一种有机肥的生产方法与流程

1.本技术涉及有机肥的制备技术领域，具体而言，涉及一种有机肥的生产方法。


背景技术：

2.采用畜禽粪便为原料生产有机肥是养殖废弃物资源化利用的重要途径。随着我国畜禽养殖业的规模化、集约化发展，造成养殖企业大量使用兽用抗生素。但大部分抗生素不能被动物体完全吸收，最终以原药或者代谢产物形式随粪尿排出。畜禽粪便中残留抗生素伴随有机肥施用进入农田生态系统，从而对土壤环境和人类健康产生一定的威胁。


技术实现要素：

3.本技术提供一种有机肥的生产方法，在生产过程中高效去除畜禽粪便中的抗生素，以改善有机肥中抗生素残留问题。
4.本技术提供一种有机肥的生产方法，包括如下步骤：将60
‑
70重量份的畜禽粪便、30
‑
40重量份的有机辅料和0.1
‑
0.2重量份的复合发酵菌剂混合并调节水分至55
‑
60％得到预处理物料；其中，复合发酵菌剂包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌和黑曲霉菌，有效活菌数≥100亿/克。将预处理物料置于发酵槽内，进行一次发酵并翻堆；其中，堆体高度为1.5
‑
1.8m；堆体光照强度为3000
‑
5000lux，光照时间为2
‑
3h/天；一次发酵周期为20
‑
25天。将经过一次发酵的发酵料掏出发酵槽，将发酵料置于发酵车间中进行二次发酵腐熟并翻堆；其中，堆体宽度为5
‑
6m，高度为2
‑
2.5m，二次发酵周期为15
‑
20天，，堆体水分为30
‑
35％。对二次发酵腐熟后的物料进行造粒。
5.在本发明的一种实施例中，枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌和黑曲霉菌的质量比为：2:(1
‑
2):(2
‑
3):(2
‑
3)。
6.在本发明的一种实施例中，畜禽粪便为鲜鸡粪，鲜鸡粪的含水量为≤75％。
7.在本发明的一种实施例中，有机辅料包括秸秆和糠醛渣中的至少一种，有机辅料的含水量≤40％，粒径≤1cm。
8.在本发明的一种实施例中，发酵槽的宽为10
‑
12米，高2
‑
2.2米，长70
‑
80米。
9.在本发明的一种实施例中，当堆体温度为65
‑
70℃时，对发酵槽内的发酵料进行翻堆，每1
‑
2天翻堆一次。
10.在本发明的一种实施例中，一次发酵时，堆体高温期≥50℃持续天数为15天以上，堆体高温期≥60℃持续天数为7天以上。
11.在本发明的一种实施例中，二次发酵腐熟翻堆2
‑
3次。
12.在本发明的一种实施例中，预处理物料中抗生素包括金霉素、强力霉素、诺氟沙星和恩诺沙星，每种所述抗生素的含量为252.93
‑
1128.35μg/kg。
13.在本发明的一种实施例中，造粒后的有机肥中每种抗生素含量为5.78
‑
175.26μg/kg。
14.本发明的有益效果包括：
15.充分利用畜禽粪便和有机辅料，通过复合发酵菌剂进行长时间的高温好氧发酵生产有机肥，升温快、高温期持续时间长；并且在发酵的过程中与复合发酵菌剂进行配合，复合发酵菌剂中含有枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌和黑曲霉菌，上述几种菌协同配合，可以实现对畜禽粪便中多种抗生素的高效去除，提高了有机肥的品质，降低了环境污染。
16.相较于现有技术，本发明具有如下优点：(1)堆肥原料配制更加科学，原料中添加了复合发酵菌剂，通过枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌和黑曲霉菌的协同配合作用，提高了抗生素降解效率。(2)优化了有机堆肥工艺，通过翻堆、辅助光照和温度控制等技术，促进了抗生素的高效降解。(3)采用本方法生产的有机肥中抗生素降解率可达到80％以上。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
18.图1为本技术提供的有机肥的生产方法的工艺流程图；
19.图2为本技术实施例1提供的有机肥的生产方法的一次发酵期间温度变化图；
20.图3为本技术实施例1提供的有机肥的生产方法过程中抗生素含量变化图；
21.图4为本技术实施例2提供的有机肥的生产方法的一次发酵期间温度变化图；
22.图5为本技术实施例2提供的有机肥的生产方法过程中抗生素含量变化图。
具体实施方式
23.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
24.图1为本技术提供的有机肥的生产方法的工艺流程图。请参阅图1，本技术中，有机肥的生产方法包括如下步骤：
25.s110，将60
‑
70重量份的畜禽粪便、30
‑
40重量份的有机辅料和0.1
‑
0.2重量份的复合发酵菌剂混合并调节水分至55
‑
