[發明專利]一種采用酶菌復合發酵劑進行四階段式發酵的堆肥制備方法

有效

• 申請號: 202110671203.3
• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113582736B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 于家伊;張文;劉墨;任忠秀
• 申請（專利權）人: 北京四良科技有限公司
• 主分類號: C05F15/00
• 分類號: C05F15/00;C05F17/20;C12N1/20;C12N1/14;C12N1/16;C12R1/125;C12R1/10;C12R1/22;C12R1/38;C12R1/465;C12R1/865;C12R1/645
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種采用酶菌復合發酵劑進行四階段式發酵的堆肥制備方法，所述方法包括以下步驟：農林廢棄物的預處理步驟：將高木質素廢棄物粉碎，投入筒式混料機與人畜禽糞便混拌協同配合，在混拌過程中加入酶菌復合發酵劑，調節農林廢棄物備料的含水率、碳氮比、容重得到發酵原料；發酵原料的堆放步驟；原料發酵步驟：發酵周期為25?35天，發酵分為四階段：升溫高氧階段、高溫低氧階段、降溫貧氧階段及常溫靜置階段，發酵完成。解決在堆肥制備過程中人畜禽糞便發酵產生的惡臭氣味，高木質素廢棄物難降解，碳氮氣體的排放量高，堆肥質量低等技術難題，最終高效將農林廢棄物還田利用增加土壤碳庫，實現碳中和。

技術領域

本申請涉及農業堆肥制備領域，具體涉及一種采用酶菌復合發酵劑進行四階段式發酵的堆肥制備方法。

背景技術

堆肥是一種好氧發酵處理有機廢棄物的方法,主要是在人工控制下,在一定的水分、C/N比和通氣條件下通過微生物的發酵作用,將有機物轉變轉變成肥料的過程。在這種堆肥化過程中,有機物由不穩定狀態轉化為穩定的腐殖質物質,用作肥料和改良土壤。研究表明，當前我國有機肥料基礎資源每年超過50億噸，其中畜禽糞尿約30億噸(鮮)，秸稈約10億噸(風干)，餅肥約0.2億噸，餐廚垃圾約9000多萬噸，園林廢棄物約5000萬噸。其中高木質素農林廢棄物因為木質素含量高抗降解性強，目前常用的堆肥常用菌劑很難有效分解，而且由于呼吸作用加大了碳氮排放引起養分損失。

堆肥作為廢棄物資源化利用的關鍵技術已經得到廣泛應用，但好氧堆肥過程中仍然會產生和排放包括二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亞氮(N2O)在內的多種有害氣體，這不僅在一定程度上造成二次污染，而且造成資源的浪費，降低了堆肥的質量和得率。堆肥過程能形成腐植酸，但腐殖質類物質的合成需要低氧條件，目前采用的典型的好氧堆肥過程普遍分為3個階段，每個階段由不同的微生物優勢種群降解不同的有機質成分，三個階段均需要耗氧通氣，微生物的過速過量分解不利于腐植酸類大分子物質的合成。因此常用堆肥發酵技術不能找到有效分解高木質素原料的微生物-酶復合堆肥發酵劑，原料發酵時間長，未能精準控制腐植酸大分子的合成，不能有效解決微生物分解過程中出現的碳氮氣體高排放量、堆肥得率低、堆肥中腐植酸含量少的問題。

CN110423157A公開了一種生物有機肥加工工藝，本發明通過獲取土霉素菌渣、自然堆放、前處理、好氧發酵、陳化、造粒、烘干、冷卻、包衣和包裝幾個步驟完成生物有機肥的加工，采用好氧堆肥技術，利用微生物的作用先將固廢中易腐化的有機物質進行分解，轉變成富含有機質和含有一定量氮、磷、鉀等營養元素的熟料。但是好氧發酵階段并沒有采用控溫控氧操作，不能實現低排放、強腐殖化的效果。

CN102740986B公開了一種分解有機物的方法：準備作為分解對象的有機物的工序，以及對所述有機物施用母細胞溶解酶群的工序，其中所述母細胞溶解酶群是伴隨者產孢子好氧細菌的孢子形成而細胞溶解中生成的。雖然公開了胞內酶對有機質具有降解能力，但是并沒有針對木質素降解進行進一步的研究，也沒有給出將胞內酶用于堆肥發酵的應用方法。

腸桿菌降解木質素機制的研究，朱盛偉，《北京化工大學碩士研究生論文》，2019年，研究了腸桿菌對木質素的降解能力。在不同碳源中研究了腸桿菌的生長特性,通過對木質素溶液降解和脫色的測定,酶活的測定,降解產物的檢測,評價了腸桿菌降解木質素的能力,結果顯示,胞內酶對木質素溶液的降解率可達75%,脫色達到85%,胞外酶活十分有限,胞內酶能檢測到漆酶和過氧化物酶,后者活力較高,最高可達150U/L,降解產物中只檢測到了少量的芳香族化合物,腸桿菌對木質素的降解能力有限。

CN111072409A公開了一種低排放靜態控氧強化腐殖化堆肥的方法，該方法僅采用的復合微生物菌劑做堆肥預處理，并且傳統三階段發酵方式，發酵時間較長，缺失促進大分子腐殖質類物質合成環節的工藝環境控制，對營養物質的利用不充分，在發酵第三階段排氣量較大，造成不必要的浪費。