一种废弃料的处理工艺的制作方法

1.本技术涉及有机生物肥料技术领域，更具体地说，涉及一种废弃料的处理工艺。


背景技术：

2.我国作为农业大国，每年需要使用大量的肥料。目前主要是使用化学肥料，因为化学肥料具有较高的营养成分，且单位面积内使用量较少。但是，化学肥料主要有尿素、磷肥、钾肥、碳酸氢铵、硝态氮化肥、硫酸铵以及含氯化肥，使得化学肥料含有较多的氨、氮和氯等物质，长期使用后，会导致土壤团粒结构被破坏，土壤板结，另外，长时间使用化学肥料还会导致地下水污染、次生盐渍化、微生物减少，影响到土壤中的微环境，进而造成农作为减产等问题。
3.对此，人们探索了有机生物肥的制备，有机生物肥是由禽畜粪便和固体废弃物等经过发酵腐熟的含碳有机物料，其中固体废弃物为厨余垃圾、农作物废物以及园林垃圾等含碳废弃物。有机生物肥料的使用可以解决化学肥料存在的弊端，且在使用过程中可促进农作物增产增收的效果，对环境的负面影响较小，可以显著改善土壤环境。
4.但是，现有的有机生物肥料的生产周期长，一般为50～60天，且效率低，受气候和天气等环境因素影响大，大量有机废弃物资源并不能得到充分利用，有机生物肥料的产量和使用量并未达到预期。


技术实现要素：

5.针对现有的有机肥生产工艺存在弊端，导致有机废弃物资源利用程度低的问题，本技术提供一种废弃料的处理工艺。
6.本技术提供一种废弃料的处理工艺，采用如下的技术方案：一种废弃料的处理工艺，包括以下制备步骤：生物制剂配置：配置含有枯草芽孢杆菌和棘孢小单孢菌的第一微生物菌液；配置含有蛋白酶、葡聚糖酶、果胶酶和纤维素酶的复合酶制剂；配制含有成团肠杆菌、酵母菌、巨大芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌和不动杆菌的第二微生物菌液；配料：将固体废弃物、禽畜粪便和石灰粉按照重量份比为(4～6)：(15～20)：1进行混合，制得有机肥原料；一轮发酵：将第一微生物菌液和复合酶制剂混合稀释，再与有机肥原料混合均匀，覆膜发酵4～7天；二轮发酵：除去一轮发酵的覆膜，再将第二微生物菌液稀释后均匀混入到一轮发酵后的粪肥中，充分搅拌，在通风环境下继续发酵10～15天，得到腐熟肥料；改性复配：将腐熟肥料、珍珠岩、硫酸钾、磷酸二铵和碳酸镁按照重量份比为(90～110)：(4～6)：(5～9)：(1～5)：1充分拌料混合，得到生物有机肥。
7.通过采用上述技术方案，将禽畜粪便、厨余垃圾、农作物废物以及园林垃圾等有机废弃物资源进行充分利用，生产的有机肥可以达到现有的各项标准，具有很好的环保效益
和经济效益。该工艺对传统的堆肥生产工艺进行改进，通过特殊的微生物菌液和生物酶制剂的合理选择和准确施加，大大提高了有机肥原料发酵过程的速率和程度，缩短了有机肥的生产周期，使平均生产周期低于一个月。其中，该工艺可以在封闭的环境中完成生产过程，并可以对发酵过程产生的臭味气体进行充分消解，封闭环境下对生产过程中的环境条件进行控制，消除天气和气候因素对生产过程中的影响，达到更好地消解有机废弃物的效果。
8.通过配料使得有机肥原料呈碱性，在发酵的过程中，石灰粉会散发热量，进一步加快有机化肥原料的升温速度，同时配合第一微生物菌液、复合酶制剂和第二微生物菌液，加快有机肥原料发酵。温度变化快，使得发酵不均匀，且容易产生大量发臭气体；温度变化低，发酵过程慢，发酵效率低，且有可能发酵不完全。通过合理配置固体废弃物等、禽畜粪便和石灰粉的用量，控制有机肥原料在发酵过程中的温度变化，从而减少温度变化快或变化慢对发酵造成影响。
9.禽畜粪便的含水量不同，有的含水量较多，有的含水量较少，不便于进行发酵。对此，禽畜粪便在与石灰粉和固体废弃物进行配料前，需要将禽畜粪便的含水量调至10～20％，使得禽畜粪便含水均匀，减少禽畜粪便水分对发酵的影响，同时便于与固体废弃物进行混合，同时，使得混合后的有机肥原料更容易发酵，发酵效率更高。
