[發(fā)明專利]一種離子液體添加劑強(qiáng)化秸稈聯(lián)合堆肥的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111063411.1
• 申請(qǐng)日: 2021-09-10
• 公開（公告）號(hào): CN113773157B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧蕓;馬歡歡;王星星;季蒙蒙;阮文權(quán)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號(hào): C05F17/20
• 分類號(hào): C05F17/20;C05G3/80;C05F17/50
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23211
• 代理人: 彭素琴

本發(fā)明公開了一種離子液體添加劑強(qiáng)化秸稈聯(lián)合堆肥的方法，屬于固廢處理技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明方法以秸稈為主體，聯(lián)合餐廚廢棄物和牛糞進(jìn)行聯(lián)合堆肥，并通過添加少量離子液體作為外源添加劑提高腐殖質(zhì)含量和穩(wěn)定性，提升堆肥品質(zhì)，主要體現(xiàn)在刺激微生物活性，提高與木質(zhì)纖維素降解相關(guān)的酶活性、木質(zhì)纖維素降解相關(guān)的微生物群落的特異性和豐度，從而促進(jìn)木質(zhì)纖維素降解，并加速腐殖化進(jìn)程，提升了堆肥產(chǎn)品中腐殖質(zhì)含量和穩(wěn)定性。此外，外源添加劑降低了堆體的pH和脲酶活性，從而減少了氮損失，提高了堆肥產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)元素氮的含量，減少了堆肥的臭氣產(chǎn)生和二次環(huán)境污染，產(chǎn)品的總養(yǎng)分含量達(dá)到《有機(jī)肥料》農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(NY525?2012)，無需額外添加其它無機(jī)肥。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種離子液體添加劑強(qiáng)化秸稈聯(lián)合堆肥的方法，屬于固廢處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在我國(guó)耕地質(zhì)量普遍下降的嚴(yán)峻形勢(shì)下，發(fā)展和推廣有機(jī)肥已經(jīng)成為我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一項(xiàng)基本國(guó)策，但我國(guó)有機(jī)肥的生產(chǎn)能力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國(guó)內(nèi)外需求。全世界每年生產(chǎn)7億噸以上的木質(zhì)纖維素，提供了豐富的生物質(zhì)原料來源，并對(duì)環(huán)境造成巨大壓力。

秸稈的主要成分是木質(zhì)纖維素，是纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成的三維立體結(jié)構(gòu)。由于木質(zhì)素包裹在纖維素和半纖維素外面，復(fù)雜的交聯(lián)結(jié)構(gòu)使微生物及其分泌的酶很難進(jìn)入秸稈內(nèi)部，導(dǎo)致降解難，其次是纖維素高結(jié)晶度的結(jié)構(gòu)不利于降解，這最終會(huì)導(dǎo)致腐殖化程度低，因此很難以秸稈為主要原料進(jìn)行堆肥，而只能在堆肥中添加少量作為添加劑。目前很多有機(jī)肥的養(yǎng)分含量難以達(dá)到《有機(jī)肥料》農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(NY525-2012)，因此，許多有機(jī)肥產(chǎn)品需要額外添加磷酸二氫銨等無機(jī)肥以增加N、P含量，才能滿足標(biāo)準(zhǔn)從而出售,在添加過程中會(huì)有氨氣釋放造成環(huán)境污染。此外，減少堆肥過程中的氮損失是減少堆肥的二次環(huán)境污染、減少臭氣產(chǎn)生和提高堆肥質(zhì)量的一個(gè)重要研究?jī)?nèi)容。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提高一種強(qiáng)化高效使用秸稈堆肥的方法，以秸稈為主要原料，聯(lián)合餐廚廢棄物和牛糞進(jìn)行聯(lián)合堆肥，并在此基礎(chǔ)上，通過添加少量離子液體作為外源添加劑，可以刺激微生物活性，提高與木質(zhì)纖維素降解相關(guān)的酶活性，并提高木質(zhì)纖維素降解相關(guān)的微生物群落的特異性和豐度，從而促進(jìn)木質(zhì)纖維素降解，并加速腐殖化進(jìn)程，提升了堆肥產(chǎn)品中腐殖質(zhì)含量和穩(wěn)定性。此外，外源添加劑降低了堆體的pH和脲酶活性，從而減少了氮損失，提高了堆肥產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)元素氮的含量，減少了堆肥的臭氣產(chǎn)生和二次環(huán)境污染。產(chǎn)品的總養(yǎng)分含量達(dá)到《有機(jī)肥料》農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(NY525-2012)，無需額外添加其它無機(jī)肥。

本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種強(qiáng)化秸稈聯(lián)合堆肥的方法，包括如下步驟：

(1)將秸稈粉碎，然后與餐廚廢棄物、牛糞混合，獲得堆體；

(2)然后向堆體中加入離子液體作為外源添加劑，并加水調(diào)節(jié)含水率為60％-70％；

(3)室溫環(huán)境開始發(fā)酵，發(fā)酵結(jié)束后獲得有機(jī)肥。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，步驟(1)中，秸稈、餐廚廢棄物和牛糞的質(zhì)量比為8：(1-4)：(1-8)。具體可選8：1：1或4：2：1或4：1：4。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，步驟(1)中，堆體的碳氮比控制在20-25；優(yōu)選為25。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，步驟(1)中，秸稈粉碎至5cm以下；優(yōu)選2cm。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，步驟(2)中，離子液體為氯化羧甲基銨[Gly][Cl]，結(jié)構(gòu)如下所示：

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，步驟(2)中，離子液體相對(duì)堆體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％-1％。優(yōu)選1％。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，步驟(2)中，加水調(diào)節(jié)含水率優(yōu)選為60％左右。

在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，步驟(3)中，發(fā)酵的時(shí)間為30天。