[發(fā)明專(zhuān)利]一種利用生物質(zhì)炭對(duì)水生植物快速堆肥的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310339055.0
• 申請(qǐng)日: 2013-08-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103396179A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈明星;王海候;嚴(yán)慧霞;凃榮文;施林林;陸長(zhǎng)嬰;周新偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇太湖地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): C05F17/00
• 分類(lèi)號(hào): C05F17/00
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 馬明渡

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及廢棄物無(wú)害化資源化處置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用生物質(zhì)炭對(duì)水生植物快速堆肥的方法。

背景技術(shù)

集約化螃蟹養(yǎng)殖是長(zhǎng)三角河網(wǎng)平原地區(qū)高效農(nóng)業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)之一，但經(jīng)營(yíng)單位（或個(gè)人）在高產(chǎn)出、高效益的驅(qū)動(dòng)下，往往實(shí)行高密度養(yǎng)殖條件下餌料大量投入，而過(guò)量餌料殘?jiān)c水產(chǎn)排泄物嚴(yán)重?fù)p傷了養(yǎng)殖塘水體生態(tài)系統(tǒng)自凈功能，成為水體富營(yíng)養(yǎng)化型“泛塘死蟹”的主因，經(jīng)濟(jì)損失風(fēng)險(xiǎn)極大。

為了實(shí)現(xiàn)螃蟹養(yǎng)殖業(yè)集約與持續(xù)協(xié)同、效益與環(huán)境協(xié)調(diào)的目的，控制養(yǎng)殖塘水體富營(yíng)養(yǎng)化及其尾水循環(huán)利用（或達(dá)標(biāo)排放）是關(guān)鍵。目前，養(yǎng)殖塘水體原位植物凈化及尾水異位生態(tài)塘處置技術(shù)已廣泛應(yīng)用于治理養(yǎng)殖塘水體富營(yíng)養(yǎng)化，該技術(shù)的局限之一：需采用分次收割方法來(lái)控制養(yǎng)殖塘與凈化塘的水生植物生長(zhǎng)，否則因水質(zhì)過(guò)肥導(dǎo)致水草非控制性迅猛生長(zhǎng)，進(jìn)而導(dǎo)致植物群體對(duì)水體氮、磷凈化能力大幅下降，并且部分水草會(huì)發(fā)生死亡腐爛而惡化螃蟹生長(zhǎng)環(huán)境；局限之二：必須對(duì)收割水草打撈上岸進(jìn)行無(wú)害化資源化處理，否則隨意堆放塘邊或漂浮水面會(huì)給養(yǎng)殖塘或周邊水體造成二次污染。

高溫堆肥是將水生植物轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥的簡(jiǎn)便易行的無(wú)害化和資源化途徑。與畜禽糞便一樣，在高溫堆肥中需加快堆腐進(jìn)程和減少NH₃揮發(fā)（即控制氮素?fù)p失）。加快堆腐進(jìn)程在于升溫、高溫階段堆體溫度的快速提升，但提高堆溫會(huì)增加NH₃揮發(fā)量。有關(guān)加快堆腐進(jìn)程或減少NH₃揮發(fā)（控制氮素?fù)p失）單方面的生物、物理、化學(xué)、工程及綜合調(diào)控已有較多的成型技術(shù)，但堆腐進(jìn)程加速和NH₃揮發(fā)減排相協(xié)調(diào)的有效方法尚缺。與畜禽糞便不一樣，因水生植物具有含水率高（大于90%）、容積大等特性，不利于堆肥前期微生物群落生長(zhǎng)和堆溫上升，嚴(yán)重影響其堆肥進(jìn)程及堆肥生產(chǎn)力。為了提高水生植物堆肥生產(chǎn)率，在高溫堆肥前需脫水減容，主要方法：（1）自然曬（風(fēng)）干，缺點(diǎn)是占地面積大；（2）機(jī)械擠壓脫水，缺點(diǎn)是專(zhuān)用設(shè)備缺乏且不便于原地處理；（3）與超量農(nóng)作物秸稈、礱糠等低水分輔料混合，實(shí)現(xiàn)堆體水分下調(diào)，缺點(diǎn)是農(nóng)作物秸稈等輔料收集、加工、運(yùn)輸日顯困難。

