、磷礦粉，步驟③收集于集氣罐中的沼氣通入沼氣燃燒爐進行燃燒，燃燒產(chǎn)生的氣體通入封閉式堆肥單元，使堆肥堆體在55-60℃溫度下堆肥7d，然后待溫度降到30-35℃時加入混合菌種粉繼續(xù)堆肥發(fā)酵7d后獲得腐殖質出料，烘干或曬干即得腐殖質肥料。
所述加入尿素的重量是堆肥重量的10—15%，磷礦粉的重量是堆肥重量的5—10%。
所述加入混合菌種粉的重量是堆肥重量的4—7%。
所述混合菌種粉中含有酵母菌、枯草芽孢桿菌、固氮菌，其中含有酵母菌2.5億/g、枯草芽孢桿菌1.5億/g、固氮菌2.5億/g。
所述為了加速堆肥的堆酵并減少氮素損失，增加鉀元素，也可以在步驟④的堆肥單元中加入重量為堆肥重量5—10%的草木灰。
本發(fā)明的有益效果：
本發(fā)明所述的腐殖質肥料不但營養(yǎng)成分豐富，可以供給作物大量的營養(yǎng)元素，而且也是良好的土壤改良劑。特別是在堆肥發(fā)酵階段采用高—低溫兩段發(fā)酵的方法，即在55-60℃溫度下堆肥7d，然后待溫度降到30-35℃時加入混合菌種粉繼續(xù)堆肥發(fā)酵7d，既縮短了發(fā)酵時間，又使發(fā)酵比較徹底。在使用后通過其所含微生物的關鍵作用，可長時間有效的向農(nóng)作物提供多種營養(yǎng)元素，還可向農(nóng)作物提供大量的而且是其生長所必需的生物素氨基酸、維生素、生長激素和抗生素等多種生理活性物質，還能有效降低根部蟲害。長期使用后使已經(jīng)酸堿化或鹽堿化等品質下降的土壤得到改良，符合持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)需求，具有較好的推廣應用前景。
具體實施方式
實施方式一，該利用廢棄物制備腐殖質肥料的方法包括以下步驟：
①采用水沖糞收集畜禽養(yǎng)殖場糞便，將收集的糞便通過格柵進行固液分離，獲得固體糞便和廢水。
②將農(nóng)作物秸稈通過預處理切斷、除塵后，進入分離工段，分離得半纖維素、纖維素和木質素，其中，分離過程產(chǎn)生少量廢液，對木質素原液進行過濾過程產(chǎn)生膜處理上清液和木質素，分離出的半纖維素為液相，即半纖維素液；
③將步驟①的廢水和步驟②半纖維素液通入沼氣發(fā)酵單元，發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣收集入集氣罐；發(fā)酵出料經(jīng)脫水成沼渣和沼液，沼液繼續(xù)返混至沼氣發(fā)酵單元。
④將步驟①的固體糞便1000kg和步驟③的沼渣1000kg送入室內封閉式堆肥單元進行條垛堆酵，并加入尿素200kg、磷礦粉100kg，步驟③收集于集氣罐中的沼氣通入沼氣燃燒爐進行燃燒，燃燒產(chǎn)生的氣體通入封閉式堆肥單元，使堆肥堆體在55-60℃溫度下堆肥7d，然后待溫度降到30-35℃時加入混合菌種粉80kg繼續(xù)堆肥發(fā)酵7d后獲得腐殖質出料，烘干或曬干即得腐殖質肥料。
分別使用該腐殖質肥料、市售無機復合肥料，進行黃瓜種植實驗，施肥量相同，其他種植條件相同，實驗證明，使用本發(fā)明的腐殖質肥料比市售無機復合肥料增產(chǎn)17.6%，降低根部蟲害率15.2%，黃瓜品質也有了明顯的提高。
實施方式二，該利用廢棄物制備腐殖質肥料的方法包括以下步驟：
①采用水沖糞收集畜禽養(yǎng)殖場糞便，將收集的糞便通過螺旋擠壓進行固液分離，獲得固體糞便和廢水。
②將農(nóng)作物秸稈通過預處理切斷、除塵后，進入分離工段，分離得半纖維素、纖維素和木質素，其中，分離過程產(chǎn)生少量廢液，對木質素原液進行過濾過程產(chǎn)生膜處理上清液和木質素，分離出的半纖維素為液相，即半纖維素液；
③將步驟①的廢水和步驟②半纖維素液通入沼氣發(fā)酵單元，發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣收集入集氣罐；發(fā)酵出料經(jīng)脫水成沼渣和沼液，沼液繼續(xù)返混至沼氣發(fā)酵單元。
④將步驟①的固體糞便2000kg和步驟③的沼渣1500kg送入室內封閉式堆肥單元進行條垛堆酵，并加入尿素450kg、磷礦粉450kg，草木灰500kg，步驟③收集于集氣罐中的沼氣通入沼氣燃燒爐進行燃燒，燃燒產(chǎn)生的氣體通入封閉式堆肥單元，使堆肥堆體在55-60℃溫度下堆肥7d，然后待溫度降到30-35℃時加入混合菌種粉180kg繼續(xù)堆肥發(fā)酵7d后獲得腐殖質出料，烘干或曬干即得腐殖質肥料。
分別使用該腐殖質肥料、市售無機復合肥料，進行小麥種植實驗，施肥量相同，其他種植條件相同，實驗證明，使用本發(fā)明的腐殖質肥料比市售無機復合肥料增產(chǎn)11.2%，降低干熱風危害8.2%，抗倒伏率提高12.6%。