一种利用酒糟与秸秆靶向调控猪粪腐殖化的联合堆肥方法

本发明涉及农业固体废弃物资源化利用及有机肥制备，特别是涉及一种利用酒糟与秸秆靶向调控猪粪腐殖化的联合堆肥方法。

背景技术：

1、随着畜牧养殖业规模化和酿酒、农业种植的协同发展，猪粪、酒糟和农作物秸秆的产生量日益庞大。好氧堆肥是实现该类有机废弃物无害化处理、减量化处置与资源化利用的主流技术手段。

2、当前畜禽粪便堆肥工艺大多采用添加单一辅料的发酵模式，例如仅配加秸秆，或是仅搭配某类工业废渣开展堆肥处理。现有堆肥技术仍存在两方面突出问题：一方面，对不同农业废弃物的理化特性认知存在局限，原料选择较为单一；部分现有技术将酒糟与秸秆混同，统一归为普通堆肥辅料，但二者理化性质差异显著，属于特性完全不同的两类基质。仅依靠单一辅料，难以同时为堆肥体系提供适配的物理孔隙结构与化学营养条件，无法充分支撑微生物大量增殖，造成堆肥过程碳氮转化效率受限。另一方面，缺少对腐殖化进程的靶向调控手段。现有堆肥大多仅以堆体温度达标、病原菌杀灭等基础无害化指标作为工艺终点，缺少从微观层面对堆料溶解性有机物演化路径的有效干预。堆肥物料虽能够实现基础降解，但向稳定性高的胡敏酸类大分子腐殖物质转化的动力不足，堆肥产物腐殖化指数偏低，最终有机肥产品的品质与农用肥效难以保障。

3、综上，迫切需要开发一种可充分兼顾多种废弃物各自理化特性，在保障有机废弃物高效降解的基础上，能够对堆肥腐殖化过程实现定向靶向调控的联合堆肥新工艺。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种利用酒糟与秸秆靶向调控猪粪腐殖化的联合堆肥方法，以解决上述现有技术存在的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供一种利用酒糟与秸秆靶向调控猪粪腐殖化的联合堆肥方法，包括以下步骤：

4、（1）将猪粪、酒糟和农作物秸秆混合，之后调节所得混合物料的碳氮比为20:1-30:1，含水率为55-65%，得到混合基质；

5、（2）向步骤（1）所得混合基质中接种好氧堆肥微生物菌剂，在好氧条件下进行堆肥发酵，发酵过程通过翻堆结合通风进行调控，维持堆体内部50℃以上高温期5-10天；利用猪粪、酒糟、农作物秸秆三元基质的物理结构与碳氮营养协同作用，靶向调控堆体中溶解性有机物的转化，在堆肥中后期生成大分子芳香族化合物；发酵结束后产物三维荧光光谱中代表类胡敏酸的特征荧光峰响应强度≥0.80，腐殖化指数ha/fa≥1.15，碳氮比12.0-13.5。

6、进一步地，所述农作物秸秆为玉米秸秆、高粱秸秆、小麦秸秆和水稻秸秆中的一种或多种。

7、所述农作物秸秆在堆肥中提供物理骨架结构保障好氧孔隙率，同时提供缓效碳源；所述酒糟呈弱酸性、富含粗蛋白，堆肥初期提供易降解速效碳源，并且缓冲猪粪体系的偏碱性环境。

8、本发明所述“靶向调控猪粪腐殖化”，是指通过猪粪、酒糟、农作物秸秆三元基质复配，利用三者物理结构、碳源类型、酸碱缓冲特性的协同作用，改变堆肥体系内溶解性有机物的演化路径，促使堆肥中后期大分子芳香族化合物优先合成，提升堆肥产物腐殖化指数；该效果可通过三维荧光光谱、腐殖化指数ha/fa等指标进行表征。

9、进一步地，所述猪粪、酒糟和农作物秸秆的干物质质量配比为：猪粪25%-45%，酒糟1.5%-10%，农作物秸秆50%-65%；三者质量百分比之和为100%。

10、进一步地，对猪粪及酒糟进行干湿分离，取分离后的固体渣相作为堆肥原料；所述农作物秸秆粉碎至1~3cm粒径。

11、本发明向混合基质中接种好氧堆肥复合微生物菌剂，好氧条件下进行堆肥发酵，在发酵过程中，通过翻堆结合通风的方式调控堆体工况，维持堆体内部50℃以上高温期为5-10天。该高温条件一方面能够对农作物秸秆的木质纤维素结构实现初步破壁处理，促进秸秆内部腐殖质前体物质释放；另一方面可以灭活堆体中的病原菌，实现堆肥物料的无害化处理。通过猪粪、酒糟、农作物秸秆三元基质物理结构与碳氮营养协同，改变堆体内部溶解性有机物的演化路径；发酵结束后产物三维荧光光谱中代表类胡敏酸的特征荧光峰响应强度≥0.80，腐殖化指数ha/fa≥1.15（优选腐殖化指数ha/fa≥1.40），碳氮比12.0-13.5。

12、本发明中的50℃以上高温期，指堆体温度处于50-70℃区间；堆体温度不宜长期高于70℃，过高温度会杀灭堆肥功能微生物，加剧氨气挥发，不利于大分子腐殖物质合成。

13、进一步地，所述堆肥发酵结束后还包括陈化处理的步骤。

14、陈化处理过程中，产物内留存的腐殖质前体物质继续发生聚合缩合反应，进一步提升腐殖化指数。

15、本发明还提供上述的联合堆肥方法制备得到的有机肥料。

16、本发明公开了以下技术效果：

17、（1）本发明利用猪粪、酒糟和农作物秸秆的理化差异进行互补发酵，其中农作物秸秆提供好氧发酵所需的孔隙结构与缓效碳源，酒糟的弱酸性与易降解特性有效缓冲了猪粪的偏碱性环境并为微生物提供速效碳源，在55%~65%的初始含水率下，有效提升了发酵前期的微生物活性和整体降解效率，克服了传统单一辅料堆肥功能受限的缺陷。

18、（2）本发明通过三元物料配比，使得堆肥体系内的碳源被更加充分地消耗，产物终点碳氮比可稳定降至12.0~13.5区间。相较于传统猪粪与单一秸秆两元发酵，本发明进一步显著降低了产物的碳氮比，确保了养分留存形态的稳定，有效降低了施用时的潜在植物毒性。

19、（3）本发明通过三元基质的碳氮协同作用，有效干预了堆体中溶解性有机物的演化路径，促进了发酵后期大分子芳香族化合物的合成，从而提升了产物中类胡敏酸荧光组分的占比及总体腐殖化指数，提高了所得有机肥产物的质量和农用价值。

1.一种利用酒糟与秸秆靶向调控猪粪腐殖化的联合堆肥方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的联合堆肥方法，其特征在于，所述农作物秸秆为玉米秸秆、高粱秸秆、小麦秸秆和水稻秸秆中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的联合堆肥方法，其特征在于，所述猪粪、酒糟和农作物秸秆的干物质质量配比为：猪粪25%-45%、酒糟1.5%-10%、农作物秸秆50%-65%；三者质量百分比之和为100%。

4.根据权利要求1所述的联合堆肥方法，其特征在于，对猪粪及酒糟进行干湿分离，取分离后的固体渣相作为堆肥原料。

5.根据权利要求1所述的联合堆肥方法，其特征在于，所述农作物秸秆粉碎至1~3cm粒径。

6.根据权利要求1所述的联合堆肥方法，其特征在于，所述堆肥发酵结束后还包括陈化处理的步骤。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的联合堆肥方法制备得到的有机肥料。