申请日2021.06.11
公开（公告）日2021.09.10
IPC分类号C05G3/80; C05G5/20; C05F17/10; C05F17/20; C05F17/50; C05F17/70
摘要
本发明提供了规模猪场低排放的养殖污水资源化和粪便酶解微氧堆肥方法，涉及堆肥技术领域，包括以下步骤：固液分离、构建发酵池、制备粪便发酵剂、猪粪发酵微氧酶解、铺设底料、制备粪水发酵剂、粪水发酵和循环发酵；本发明通过一个发酵池来容纳干燥后的猪粪，利用高温菌发酵剂、红砂糖、温水、豆粕、茶粕和菜粕来制备粪便发酵剂，通过将粪便发酵剂配合蛋白酶加入猪粪中对猪粪进行发酵酶解，得到无臭味的固态有机肥，通过另一个发酵池来容纳猪尿粪水，利用流体发酵剂、红糖和温水来制备粪水发酵剂，通过将粪水发酵剂配合α型淀粉酶加入猪尿粪水进行发酵酶解，得到无臭味的小分子碳有机肥水，解决了养殖污水和粪便难以处理的问题。
权利要求书
1.规模猪场低排放的养殖污水资源化和粪便酶解微氧堆肥方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：固液分离
从猪圈直接运输新鲜猪粪和猪尿粪水，利用固液分离机对新鲜猪粪进行固液分离，使其不含尿，并将猪粪的含水量控制在20％-40％，得到干猪粪；
步骤二：构建发酵池
选择平坦的空地，挖建两个发酵池，并在发酵池上搭建大棚，大棚上覆盖2-3层保温膜；
步骤三：制备粪便发酵剂
准备高温菌发酵剂、红砂糖和温水，进行搅拌混合，控制温度为20-35摄氏度，保温激活24-48小时，然后向其中添加豆粕、茶粕和菜粕，得到粪便发酵剂；
步骤四：猪粪发酵微氧酶解
将步骤一得到的干猪粪输入至第一个发酵池中，并将干猪粪堆积成条状，最佳宽1-1.2米，高1米以上，长度不限，在堆积的过程中按照等分量加入粪便发酵剂，然后加入蛋白酶，在24小时内将温度升温到70摄氏度，在72小时后将温度下降到60摄氏度以下，发酵7-10天得到无臭味的固态有机肥；
步骤五：铺设底料
在第二个发酵池内部的底部垫三分之一无臭味的固态有机肥，再将猪尿粪水输入至该发酵池中；
步骤六：制备粪水发酵剂
准备流体发酵剂、红糖和温水，进行混合搅拌24-48小时，并保温在20-30摄氏度，得到粪水发酵剂，然后存储备用，在半个月内使用；
步骤七：粪水发酵
按照等分量将粪水发酵剂直接泼洒到猪尿粪水中，控制温度为25摄氏度，3天后再倒入相同等分量的粪水发酵剂，并加入α型淀粉酶，等待3-5天，粪水颜色变微红或微褐色，等待10-15天发酵完成，变成无臭味的小分子碳有机肥水；
步骤八：循环发酵
在第一发酵池底部注入三分之一无臭味的小分子碳有机肥水，重复上述步骤，利用两个发酵池进行循环发酵。
2.根据权利要求1所述的规模猪场低排放的养殖污水资源化和粪便酶解微氧堆肥方法，其特征在于：所述步骤二中，挖建两个发酵池，控制每个发酵池内部的容积为：能够消纳20-25天的新鲜猪粪或猪尿粪水。
3.根据权利要求1所述的规模猪场低排放的养殖污水资源化和粪便酶解微氧堆肥方法，其特征在于：所述步骤三中，按照如下质量比准备原料：180-220份高温菌发酵剂、180-220份红砂糖、4800-5200份温水、30-50份豆粕、20-40份茶粕和10-20份菜粕。
4.根据权利要求3所述的规模猪场低排放的养殖污水资源化和粪便酶解微氧堆肥方法，其特征在于：所述步骤三中，高温菌发酵剂由以下菌种组成：芽孢杆菌群、乳酸菌群、酵母菌群、米曲霉、黑曲霉、假丝褐霉菌、固氮菌、磷钾菌及其培养物；纤维素酶、半纤维素酶、木质素酶及果胶酶复合酶，活菌及孢子含量为100亿/克。
5.根据权利要求1所述的规模猪场低排放的养殖污水资源化和粪便酶解微氧堆肥方法，其特征在于：所述步骤四中，按照等分量加入粪便发酵剂，该等分量为200克粪便发酵剂/1立方猪粪，且蛋白酶的加入量为30毫克/1克粪便发酵剂。