10.通过第一微生物菌液和复合酶制剂的作用，使可降解挥发性固体大量减少，且可以杀死大量的细菌和微生物，同时提高发酵效率。一轮发酵中在第一微生物军爷和复合酶制剂的作用下，使得多糖化合物(淀粉、纤维素、半纤维素)水解成单糖，以及使脂肪的分解。同时蛋白质等物质，复合酶制剂的作用下，逐级降解，产生各种氨基酸。
11.通过第二微生物菌液的作用，加快难降解的有机物进行降解。即将一轮发酵没有完全进行分解的物质在进一步分解，使得有机肥原料腐殖质化。
12.通过一轮发酵和二轮发酵的共同作用，提高发酵过程的速率和程度，缩短有机生物肥的制备周期。同时在一轮发酵和二轮发酵的过程中抑制有毒有害物质的生成，提高了有机生物肥料的生产效率和产品质量。
13.通过改性复配，使得有机生物肥料具有丰富的有机质和多功能性微生物，不仅有利于提高作物产品品质，还能对作物生长起到调理和保健的作用，增加产品产量。同时对土壤的破坏性小，使得土壤不易结块。
14.优选的，所述第一微生物菌液、复合酶制剂稀释后，加入有机肥原料的用量为3～5l/100kg。
15.通过采用上述技术方案，优化第一微生物菌液、复合酶制剂和有机肥原料的用量配比，进一步加快一轮发酵的速率，且在发酵的过程中能更好地抑制有害生物(如寄生虫虫卵、致病病原菌等)的生长，以及能促进固体废弃物和禽畜粪便发酵。
16.优选的，所述第一微生物菌液稀释后，枯草芽孢杆菌和棘孢小单孢菌的浓度分别为1.8x10
10
～2.0x10
10
cfu/l和0.3x10
10
～0.4x10
10
cfu/l；所述复合酶稀释后，蛋白酶、葡聚糖酶、果胶酶和纤维素酶的浓度为300～700u/g、300～500u/g、100～200u/g和500～800u/g。
17.通过优化枯草芽孢杆菌和棘孢小单孢菌的浓度，蛋白酶、葡聚糖酶、果胶酶和纤维素酶的浓度，在抑制有机化肥原料中病原菌等有害物质的生成的同时，还能促进加快固体
废弃物和禽畜粪便的分解。
18.优选的，所述第二微生物菌液稀释后，加入有机肥原料的用量为3～5l/100kg。
19.通过采用上述技术方案，优化第二微生物菌和有机肥原料的用量配比使得二轮发酵的时间缩短，加快有机肥原料腐殖质化。
20.优选的，所述第二微生物菌液稀释后，成团肠杆菌、酵母菌、巨大芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌和不动杆菌的浓度分别为1.0x10
10
～2.0x10
10
cfu/l、1.5x10
10
～2.0x10
10
cfu/l、1.5x10
10
～1.6x10
10
cfu/l、1.0x10
10
～2.0x10
10
cfu/l和1.0x10
10
～2.0x10
10
cfu/l。
21.通过优化成团肠杆菌、酵母菌、巨大芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌和不动杆菌的浓度，成团肠杆菌、酵母菌、巨大芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌和不动杆菌，使得难以分解的物质进行分解(如纤维素、木质素、果胶等)进行分解，同时，也使得单糖能再继续分解。
22.优选的，在一轮发酵中水分含量为30～35％，氧浓度为5～10％，温度变化为30～50℃。
23.一轮发酵过程中会产生较多的水分，且水分较多，如果不及时移走水分会导致枯草芽孢杆菌、棘孢小单孢菌、蛋白酶、葡聚糖酶、果胶酶和纤维素酶的活性下降，使得一轮发酵的效果不好，甚至有可能产生腐败现象。将一轮发酵过程中的水分含量控制在30～35％，氧浓度控制在5～10％，温度变化控制在30～50℃，使得枯草芽孢杆菌、棘孢小单孢菌、蛋白酶、葡聚糖酶、果胶酶和纤维素酶活性提高，更好地发挥着作用，缩短一轮发酵的时间，提高一轮发酵的效率。
24.优选的，在二轮发酵的水分含量为50～60％,氧浓度为10～25％，发酵温度变化在30～60℃。
25.二轮发酵可产生大量的热量，提高腐熟的速度，提高制肥效率，同时能将有机肥原料中的大多数致病病原菌、虫卵、杂草籽等有害微生物杀死。保持堆中有适当的空气，有利好氧微生物的繁殖和活动，促进有机物分解。若氧气浓度低，会到导致堆肥的温度过高，产生大量的臭气，影响二轮发酵的效果。
