[發(fā)明專利]一種利用沼液制備炭基有機(jī)肥的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710068773.7
• 申請日: 2017-02-08
• 公開（公告）號: CN106831052A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孟海波;趙立欣;丁京濤;沈玉君;程紅勝;周海賓;宋立秋
• 申請（專利權(quán)）人: 農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計研究院
• 主分類號: C05G1/00
• 分類號: C05G1/00;C05F17/00
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11245
• 代理人: 關(guān)暢,吳愛琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于沼液處理與資源化利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用沼液制備炭基有機(jī)肥的方法。

背景技術(shù)

隨著我國規(guī)模化養(yǎng)殖的快速發(fā)展，畜禽糞便排放量急劇增長，利用沼氣工程處理畜禽糞污是減少環(huán)境污染、緩解農(nóng)村能源短缺的一個重要的途徑。然而，沼氣工程運(yùn)行同時也會產(chǎn)生大量的沼液。如果這些沼液無法得到有效處理，隨意排放將會造成嚴(yán)重的二次污染，如果當(dāng)成廢水處理，又會產(chǎn)生高昂的運(yùn)行費(fèi)用，嚴(yán)重制約沼氣工程產(chǎn)業(yè)發(fā)展。沼液一般含有豐富的氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素和鐵、銅、錳等微量元素，以及氨基酸、蛋白質(zhì)、水解酶、維生素、植物生長激素(吲哚乙酸、赤霉素類、細(xì)胞分裂素等)、B族維生素類、抗生素和抗冷物質(zhì)(脯氨酸、亞油酸、黃腐酸等)等，是一種優(yōu)質(zhì)的資源。開展沼液資源化利用是克服沼液二次污染、提升沼氣工程綜合效益的重要途徑。

沼液的肥料化是沼液資源化利用和商品化開發(fā)研究的熱點。沼液肥料化利用主要有四個途徑。一是農(nóng)田直接施用。該方法雖然簡單且成本低，但在我國卻面臨著諸多的應(yīng)用障礙，如土地消納能力不足，農(nóng)作物用肥的季節(jié)性和定量性，運(yùn)輸成本過高，肥效和施肥便捷性均低于化肥，易污染水環(huán)境等。二是通過濃縮法(膜濃縮，低溫蒸發(fā)等)或添加營養(yǎng)成分法(腐植酸、無機(jī)元素等)生產(chǎn)多功能液體復(fù)合肥，該方法雖然商品化程度較高，但技術(shù)難度大、生產(chǎn)成本高。三是回收沼液中營養(yǎng)元素生產(chǎn)固體/液體有機(jī)肥，如利用鳥糞石、沸石、秸稈等材料吸附沼液中的營養(yǎng)物質(zhì)后，可作為固體有機(jī)肥農(nóng)用。

我國農(nóng)作物秸稈資源豐富，以秸稈為吸附介質(zhì)與沼液混合，再進(jìn)行好氧發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)肥，既能資源化利用沼液和農(nóng)作物秸稈，又能解決兩者對環(huán)境的二次污染。專利“CN103664257A”將粉碎后農(nóng)作物秸稈送入攪拌罐中與沼液混合，再送入好氧發(fā)酵罐生產(chǎn)有機(jī)肥，但存在秸稈吸附效果不高、沼液中的營養(yǎng)元素并未充分回收利用等問題，使得后續(xù)的堆肥過程中還需要額外加入氮源。專利“CN103641593A”利用秸稈粉、吸附劑組成物料床，吸附沼液中的有機(jī)物，然后堆肥制取園林基質(zhì)，其中吸附劑包括膨潤土、蒙脫土、硅藻土、凹凸棒土中的至少一種與氧化鐵的混合物，但吸附劑制取較為復(fù)雜，且產(chǎn)品只適用于缺鐵性園林土壤。專利“CN104324533A”公開了一種用玉米秸稈填充的沼液過濾柱及其應(yīng)用技術(shù)，但該專利注重沼液過濾柱的制備工藝。

綜上，雖然目前利用秸稈吸附沼液后用于生產(chǎn)有機(jī)肥有一定程度的研究，但普遍存在沼液中的營養(yǎng)元素未能充分資源化利用、堆肥產(chǎn)品質(zhì)量低等問題。為此，需要開發(fā)一種利用沼液制取炭基有機(jī)肥的方法，既可充分資源化利用沼液，又能提高堆肥產(chǎn)品的質(zhì)量，生產(chǎn)出炭基有機(jī)肥。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用沼液制備炭基有機(jī)肥的方法。

本發(fā)明所提供的利用沼液制備炭基有機(jī)肥的方法，包括下述步驟：

1)以秸稈和生物炭為原料制備混合濾料；

2)將所述混合濾料浸入固液分離前的沼液中，待濾料吸附飽和后，過濾，得到吸附沼液后的固體濾料；

3)將所述吸附沼液后的固體濾料發(fā)酵，得到發(fā)酵產(chǎn)物；

4)將所述發(fā)酵產(chǎn)物過篩、干燥、粉碎，得到炭基有機(jī)肥。

上述方法步驟1)中，所述秸稈具體可為玉米秸稈或小麥秸稈。

所述秸稈為晾干后秸稈，其含水率在8～20％范圍內(nèi)；

所述生物炭為所述秸稈在厭氧高溫(300～600℃)環(huán)境下裂解炭化7～15h制得的產(chǎn)品。

所述制備混合濾料的操作如下：

a)將秸稈粉碎成細(xì)秸稈和粗秸稈；

b)將生物炭與所述細(xì)秸稈混合均勻，得到炭桿混合物；

c)將所述粗秸稈放入物料床底部形成粗秸稈層，在所述粗秸稈層上部放置生物炭形成生物炭層，再將所述炭桿混合物放在所述生物炭層上方，得到混合濾料。

步驟a)中，所述細(xì)秸稈的長度為1～5cm，具體可為2cm；所述粗秸稈的長度為5～8cm，具體可為5cm。

步驟b)中，所述炭桿混合物中生物炭與細(xì)秸稈的質(zhì)量比為(0.3～0.8)：1。

步驟c)中，所述粗秸稈層的厚度為5～10cm；所述生物炭層的厚度為5～10cm。

上述方法步驟2)中，所述沼液具體可為豬糞沼液或牛糞沼液。

所述沼液的加入量可按照每公斤秸稈25～100mL沼液計算，混合濾料浸入沼液中的時間不少于2小時，具體可為3小時。

上述方法步驟3)中，所述發(fā)酵在腐熟菌劑作用下進(jìn)行。