6.根据权利要求5所述的规模猪场低排放的养殖污水资源化和粪便酶解微氧堆肥方法，其特征在于：所述步骤四中，发酵到5-7天时进行一次曝气，在夏季的时候，进行密封发酵，在冬季的时候，不密封，在发酵的粪堆上覆盖草帘和薄膜。
7.根据权利要求1所述的规模猪场低排放的养殖污水资源化和粪便酶解微氧堆肥方法，其特征在于：所述步骤六中，按照如下质量比准备原料：900-1050份流体发酵剂、950-1050份红糖和4800-5200份温水。
8.根据权利要求7所述的规模猪场低排放的养殖污水资源化和粪便酶解微氧堆肥方法，其特征在于：所述步骤六中，流体发酵剂由以下菌种组成：芽孢杆菌群、乳酸菌群、酵母菌群、米曲霉、黑曲霉、假丝褐霉菌、固氨菌；含有纤维素的、半纤维素酶、木质素酶，活菌及孢子含量为150亿/克。
9.根据权利要求1所述的规模猪场低排放的养殖污水资源化和粪便酶解微氧堆肥方法，其特征在于：所述步骤七中，按照等分量将粪水发酵剂直接泼洒到猪尿粪水中，该等分量为20克粪水发酵剂/立方猪尿粪水，且α型淀粉酶的加入量为30毫克/1克粪水发酵剂。
说明书
规模猪场低排放的养殖污水资源化和粪便酶解微氧堆肥方法
技术领域
本发明涉及堆肥技术领域，尤其涉及规模猪场低排放的养殖污水资源化和粪便酶解微氧堆肥方法。
背景技术
目前生猪养殖业发展迅速，催生了很多大型生猪养殖场，大型生猪养殖场每天要产生大量的生猪粪尿污水，这些生猪粪尿污水都是很好的有机肥料，但是大量生猪粪尿污水的处理成为养殖场一个棘手的难题；
由于缺乏可行的处理技术措施，目前大多数生猪养殖场的生猪粪尿污水厌氧发酵变成沼渣沼液，或者未经无害化处理和资源化利用直接使用，大量沼液不稀释直接还田会烧苗，会造成土壤缺氧，没经过发酵的猪粪直接用在地里，遇上适合发酵的温度就会达到发酵条件，发酵过程会产生一定热量，烧坏农作物根系，同时，猪场最难处理的的是猪粪水，猪粪水有机含量高，浓度大，如果不进行有效措施的处理，会导致持续的恶臭，给环境带来严重的影响，因此，本发明提出规模猪场低排放的养殖污水资源化和粪便酶解微氧堆肥方法以解决现有技术中存在的问题，实现全量还田，快速提高土壤生物活性和有机质含量，减少农田化肥用量，实现减污减排协同效应。
发明内容
针对上述问题，本发明提出规模猪场低排放的养殖污水资源化和粪便酶解微氧堆肥方法，该方法构建两个发酵池，通过一个发酵池制备无臭味的固态有机肥，不用翻堆，能耗是翻抛堆肥的十分之一；通过另一个发酵池制备无臭味的小分子碳有机肥水，经验证，固态有机肥符合NY/T525-2021有机肥料标准，同时易氧化有机质含量提高20-60％，小分子碳有机肥水，水溶性小分子有机质0.5-1％、N含量2-5％、P、K含量0.3-1％、大肠杆菌＜3MPN/ml，可以不用稀释直接还田，连续灌溉不烧苗，且由于养分损失少，加上其中含有大量的益生微生物，施肥效果比直接的肥料效果更好，解决了养殖污水和粪便难以处理的问题。
为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：规模猪场低排放的养殖污水资源化和粪便酶解微氧堆肥方法，包括以下步骤：
步骤一：固液分离
从猪圈直接运输新鲜猪粪和猪尿粪水，利用(固液分离机)对新鲜猪粪进行固液分离，使其不含尿，并将猪粪的含水量控制在20％-40％，得到干猪粪；
步骤二：构建发酵池
选择平坦的空地，挖建两个发酵池，并在发酵池上搭建大棚，大棚上覆盖2-3层保温膜；
步骤三：制备粪便发酵剂
准备高温菌发酵剂、红砂糖和温水，进行搅拌混合，控制温度为20-35摄氏度，保温激活24-48小时，然后向其中添加豆粕、茶粕和菜粕，得到粪便发酵剂；
步骤四：猪粪发酵微氧酶解