26.温度发生变化，微生物起作用，使得有机肥原料养分化学组成改变，碳氮比值降低，能被植物直接吸收的矿质营养成分增多，并形成腐殖质通过两次发酵使得固体废弃物和禽畜粪便腐殖质化，可提供营养元素和改良土壤性状，尤其对改良砂土、粘土和盐渍土有较好效果。
27.优选的，二轮发酵中堆肥的最高温度为50～60℃，且但温度由最高温度降至40℃以下，加入括轮虫、线虫、蚯蚓和甲虫中的一种或任意多种的微型生物。
28.通过采用上述技术方案，提高二轮发酵的速率，同时上述动物能够产生营养物，提高有机生物肥的营养。
29.优选的，在二轮发酵中每隔5～7d进行一次翻堆，在翻堆的过程中通入氧气。
30.通过采用上述技术方案，改变发酵过程中各部位的发酵条件，调节水分，增加养分，散发废气，增加新鲜空气，促进有益微生物的生长繁殖，升高堆温，杀灭有害的微生物，并可加深发酵，使培养料得到良好的转化和分解。
31.优选的，在进行配料之前将固体废弃物进行粉碎，粉碎后，进行润湿处理，固体废弃物与水的重量份比为(10～15):2。
32.通过采用上述方案对固体废弃物进行预处理，使得固体废弃物湿润与禽畜粪便、
石灰粉充分混合。进行润湿处理后固体废弃物，用于制备有机肥原料，再配合第一微生物菌液、复合酶制剂和第二微生物菌液，使得发酵的时间缩短。
33.综上所述，本技术具有以下有益效果：1、本技术中将枯草芽孢杆菌和棘孢小单孢菌配置第一微生物菌液，蛋白酶、葡聚糖酶、果胶酶和纤维素酶配制得复合酶制剂，成团肠杆菌、酵母菌、巨大芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌和不动杆菌配置第二微生物菌液；将固体废弃物、禽畜粪便和石灰粉混合后制得有机肥原料，再将第一微生物菌液和复合酶制剂进行稀释与有机肥原料混合，覆膜后进行一轮发酵，发酵4～7天；将一轮发酵的覆膜除去，再将第二微生物菌液稀释后均匀混入到一轮发酵后的粪肥中，充分搅拌，发酵10～15天，得到腐熟肥料；再将腐熟肥料、珍珠岩、硫酸钾、磷酸二铵和碳酸镁混合得到生物有机肥。通过本技术中的技术方案，将禽畜粪便、厨余垃圾、农作物废物以及园林垃圾等有机废弃物资源进行充分利用，生产的有机肥可以达到现有的各项标准，且生物化肥的制作周期短。
具体实施方式
实施例
34.本技术中的固体废弃物来自于厨余垃圾、农作物秸秆和废材，将上述厨余垃圾、农作物秸秆和废材进行粉碎，粉碎后，晾干，得到固体废弃物。
35.本技术中对禽畜粪便进行预处理，使得禽畜粪便的含水量为10％。
36.实施例1一种有机生物肥，由以下方法制备得到：生物制剂配置：配置含有枯草芽孢杆菌和棘孢小单孢菌的第一微生物菌液；配置含有蛋白酶、葡聚糖酶、果胶酶和纤维素酶的复合酶制剂；配制含有成团肠杆菌、酵母菌、巨大芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌和不动杆菌的第二微生物菌液；配料：将固体废弃物、禽畜粪便和石灰粉按照重量比为4：15：1进行混合，制得有机肥原料，其中固体废弃物为40kg，禽畜粪便为15kg，禽畜粪便的含水量为10％，石灰粉为1kg；一轮发酵：将第一微生物菌液和复合酶制剂混合稀释，再与有机肥原料混合均匀，覆膜发酵4天，其中,枯草芽孢杆菌和棘孢小单孢菌的浓度分别为1.8x10
10
cfu/l和0.3x10
10
cfu/l，蛋白酶、葡聚糖酶、果胶酶和纤维素酶的浓度为300u/g、300u/g、100u/g和500u/g；一轮发酵的中的含水量保持在32％，含氧量为7％，最高温度为50℃，最低温度为30℃。
37.二轮发酵：除去一轮发酵的覆膜，再将第二微生物菌液稀释后均匀混入到一轮发酵后的粪肥中，充分搅拌，在通风环境下进行堆肥10天，每个5天翻堆1次，得到腐熟肥料，其中,成团肠杆菌、酵母菌、巨大芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌和不动杆菌的浓度分别为1.0x10
10
cfu/l、1.5x10
