[發明專利]一種水熱炭化液調理好氧堆肥實現有機肥品質提升和氨減排的方法

在審

• 申請號: 202310684820.6
• 申請日: 2023-06-09
• 公開（公告）號: CN116655418A
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 馮彥房;陳森;薛利紅;孫海軍;謝文萍;王吉祥;黃旺
• 申請（專利權）人: 江蘇省農業科學院
• 主分類號: C05G1/00
• 分類號: C05G1/00;C05F17/20;C05F17/40;C05F15/00
• 代理公司: 南京冠譽至恒知識產權代理有限公司 32426
• 代理人: 薛海霞

本發明屬于農林資源化領域，具體涉及一種水熱炭化液調理好氧堆肥實現有機肥品質提升和氨減排的方法。水熱炭化液以農林廢棄物為原料，在一定溫度壓力條件下通過水熱反應制備而成，并通過改性措施進一步提升其適用性；好氧堆肥步驟主要為：以畜禽糞便、楊木木屑和改性水熱炭化液為發酵原料，在好氧堆肥反應器堆置20?35天，期間多次翻堆并保持適宜水分條件，使其充分腐熟。水熱炭化液可作為一種有效的堆肥添加劑，在不影響堆肥腐熟的前提下提高堆肥養分、腐殖酸及溶解性有機質(DOM)含量，并大幅度減少NHsubgt;3/subgt;揮發排放7.8?22.9％，實現廢棄物資源循環和環境減排的多重目標。

技術領域

本發明屬于農林資源化領域，具體涉及一種水熱炭化液調理好氧堆肥實現有機肥品質提升和氨減排的方法。

背景技術

目前，中國每年產生畜禽廢棄物約38億噸，其中畜禽糞便約15億噸，占廢棄物總量的近39.5％，畜禽糞便中殘留的抗生素、重金屬、病原體及其他污染物造成嚴重的環境污染問題。作為一種有機固體廢棄物，畜禽糞便具有富含機質(OM)和氮、磷、鉀等營養物質的特點。

畜禽糞便的好氧堆肥發酵是指在有氧條件下，將糞便原料當中的有機物經過自然界中微生物作用后，發生一系列的降解與轉化，使其中的有機物發生礦質化、腐殖化以及無害化后變成可以用于農業種植生產的一種腐熟肥料處理技術。使用牲畜堆肥作為肥料有助于為植物提供必要的營養物質。堆肥是將動物糞便和其他農業廢棄物轉化為優質農業有機肥料的一種有效且廣泛應用的方法。通過向堆肥中添加一定量的添加劑對減少氮素損失有較好效果，國內外對不同類型添加劑的保氮效果已有較多研究。

好氧堆肥過程中會產生一些有害氣體，并會對大氣環境造成一定程度上的污染。其中，堆肥排放的NH₃具有難聞刺激性臭味，降低了空氣質量。NH₃同樣也是酸雨形成的主要原因之一，會對土壤、水體以及地表生物造成嚴重危害。因此，在堆肥過程中應格外注意對NH₃的排放進行監測。此外，許多堆肥產品還存在養分不足的現象，必須添加植物營養物質或肥料才能滿足作物的需求。

我國人工林規模發展迅速，已經成為世界上人工林保存面積最大的國家。在人工速生豐產林工程中，楊樹為主要造林樹種之一。速生楊規模的快速發展在滿足人們對木材的需求的同時，產生了大量的采伐剩余物和加工剩余物，這些剩余物含有豐富的生物活性物質、纖維素以及半纖維素。木屑作為一種活性調理劑，有機質含量高，能調節堆肥碳氮比，且含有堆肥需要的自由空域和微生物生長的附著點。

水熱炭化(HTC)是一種新型的將生物廢棄物轉化成水熱炭的方法，因為HTC在溫和的條件下(180-250℃)運行，所以很有希望只釋放少量氣體(主要是CO₂)。HTC的過程通常持續幾分鐘到幾小時，產生的固體碳燃料稱為水熱炭，同時生成的液相產物稱為水熱炭化液(AP)。以往的研究表明，大多數木質纖維素生物質水熱炭化得到的AP由于形成大量揮發性脂肪酸而顯示出酸性，而酸性的AP通過改變土壤pH對土壤氨揮發具有顯著的抑制作用。此外，與禽畜糞便相似，AP同樣含有例如N、P、K等豐富的營養物質及有機物。水熱炭化液因其能夠增加土壤肥力改良土壤結構，以及減少土壤氨揮發的特點。目前已有在土壤方面的應用研究，但至今還沒有在堆肥過程中添加水熱炭化液作為添加劑的報道。

發明內容

本發明的目的是提供一種水熱炭化液調理好氧堆肥實現有機肥品質提升和氨減排的方法。

為了實現上述發明目的，本發明所采用的技術方案為：一種水熱炭化液調理好氧堆肥實現有機肥品質提升和氨減排的方法，其特征在于，水熱炭化液為水熱碳化反應的液體產物；堆肥步驟為：以畜禽糞便、楊木木屑和水熱炭化液為發酵原料，在好氧堆肥反應器中堆置20-35天；畜禽糞便、楊木木屑的混合物為初始堆料；水熱炭化液與初始堆料的比例為(3-15)L:100kg。