将步骤一得到的干猪粪输入至第一个发酵池中，并将干猪粪堆积成条状，最佳宽1-1.2米，高1米以上，长度不限，在堆积的过程中按照等分量加入粪便发酵剂，然后加入蛋白酶，在24小时内将温度升温到70摄氏度，在72小时后将温度下降到60摄氏度以下，发酵7-10天得到无臭味的固态有机肥；
步骤五：铺设底料
在第二个发酵池内部的底部垫三分之一无臭味的固态有机肥，再将猪尿粪水输入至该发酵池中；
步骤六：制备粪水发酵剂
准备流体发酵剂、红糖和温水，进行混合搅拌24-48小时，并保温在20-30摄氏度，得到粪水发酵剂，然后存储备用，在半个月内使用；
步骤七：粪水发酵
按照等分量将粪水发酵剂直接泼洒到猪尿粪水中，控制温度为25摄氏度，3天后再倒入相同等分量的粪水发酵剂，并加入α型淀粉酶，等待3-5天，粪水颜色编委微红或微褐色，等待10-15天发酵完成，变成无臭味的小分子碳有机肥水；
步骤八：循环发酵
在第一发酵池底部注入三分之一无臭味的小分子碳有机肥水，重复上述步骤，利用两个发酵池进行循环发酵。
进一步改进在于：所述步骤二中，挖建两个发酵池，控制每个发酵池内部的容积为：能够消纳20-25天的新鲜猪粪或猪尿粪水。
进一步改进在于：所述步骤三中，按照如下质量比准备原料：180-220份高温菌发酵剂、180-220份红砂糖、4800-5200份温水、30-50份豆粕、20-40份茶粕和10-20份菜粕。
进一步改进在于：所述步骤三中，高温菌发酵剂由以下菌种组成：芽孢杆菌群、乳酸菌群、酵母菌群、米曲霉、黑曲霉、假丝褐霉菌、固氮菌、磷钾菌及其培养物；纤维素酶、半纤维素酶、木质素酶及果胶酶复合酶，活菌及孢子含量为100亿/克。
进一步改进在于：所述步骤四中，按照等分量加入粪便发酵剂，该等分量为200克粪便发酵剂/1立方猪粪，且蛋白酶的加入量为30毫克/1克粪便发酵剂。
进一步改进在于：所述步骤四中，发酵到5-7天时进行一次曝气，在夏季的时候，进行密封发酵，在冬季的时候，不密封，在发酵的粪堆上覆盖草帘和薄膜。
进一步改进在于：所述步骤六中，按照如下质量比准备原料：900-1050份流体发酵剂、950-1050份红糖和4800-5200份温水。
进一步改进在于：所述步骤六中，流体发酵剂由以下菌种组成：芽孢杆菌群、乳酸菌群、酵母菌群、米曲霉、黑曲霉、假丝褐霉菌、固氨菌；含有纤维素的、半纤维素酶、木质素酶，活菌及孢子含量为150亿/克。
进一步改进在于：所述步骤七中，按照等分量将粪水发酵剂直接泼洒到猪尿粪水中，该等分量为20克粪水发酵剂/立方猪尿粪水，且α型淀粉酶的加入量为30毫克/1克粪水发酵剂。
本发明的有益效果为：
1、本发明构建两个发酵池，通过一个发酵池来容纳干燥后的猪粪，利用高温菌发酵剂、红砂糖、温水、豆粕、茶粕和菜粕来制备粪便发酵剂，通过将粪便发酵剂配合蛋白酶加入猪粪中对猪粪进行发酵酶解，得到无臭味的固态有机肥，通过另一个发酵池来容纳猪尿粪水，利用流体发酵剂、红糖和温水来制备粪水发酵剂，通过将粪水发酵剂配合α型淀粉酶加入猪尿粪水进行发酵酶解，得到无臭味的小分子碳有机肥水，经验证，符合NY/T525-2021有机肥料标准，且由于发酵时间短，养分损失少，加上其中含有大量的益生微生物，施肥效果比直接的肥料效果更好，解决了养殖污水和粪便难以处理的问题。
2、本发明在猪粪的发酵过程中添加蛋白酶，在猪尿粪水过程中添加α型淀粉酶，有利于提高水解及发酵的速率，经验证，比一般发酵或自然发酵速度快5倍以上。
3、本发明在猪粪发酵的过程后，在第二个发酵池内部的底部垫三分之一无臭味的固态有机肥，在猪尿粪水发酵后，在第一发酵池底部注入三分之一无臭味的小分子碳有机肥水，以此作为母料，从而进行循环，使得新旧粪料混合，类似于老面馒头的母料，相当于添加醌基物质，抑制矿化、强化腐殖化，有利于提高发酵速率，及时对猪粪尿水进行发酵，减少碳、氮损失，解决臭味、苍蝇问题，使得发酵养分流失少。
（发明人：于家伊;刘墨;任忠秀;张文）