10
cfu/l、1.5x10
10
cfu/l、1.0x10
10
cfu/l和1.0x10
10
cfu/l；二轮发酵的中的含水量保持在55％，含氧量为15％，最高温度为60℃，最低温度为30℃。
38.改性复配：将腐熟肥料、珍珠岩、硫酸钾、磷酸二铵和碳酸镁按照重量比为90：4：5：1：1充分拌料混合，得到生物有机肥，其中，腐熟废料为9kg、珍珠岩为0.4kg、硫酸钾为0.5kg、磷酸二铵为0.1kg和碳酸镁为0.1kg。
39.实施例2和3与实施例1的不同之处在于：有部分原料的用量、浓度以及实验参数与实施例1不同，实验步骤均与实施例1一致。
40.实施例1～3原料的种类、浓度和实验参数，如表1所示：
实施例4一种有机生物肥，本实施例与实施例1的不同之处在于：在二轮发酵中，当温度达到最高时，且降至40℃，加入蚯蚓，蚯蚓的重量为0.2kg，其余原料的用量、浓度、实验参数以及实验步骤均与实施例1一致。
41.实施例5一种有机生物肥，本实施例与实施例1的不同之处在于：在二轮发酵中，当温度达到最高时，且降至40℃，加入轮虫和线虫，轮虫、线虫的重量各为0.1kg，其余原料的用量、浓度、实验参数以及实验步骤均与实施例1一致。
42.实施例6一种有机生物肥，本实施例与实施例1的不同之处在于：配料之前，将固体废弃物4kg与水0.4kg混合，润湿，其余原料的用量、浓度、实验参数以及实验步骤均与实施例1一致。
43.实施例7一种有机生物肥，本实施例与实施例1的不同之处在于：配料之前，将固体废弃物4kg与水0.53kg混合，润湿，其余原料的用量、浓度、实验参数以及实验步骤均与实施例1一致。
44.对比例对比例1一种有机生物肥，本实施例与实施例1的不同之处在于：一轮发酵中没有添加复合
酶制剂，其余原料的用量、浓度、实验参数以及实验步骤均与实施例1一致。
45.对比例2一种有机生物肥，本实施例与实施例1的不同之处在于：在配料的步骤中禽畜粪便放入加入量为10kg,其余原料的用量、浓度、实验参数以及实验步骤均与实施例1一致。
46.对比例3一种有机生物肥，本实施例与实施例1的不同之处在于：第一微生物菌液、复合酶制剂和第二微生物菌液混合稀释，再与有机肥原料混合均匀，覆膜发酵4天，除去覆膜，在通风环境下继续发酵10天，其余原料的用量、浓度、实验参数以及实验步骤均与实施例1一致。
47.对比例4一种有机生物肥，本实施例与实施例1的不同之处在于：将石灰粉在二轮发酵中加入，其余原料的用量、浓度、实验参数以及实验步骤均与实施例1一致。
48.检测方法/试验方法根据生物有机肥行业标准ny884-2004，检测实施例1～7和对比例1～5中的有效活菌数、有机质、水分、ph值、粪大肠菌数、蛔虫卵死亡率以及有效。实验数据如表2所示表2性能检测实验数据表2性能检测实验数据由实施例1～7和对比例1～5并结合表2可知，采用本技术的制备工艺制备的有机生物肥的有效活菌数含量高，有机质的含量高，水分含量少，分粪大肠菌含量少，蛔虫卵死亡率高，有效期限长。
49.实施例1和对比例1相比较，实施例1中的有效活菌数、有机质高于对比例1中的有效活菌数、有机质，说明在本技术中添加复合酶制剂，能够促进有机废原料的分解，且产生更多的营养物质。
50.实施例1与对比例2相比较，说明按照本技术中的配方将固体废弃物、禽畜粪便和石灰粉，能提高有机肥原料发酵效率，其能降低粪大肠菌数，同时也可延长生物有机肥的保存时间。
51.实施例1与对比例3相比较，说明将第一微生物菌液、复合酶制剂和第二微生物菌液混合稀释使用，会影响效活菌数和有机质的含量，导致发酵效果不好。
52.实施例1与对比例5相比较，说明在配料步骤中添加石灰粉，可以有效地提高有机肥原料的发酵效率。
53.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。

技术特征：