60％得到预处理物料；其中，复合发酵菌剂包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌和黑曲霉菌，有效活菌数≥100亿/克。
26.本技术中，畜禽粪便可以是猪粪、牛粪和鸡粪等，其中，鸡粪的养分含量高。所以，畜禽粪便优选为鲜鸡粪，其中，鲜鸡粪的含水量为≤75％。
27.可选地，鸡粪ph为7
‑
8，含水量为65
‑
72％、有机质含量为40
‑
50％、氮含量为1
‑
2％、磷含量为1
‑
1.5％、钾含量为2
‑
3％。
28.有机辅料包括秸秆和糠醛渣中的至少一种，有机辅料的含水量≤40％，粒径≤1cm。其中，秸秆可以是玉米秸秆、水稻秸秆、小麦秸秆等；糠醛渣是生物质水解过程中产生的废弃物，主要是玉米芯、玉米秆、稻壳、棉籽壳以及农副产品加工产生糠醛时的废弃物。
29.可选地，糠醛渣ph为4.5
‑
5.5，含水量为40
‑
45％、有机质含量为60
‑
70％、氮含量为0.5
‑
1％、磷含量为0.1
‑
0.5％、钾含量为0.5
‑
1％。
30.本技术中，预处理物料中的畜禽粪便的重量份数为60份、62份、64份、66份、68份或70份；有机辅料的重量份数为30份、32份、34份、36份、38份或40份；复合发酵菌剂的重量份数为0.1份、0.12份、0.14份、0.16份、0.18份或0.2份；预处理物料的含水量为55％、56％、57％、58％、59％或60％。
31.本技术中，枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌和黑曲霉菌的质量比为：2:(1
‑
2):(2
‑
3):(2
‑
3)。作为示例性地，枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌和黑曲霉菌的质量比为：2:1:2:2、2:2:2:2、2:1:3:2、2:1:3:3或2:2:3:3。
32.将上述原料混合以后，得到的预处理物料中，抗生素主要有金霉素ctc、强力霉素dox、诺氟沙星nor、恩诺沙星enr等4种抗生素。每种抗生素含量为252.93
‑
1128.35μg/kg。
33.s120，将预处理物料置于发酵槽内，进行一次发酵并翻堆；其中，堆体高度为1.5
‑
1.8m；堆体光照强度为3000
‑
5000lux，光照时间为2
‑
3h/天；一次发酵周期为20
‑
25天。
34.本技术中，发酵槽的宽为10
‑
12米，高2
‑
2.2米，长70
‑
80米。作为示例性地，发酵槽的宽为10米、11米或12米；高为2米、2.1米或2.2米；长为70米、72米、74米、76米、78米或80米。
35.将发酵物堆放于发酵槽内以后，堆体的高度为1.5
‑
1.8m。作为示例性地，堆体的高度为1.5m、1.6m、1.7m或1.8m。
36.由于堆体提供了光照，且光照强度为3000
‑
5000lux，光照时间为2
‑
3h/天；所以，堆体的温度会持续升高，为了控制堆体的温度，需要对堆体进行翻堆，当堆体温度为65
‑
70℃时，对发酵槽内的发酵料进行翻堆，每1
‑
2天翻堆一次。
37.作为示例性地，光照强度为3000lux、3500lux、4000lux、4500lux或5000lux；光照时间为2h/天、2.5h/天或3h/天。
38.一次发酵的周期一共为20
‑
25天，当堆体高温期≥50℃持续天数为15天以上，堆体高温期≥60℃持续天数为7天以上，一次发酵基本完成。
39.s130，将经过一次发酵的发酵料掏出发酵槽，将发酵料置于发酵车间中进行二次发酵腐熟并翻堆；其中，堆体宽度为5
‑
6m，高度为2
‑
2.5m，二次发酵周期为15
‑
20天，堆体水分为30
‑
35％。可选地，二次发酵腐熟期间，翻堆次数为2
‑
3次。
40.作为示例性地，堆体的宽度为5m、5.5m或6m；堆体的高度为2m、2.2m或2.5m。
41.s140，对二次发酵腐熟后的物料进行造粒。将发酵好的物料进行筛分和造粒，形成颗粒有机肥，有机肥产品质量要求应符合行业标准ny525
‑
2021的规定。
42.造粒后的有机肥中抗生素主要有金霉素ctc、强力霉素dox、诺氟沙星nor、恩诺沙星enr。每种抗生素含量为5.78
‑
175.26μg/kg。
43.s150，将制备好的有机肥进行抽样检验，各项指标合格后定量包装。
44.本技术实施例提供的有机肥的生产方法的有益效果包括：
45.充分利用畜禽粪便和有机辅料，通过复合发酵菌剂进行长时间的高温好氧发酵生产有机肥，升温快、高温期持续时间长；并且在发酵的过程中与复合发酵菌剂进行配合，复合发酵菌剂中含有枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌和黑曲霉菌，上述几种菌协同配合，可以实现对畜禽粪便中多种抗生素的高效去除，提高了有机肥的品质，降低了环境污染。