中國(guó)專(zhuān)利CN?101423427A介紹了一種減少氮素?fù)p失的豬糞堆肥制備方法，該方法包括：

1、將規(guī)模化養(yǎng)豬場(chǎng)產(chǎn)生的含水率為70～75%的豬糞與填充料、腐熟豬糞堆肥、竹炭顆粒、竹醋液混合置于堆肥槽中，采用靜態(tài)強(qiáng)制通風(fēng)方式進(jìn)行堆肥處理，通氣量為20～30m³/（h·t）經(jīng)30～49天堆肥達(dá)到腐熟，得到豬糞堆肥產(chǎn)品；

2、混合比例按照每噸豬糞加入70～150㎏填充料（鋸末或秸稈）、40～70㎏腐熟豬糞堆肥、20～40㎏竹炭顆粒（1～3㎜）、2～6升竹醋液（竹醋原液）。

上述中國(guó)專(zhuān)利CN?101423427A存在的主要缺陷：

1、含水率70～75%的豬糞與輔料（鋸末或秸稈、腐熟豬糞堆肥、竹炭顆粒、竹醋液）混合，其中鋸末或秸稈的主要作用是調(diào)節(jié)堆肥基質(zhì)的C/N比例，腐熟豬糞堆肥的主要作用是改善好氧堆肥的微生物群落結(jié)構(gòu)和功能，竹炭顆粒的主要作用是調(diào)節(jié)C/N比例和物理吸附氣態(tài)氮素，竹醋液的主要作用是降低PH。但此方法中輔料組成復(fù)雜，增加了混合時(shí)的用工，且應(yīng)用于容積明顯大于豬糞的水生植物時(shí)，顆粒狀竹炭和液態(tài)竹醋不易附著在水生植物上，存在著混合不均勻而功能下降的問(wèn)題。

2、因豬糞的含水率已處于高溫好氧堆肥的反應(yīng)范圍，輔料的添加除上述作用外，因竹炭占堆體總質(zhì)量的比例較低，且與竹醋液混合添加，其對(duì)豬糞為主材料的堆體含水量下降未有明顯的作用。按此方法中的混合比例應(yīng)用在高含水量的水生植物上，不能使堆體的含水率處于好氧堆肥的范圍，存在著嚴(yán)重的厭氧發(fā)酵問(wèn)題，不能正常進(jìn)行好氧堆肥。

3、添加竹炭和竹醋液聯(lián)合控制豬糞堆肥過(guò)程中氮素?fù)p失的方法，未提及提高堆溫、加快堆肥進(jìn)程，且在實(shí)施例中未有氨揮發(fā)量減排的證據(jù)，存在著未有快速堆腐、氨氣減排及二者協(xié)同增效的多方面問(wèn)題。

中國(guó)專(zhuān)利CN?101560114A介紹了一種快速升溫脫水及減少堆肥時(shí)間的豬糞堆肥制備方法，除了輔料組成中少了竹醋液，竹炭添加比例上下限略有增加外，其主要特征與中國(guó)專(zhuān)利CN?101423427A類(lèi)似，存在著與其相同第1、2方面的缺陷，雖在快速堆腐上有成效，但仍在氨氣減排及其與快速堆腐協(xié)同增效等方面存在著問(wèn)題。

中國(guó)專(zhuān)利CN?103073341A介紹了堆肥過(guò)程氧化亞氮的減排方法，主要將生物質(zhì)炭作為氧化亞氮吸附劑，除了生物質(zhì)炭分二次添加外，其主要特征與中國(guó)專(zhuān)利CN?101560114A類(lèi)似，存在著相同的問(wèn)題。