[發明專利]改善面源污染的沼渣及其在制備西瓜專用肥中的應用

在審

• 申請號: 201710588806.0
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN107216182A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 張學軍;劉曉彤;羅健航;趙營;柯英;周麗娜;冒辛平;張麗
• 申請（專利權）人: 寧夏農林科學院農業資源與環境研究所
• 主分類號: C05G1/00
• 分類號: C05G1/00;C05F15/00;C05F17/00;C02F3/28;C12P5/02;C02F103/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及農業污染治理領域，具體涉及一種改善面源污染的沼渣及其在制備西瓜專用肥中的應用。

背景技術

農業面源污染是指在農業生產活動中，氮素和磷素等營養物質、農藥以及其他有機或無機污染物質，通過農田的地表徑流和農田滲漏形成的環境污染，主要包括化肥污染、農藥污染、畜禽糞便污染等。農業面源污染是導致目前河流、水庫、湖泊等水體水質惡化的重要原因，是引起地表水氮、磷富營養化的主要因素之一，同時導致了土地退化。加強面源污染的治理不僅關系到社會主義新農村建設，也關系到整個經濟發展和人居環境。

寧夏近年來養殖業發展較快，特別是規模化養殖奶牛、豬和家禽尤為突出，據統計資料表明，2007年寧夏灌區畜禽(大牲畜、豬、羊、家禽)存欄數1631萬頭(只)，產生畜禽糞966萬噸。隨著規模化養殖業的迅速發展，所帶來的環境污染問題逐漸呈現加重趨勢，從環境保護和疫病防治的角度來看畜禽生產過程，畜禽糞便已成為一個不可忽視的污染源和傳染源。寧夏灌區規模化養殖糞便造成的污染，一是嚴重污染農村環境和區域環境質量，二是對水體污染加重，三是對大氣的污染增加，四是土壤污染加劇。

本發明以沼氣厭氧工程技術為中間起紐帶，把畜禽養殖業和種植業有機結合起來，因而形成了“畜禽養殖－能源－種植業－畜禽養殖”的良性循環道路，因此該項目的實施為畜禽養殖產業的清潔生產提供了支撐。項目實施后，養殖污染得到了有效治理，減少了環境污染，同時通過沼氣發電，可解決廠區或周邊農村用電的問題，減少柴薪砍伐，項目每天可產生約40m³有機肥，在西瓜上進行以沼渣為主的有機質含量高的復合肥，改善土壤環境和增加西瓜的品質，促進了當地有機農業的發展。

發明內容

本發明的目的在于提供一種改善面源污染的沼渣的制備方法，具體步驟為：

(1)污水和糞水流入勻漿池，混合，作為發酵原料；

(2)發酵原料流入預熱池，預熱池和勻漿池之間設置自動閘板閥，預熱池起控制進料量和冬季進料時加溫調節的作用；

(3)發酵原料從預熱池進入CSTR一級發酵罐通過連續進料出料和攪拌，實現連續全混發酵產氣；

(4)經過CSTR一級發酵罐發酵后的原料進入CSTR二級發酵罐進行進一步發酵處理；

(5)CSTR一級發酵罐和二級發酵罐產生的沼渣流入沼渣緩存池中。

優選的，糞水或勻漿池中接種低溫菌種污泥。

低溫菌種污泥的制備方法：低溫環境下自然厭氧污泥或低溫馴化污泥作為菌源，接種于TS為8％豬糞原料，料液量為低溫菌源的5倍，攪拌混合，10-15℃厭氧發酵獲得低溫菌種污泥。

優選的，豬糞原料中添加產甲烷培養基。添加產甲烷培養基能促進低溫菌種中產甲烷菌的生長速度。

更優選的，低溫菌種污泥的制備方法還包括：將獲得的低溫菌種污泥在添加產甲烷培養基、TS為8％豬糞原料中攪拌混合，10-15℃厭氧發酵以擴繁足量低溫菌種污泥。

優選的，污水與糞水混合后進過格柵，格柵分離污水和糞水混合物中的固形物，減輕后續處理的負荷。

優選的，CSTR一級發酵罐和CST二級發酵罐的罐內設有加熱盤管熱交換系統，利用太陽能板和氣煤兩用鍋爐的熱源對罐體加熱，實現中溫發酵。

優選的，勻漿池內配置槳式立軸攪拌器一臺，讓污水和糞水充分混勻。

優選的，勻漿池內設加熱盤管一套，保證原料的溫度在中溫發酵范圍內。

優選的，預熱池內設加熱盤管一套，保證原料的溫度在中溫發酵范圍內。

優選的，CSTR一級發酵罐罐頂安裝立軸機械攪拌機，用于破除反應器表面的浮渣和原料充分攪拌混勻。

優選的，CSTR一級發酵罐罐頂裝有負壓裝置，保護罐體受損變形。

優選的，CSTR一級發酵罐罐壁設計有取樣管，用于發酵原料特征分析。

優選的，CSTR二級發酵罐罐底部對稱安裝二臺側式攪拌器，用于原料混合。

優選的，CSTR二級發酵罐頂部安裝一套溢流裝置。

優選的，CSTR二級發酵罐罐壁設計有取樣管。

一種基于上述方法制備的沼渣。優選的，沼渣的有效成分含量N:0.5-1.5％，P₂O₅:0.5-0.8％，有機質10-40％。

本發明的目的在于提供一種西瓜專用復合肥，包含沼渣、尿素、磷酸二銨、硫酸鉀，各組分重量比為：沼渣30-80％，尿素5-20％，磷酸二銨2-10％，硫酸鉀2-10％。