[發明專利]一種含有過酸化沼液的堆肥添加劑及制備方法與應用

有效

• 申請號: 202010043386.X
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111217638B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 付龍云;袁長波;王艷芹;李彥;井永蘋;孫明
• 申請（專利權）人: 山東省農業科學院農業資源與環境研究所
• 主分類號: C05G1/00
• 分類號: C05G1/00
• 代理公司: 濟南竹森知識產權代理事務所(普通合伙) 37270
• 代理人: 朱家富;孫憲維

本發明涉及一種含有過酸化沼液的堆肥添加劑及制備方法與應用，包括如下重量份的組分：過酸化沼液20份，自來水10份，過氧化氫酶0.06份，約氏乳桿菌0.05份，鼠李糖乳桿菌0.05份，蛭石2份，硅藻土2份。本發明以厭氧沼氣發酵失敗產生的過酸化沼液為主要原料，經離心、巴氏殺菌等處理步驟，加入過氧化氫酶、約氏乳桿菌、鼠李糖乳桿菌、蛭石和硅藻土等酶類、活性微生物、多孔性材料制得堆肥添加劑。本發明充分利用過酸化沼液中富含的揮發性脂肪酸類物質，在雞糞、牛糞等農牧業廢棄物的堆肥處理中具有良好的作用，制備工藝簡潔、產品成本低廉、效果突出，在農業廢棄物循環利用領域應用前景廣闊。

技術領域：

本發明涉及一種含有過酸化沼液的堆肥添加劑及制備方法與應用，屬于農業資源開發與環保技術領域。

背景技術：

近年來，隨著我國社會生產力水平的大幅提高和人民收入的逐步增長，市場對于肉、蛋、奶等畜禽產品的需求不斷擴大，而規模化養殖方式的推廣、新品種的培育引進和政府惠農政策的合理引導，共同促進了我國畜牧養殖業的蓬勃發展。據國家統計局統計年鑒，2018年我國肉類產品總產量達8624.63萬噸，禽蛋產量達3128.28萬噸，牛奶產量達3074.56萬噸，均位居世界前列。但是，在生產高速發展的同時，畜牧業相關的固體廢棄物累積、污水排放和大氣污染等環境問題并不能忽視，規模化的養殖方式常常遠超出周圍環境的承載能力，給城鄉人民的生活造成了嚴重困擾。

目前我國每年各類禽畜糞便產生量達3億噸以上，畜牧業源的“三廢”問題，尤以巨量的禽畜糞便最為突出。目前禽畜糞便的處理方式主要有直接還田、厭氧沼氣發酵、堆肥等方式，其中堆肥的處理方式技術門檻較低、對設備要求不高，能夠在削減氮、磷等污染物排放的同時獲取優良有機肥料，大大提高產品附加值，目前在我國農村地區獲得了較好的推廣。但是，傳統的堆肥方式存在氮損失大、堆肥時間長、有害微生物去除不徹底、臭味和溫室氣體超量散發等問題，易造成次生污染。通過調節原料C/N、投加微生物菌劑或鎂鹽、磷酸等添加劑、使用輔助發酵設備等手段，可以部分解決這些問題，提高堆肥效率和增加產品經濟價值。然而，不同農牧業原料的獲取在時間、空間上存在較大不確定性，大量化學藥劑的使用和專用設備的購買可能引入其他污染物及造成成本飆升等，限制了這些手段的應用。有研究表明，包含乙酸、丙酸、正丁酸等在內的多種揮發性脂肪酸(Volatile Fatty Acids，VFAs)不但可有效調節堆肥體系pH，而且可作為硝化細菌等重要堆肥微生物菌群的優良碳源，有效促進有機物料堆肥的微生物進程，具有減少氮損失、縮短堆肥時間、抑制有害微生物生長和減少氨氣等臭味和溫室氣體排放的功能。廉價而高效的揮發性脂肪酸資源的取得與利用，對于提高禽畜糞便等農牧業廢棄物堆肥化利用效率，減少次生污染，具有重要的實踐意義。

過酸化沼液是有機物料厭氧沼氣發酵中，容易出現的一種沼液形式。在以果蔬廢棄物、廚余垃圾等營養豐富、含水量高的原料進行厭氧沼氣發酵時，由于底物分解產酸的速度嚴重超出了產甲烷菌群的利用速度，常會導致揮發性脂肪酸的過量累積，體系pH急劇下降、酸堿失衡，超出了沼氣微生物菌群自我調節能力，進而導致發酵停滯。相較其它正常發酵獲得的沼液，此時的沼液中富含高濃度的揮發性脂肪酸類物質，pH較低，稱為過酸化沼液。長期以來，過酸化沼液缺乏有效利用途徑，往往只能白白排出、丟棄，造成了有價值資源的浪費。

中國專利文獻CN106187460A(申請號：201610532368.1)公開了一種污泥有機質催化腐殖化的方法，該發明以含鐵物質(如生鐵屑、氧化鐵)為催化劑，酚類化合物(如兒茶酚)作為添加劑，對污泥進行好氧發酵處理，可提高產品中腐植酸含量，加快堆肥化進程。但由于該復合催化劑、添加劑均采用工業原料，成本較高，而且在處理中大量引入重金屬、化學合成物質容易對環境造成二次污染；王磊元等(王磊元,劉飛,秦翠蘭,等.木醋液對牛糞堆肥理化性質的影響[J].中國農機化學報,2015(03):302-306.)在牛糞堆肥中添加不同濃度的木醋液，能夠顯著提高產品銨態氮、硝態氮含量，減少氨氣揮發和氮素損失，且有利于堆肥腐熟過程，但是木醋液由木質化秸稈等材料經高溫(500℃)裂解而來，其生產是高耗能過程，原料成本較高。