46.相较于现有技术，本发明具有如下优点：(1)堆肥原料配制更加科学，原料中添加
了复合发酵菌剂，通过枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌和黑曲霉菌的协同配合作用，提高了抗生素降解效率。(2)优化了有机堆肥工艺，通过翻堆、辅助光照和温度控制等技术，延长了高温期，50℃以上高温可持续超过15天，60℃以上高温持续7天以上，促进了抗生素的高效降解。(3)采用本方法生产的有机肥中抗生素降解率可达到80％以上。
47.实施例1
48.有机肥的生产方法包括如下步骤：
49.1、原料预处理：鲜鸡粪70％、玉米秸秆30％、复合发酵菌剂0.1％，调节水分至57％得到预处理物料。其中，鲜鸡粪含水量为72.3％；玉米秸秆含水量为18.6％，粉碎后粒径为0.5
‑
1cm；复合发酵菌剂由质量比为2:2:3:3的枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌、黑曲霉菌构成，有效活菌数为100亿/克。
50.2、一次发酵：一次发酵采用槽式发酵方式，发酵槽的宽为10米，高2米，长70米，将预处理物料填到发酵槽发酵，堆体高度为1.6m，定期进行翻堆控制温度，并辅助光照，加速堆肥原料腐熟与抗生素降解。当堆体温度为65
‑
70℃时进行机械翻堆，1
‑
2天翻堆一次。结合翻堆对发酵物料进行辅助光照，光照强度为4000lux，光照时间3小时/天。一次发酵周期为25天，其中堆体高温期50℃以上持续天数为18天，其中60℃以上高温期达到10天，一次发酵期间温度变化见图2。
51.3、二次发酵：将经过一次发酵的发酵料掏出发酵槽，在二次发酵车间集中堆集成2m高进行二次发酵腐熟，二次发酵周期为20天，期间翻堆2次，堆体水分控制在30
‑
35％。
52.4、筛分造粒：将发酵好的物料进行筛分和造粒，形成颗粒有机肥，有机肥产品质量要求应符合行业标准ny525
‑
2021的规定。
53.5、产品包装：将制备好的有机肥进行抽样检验，各项指标合格后定量包装。
54.本实施例提供的有机肥生产方法过程中抗生素含量变化如图3所示，从图3可以看出，原料中检测到金霉素ctc、强力霉素dox、诺氟沙星nor、恩诺沙星enr等4种抗生素，含量为271.21μg/kg
‑
973.25μg/kg之间；经过一次发酵、二次发酵和造粒以后，得到的有机肥产品中4种抗生素含量为5.78μg/kg
‑
175.26μg/kg之间，抗生素的降解率达到81.22％
‑
97.87％。
55.实施例2
56.1、原料预处理：鲜鸡粪60％、糠醛渣40％、复合发酵菌剂0.2％，调节水分至58％得到预处理物料。其中，鲜鸡粪含水量为71.5％；糠醛渣含水量为37.8％，粒径0.2
‑
0.3cm；复合发酵菌剂由质量比为2:2:3:3的枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌、黑曲霉菌构成，有效活菌数为100亿/克。
57.2、一次发酵：一次发酵采用槽式发酵方式，发酵槽的宽为10米，高2米，长70米，将预处理物料填到发酵槽发酵，堆体高度1.8m，定期进行翻堆控制温度，并辅助光照，加速堆肥原料腐熟与抗生素降解。当堆体温度为65
‑
70℃时进行机械翻堆，1
‑
2天翻堆一次。结合翻堆对发酵物料进行辅助光照，光照强度为4000lux，光照时间3小时/天。一次发酵周期为21天，其中堆体高温期50℃以上持续天数为16天，其中60℃以上高温期达到9天，一次发酵期间温度变化见图4。
58.3、二次发酵：将经过一次发酵的发酵料掏出发酵槽，在二次发酵车间集中堆集成2米高进行二次发酵腐熟，二次发酵周期为20天，期间翻堆3次，堆体水分控制在30
‑
35％。
59.4、筛分造粒：将发酵好的物料进行筛分和造粒，形成颗粒有机肥，有机肥产品质量要求应符合行业标准ny525
‑
2021的规定。
60.5、产品包装：将制备好的有机肥进行抽样检验，各项指标合格后定量包装。
61.本实施例提供的有机肥生产方法过程中抗生素含量变化如图5所示，从图5可以看出，原料中检测到金霉素ctc、强力霉素dox、诺氟沙星nor、恩诺沙星enr等4种抗生素，含量为252.93μg/kg
‑
1128.35μg/kg之间；经过一次发酵、二次发酵和造粒以后，得到的有机肥产品中4种抗生素含量为12.25μg/kg
‑
118.37μg/kg之间，抗生素的降解率达到82.51％
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97.15％。
62.从实施例1和实施例2可以看出，本技术提供的有机肥的生产方法，能够高效降解畜禽粪便中的抗生素，提高了有机肥的品质，降低了环境污染。
63.以上仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。