1.一种废弃料的处理工艺，其特征在于，包括以下制备步骤：生物制剂配置：配置含有枯草芽孢杆菌和棘孢小单孢菌的第一微生物菌液；配置含有蛋白酶、葡聚糖酶、果胶酶和纤维素酶的复合酶制剂；配制含有成团肠杆菌、酵母菌、巨大芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌和不动杆菌的第二微生物菌液；配料：将固体废弃物、禽畜粪便和石灰粉按照重量份比为（4~6）：（15~20）：1进行混合，制得有机肥原料；一轮发酵：将第一微生物菌液和复合酶制剂混合稀释，再与有机肥原料混合均匀，覆膜发酵4~7天；二轮发酵：除去一轮发酵的覆膜，再将第二微生物菌液稀释后均匀混入到一轮发酵后的粪肥中，充分搅拌，在通风环境下进行堆肥10~15天，得到腐熟肥料；改性复配：将腐熟肥料、珍珠岩、硫酸钾、磷酸二铵和碳酸镁按照重量份比为（90~110）：（4~6）：（5~9）：（1~5）：1充分拌料混合，得到生物有机肥。2.根据权利要求1所述的一种废弃料的处理工艺，其特征在于：所述第一微生物菌液、复合酶制剂稀释后，加入有机肥原料的用量为3~5l/100kg。3.根据权利要求2所述的一种废弃料的处理工艺，其特征在于：所述第一微生物菌液稀释后，枯草芽孢杆菌和棘孢小单孢菌的浓度分别为1.8x10
10
~2.0x10
10
cfu/l和0.3x10
10
~0.4x10
10
cfu/l；所述复合酶稀释后，蛋白酶、葡聚糖酶、果胶酶和纤维素酶的浓度为300~700u/g、300~500u/g、100~200u/g和500~800u/g。4.根据权利要求1所述的一种废弃料的处理工艺，其特征在于：所述第二微生物菌液稀释后，加入有机肥原料的用量为3~5l/100kg。5.根据权利要求4所述的一种废弃料的处理工艺，其特征在于：所述第二微生物菌液稀释后，成团肠杆菌、酵母菌、巨大芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌和不动杆菌的浓度分别为1.0x10
10
~2.0x10
10
cfu/l、1.5x10
10
~2.0x10
10
cfu/l、1.5x10
10
~1.6x10
10
cfu/l、1.0x10
10
~2.0x10
10
cfu/l和1.0x10
10
~2.0x10
10
cfu/l。6.根据权利要求1所述的一种废弃料的处理工艺，其特征在于：在一轮发酵中水分含量为30~35%，氧浓度为5~10%，温度变化为30~50℃。7.根据权利要求5所述的一种废弃料的处理工艺，其特征在于：在二轮发酵的水分含量为50~60%,氧浓度为10~25%，发酵温度变化在30~60℃。8.根据权利要求1所述的一种废弃料的处理工艺，其特征在于：二轮发酵中堆肥的最高温度为50~60℃，且但温度由最高温度降至40℃以下，加入括轮虫、线虫、蚯蚓和甲虫中的一种或任意多种的微型生物。9.根据权利要求1所述的一种废弃料的处理工艺，其特征在于：在二轮发酵中每隔5-7d进行一次翻堆，在翻堆的过程中通入氧气。10.根据权利要求1所述的一种废弃料的处理工艺，其特征在于：在进行配料之前将固体废弃物进行粉碎，粉碎后，进行润湿处理，固体废弃物与水的重量份比为（10~15）:2。

技术总结
本申请涉及有机生物肥料技术领域，更具体地说，涉及一种废弃料的处理工艺。本申请中将枯草芽孢杆菌和棘孢小单孢菌配置第一微生物菌液，蛋白酶、葡聚糖酶、果胶酶和纤维素酶配制得复合酶制剂，成团肠杆菌、酵母菌、巨大芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌和不动杆菌配置第二微生物菌液；将固体废弃物、禽畜粪便和石灰粉混合后制得有机肥原料，再将第一微生物菌液和复合酶制剂进行稀释与有机肥原料混合，进行一轮发酵；再将第二微生物菌液稀释后均匀混入到一轮发酵后的有机肥原料中，进行二轮发酵，得到腐熟肥料；通过特殊的微生物菌液和生物酶制剂的合理选择和准确施加，提高发酵过程的速率和程度，缩短有机肥的生产周期，平均生产周期低于一个月。一个月。


技术研发人员：黎润洪 谢兵 李繁 吴义响
受保护的技术使用者：广东台泉环保科技有限公司
技术研发日：2023.04.14
技术公布日：2023/8/4