[發(fā)明專利]一種以咖啡渣為主原料的有機(jī)肥、其好氧堆肥工藝及應(yīng)用

在審

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• 申請日: 2019-11-14
• 公開（公告）號: CN110803965A
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔榮;路昌;張昱;王虔祖
• 申請（專利權(quán)）人: 煙臺大學(xué)
• 主分類號: C05G3/80
• 分類號: C05G3/80;C05F17/00
• 代理公司: 煙臺上禾知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37234
• 代理人: 曲姮

本發(fā)明屬于資源化利用和堆肥技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種以咖啡渣為主原料的有機(jī)肥、其好氧堆肥工藝及應(yīng)用。本發(fā)明以咖啡店加工的剩余咖啡渣作為主要原料，降低咖啡渣造成的環(huán)境污染，使得咖啡渣資源再利用。通過控制混料中各組分用量和含水量，根據(jù)反應(yīng)器內(nèi)含氧量和堆體溫度控制通風(fēng)及通風(fēng)量實(shí)現(xiàn)高溫好氧堆肥發(fā)酵，縮短發(fā)酵周期，降低堆肥能耗，提高產(chǎn)品的腐熟程度，有機(jī)質(zhì)降解率高達(dá)40％以上。由于咖啡渣具有特殊的多孔結(jié)構(gòu)，在堆肥過程中對可溶鹽有吸附作用，本發(fā)明保證了較小的EC變化幅度，降低堆肥產(chǎn)物的鹽漬化風(fēng)險(xiǎn)，對土壤具有很好的修復(fù)作用。本發(fā)明制得的有機(jī)肥pH為6.69?7.06，符合關(guān)于堆肥產(chǎn)品pH應(yīng)在5.5?8.5之間的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于資源化利用和堆肥技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種以咖啡渣為主原料的有機(jī)肥、其好氧堆肥工藝及應(yīng)用。

背景技術(shù)

近年來，咖啡消費(fèi)已成流行趨勢，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017/2018年度全球咖啡消費(fèi)量達(dá)到了968.286萬噸。在咖啡產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的同時(shí)，咖啡生產(chǎn)的副產(chǎn)物咖啡渣卻帶來巨大的環(huán)境負(fù)擔(dān)。咖啡渣資源化利用方案已有許多，如提取甘露糖和抗氧化多酚等特異性化合物，但提取后仍有大量廢棄物，環(huán)境負(fù)擔(dān)依然存在。咖啡渣富含有機(jī)質(zhì)，但具有生物毒性，不利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的直接利用。

堆肥技術(shù)能夠把復(fù)雜的有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的腐殖質(zhì)，即可消除生物毒性又可以實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種以咖啡渣為主原料的有機(jī)肥、其好氧堆肥工藝及應(yīng)用。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：

一種以咖啡渣為主原料的有機(jī)肥，其原料組分按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)包括：咖啡渣80％-90％、調(diào)配劑A1％-2％和調(diào)配劑B 8％-13％，原料均為干重。

進(jìn)一步，所述的調(diào)配劑A為含氮物質(zhì)；所述的調(diào)配劑B為稻殼或木屑。

更進(jìn)一步，所述的含氮物質(zhì)為尿素。

本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供上述以咖啡渣為主原料的有機(jī)肥的好氧堆肥工藝，步驟如下：

(1)配料：按照配方比例，取咖啡渣、調(diào)配劑A和調(diào)配劑B混合，加水使得混合物料的含水率為52％-58％、碳氮比為23-27，得預(yù)混物料；

(2)堆肥：將步驟(1)的預(yù)混物料放入絕熱堆肥反應(yīng)器中，加入步驟 (1)所得預(yù)混物料重量1％的高溫好氧堆肥菌劑堆制，進(jìn)行好氧堆肥發(fā)酵，堆體中心溫度升高至55-63℃，保持5-7天，完成一級發(fā)酵；

當(dāng)堆體中心溫度由55-63℃下降至20-25℃，完成二次發(fā)酵，堆肥腐熟，得有機(jī)肥；

其中，在一級發(fā)酵和二級發(fā)酵過程中，根據(jù)反應(yīng)器內(nèi)含氧量和堆體溫度控制通風(fēng)及通風(fēng)量，第一天翻堆后每間隔4天翻堆一次。

進(jìn)一步，所述通風(fēng)及通風(fēng)量的控制是按堆肥中需氧量的變化予以隨時(shí)調(diào)整，通風(fēng)量控制在0.4-0.5L·(min·kg^-1)，通風(fēng)控制按下表方式自動進(jìn)行：

采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，在保證供氧量的同時(shí)，可大幅降低供氧能耗，控制堆體溫度，縮短堆肥周期。

進(jìn)一步，所述堆肥的周期為15天。

進(jìn)一步，堆肥過程中，預(yù)混物料的電導(dǎo)率EC值的變化幅度為 0.854-1.157mS·cm^-1；所得有機(jī)肥的電導(dǎo)率EC值為0.845-0.877mS·cm^-1。

進(jìn)一步，所得有機(jī)肥的pH為6.92-7.06；所得有機(jī)肥的種子發(fā)芽指數(shù) GI達(dá)到85％以上。