一種促進秸稈堆肥快速腐熟的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種促進秸稈堆肥快速腐熟的方法，屬于農業(yè)技術領域。該方法以酸浸稻殼燃燒后的灰燼為原料，經小蘇打和醋酸表面改性后負載瘤胃內容物制成促腐熟劑，和玉米秸稈以及河底淤泥復配堆肥即可。本發(fā)明的堆肥方法以瘤胃內容物中的纖維素降解菌為促腐熟填料，解決了傳統(tǒng)秸稈堆肥發(fā)酵啟動慢、原料利用不充分，容易造成營養(yǎng)的流失，而且時間漫長的問題，具有廣闊的應用前景。
【專利說明】
一種促進秸稈堆肥快速腐熟的方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種促進秸桿堆肥快速腐熟的方法，屬于農業(yè)技術領域。
【背景技術】
[0002]作為一種最具發(fā)展?jié)摿Φ挠袡C廢物處理處置方式，堆肥技術越來越受到國內外研究人員的重視。有機固體廢物，尤其是農業(yè)秸桿、城市綠化廢物和城市生活垃圾的主要成分為木質纖維素，它是地球上分布最為廣泛，含量最為豐富的碳水化合物，占據了全球植物總干重的60%以上。木質纖維素主要由纖維素、半纖維素和木質素構成，三者所占的比例分別是40%，20%?30%和20%?30%，由于纖維素本身致密的結構及不易降解的特性導致其難以被充分利用或被大多數微生物直接作為碳源物質而轉化利用，阻礙了堆肥技術在處理有機固體廢物領域的發(fā)展。
[0003]纖維素是地球上資源最豐富、來源最廣泛的有機物質。由于缺乏相關技術等諸多因素，纖維素這一類寶貴資源不僅未能得到充分利用，而且還有相當大的一部分被廢棄，成為環(huán)境污染物之一，這樣既造成了資源浪費又對生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的破壞。將秸桿作為沼氣發(fā)酵的原料，不但可以變廢為寶還可以在一定程度上解決農村能源不足的問題。然而秸桿在沼氣發(fā)酵過程中表現出的發(fā)酵啟動慢、原料利用不充分等問題由來已久，因此需要開發(fā)出一種快速催腐熟的方法。
[0004]牛、羊等反芻動物能吸收利用秸桿中部分營養(yǎng)物質，因為瘤胃中的真菌、細菌、原蟲具有降解纖維素作用。細菌是瘤胃中含量最多的微生物，是降解纖維素的優(yōu)勢群體，但是它要經真菌深入到植物纖維組織內，才能發(fā)酵。瘤胃真菌是降解纖維素和木質素的先鋒，具有很強的穿透能力和降解纖維素的能力，能部分降解或者削弱抗性組織，穿透牧草角質層屏障，因而可以降解無法被細菌和纖毛蟲降解的木質素和纖維素物質。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明主要解決的技術問題:針對目前秸桿堆肥由于纖維素本身致密的結構及不易降解的特性導致堆肥發(fā)酵啟動慢、原料利用不充分，容易造成營養(yǎng)的流失，而且時間漫長的缺陷，提供了一種促進秸桿堆肥快速腐熟的方法。該方法以酸浸稻殼燃燒后的灰燼為原料，經小蘇打和醋酸表面改性后負載瘤胃內容物制成促腐熟劑，和玉米秸桿以及河底淤泥復配堆肥即可。本發(fā)明的堆肥方法以瘤胃內容物中的纖維素降解菌為促腐熟填料，解決了傳統(tǒng)秸桿堆肥發(fā)酵啟動慢、原料利用不充分，容易造成營養(yǎng)的流失，而且時間漫長的問題，具有廣闊的應用前景。
[0006]為了解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是:
(1)稱取4?5kg稻殼用去離子水沖洗3?5次，自然晾干后浸入其體積5?8倍濃度為
0.3mol/L硝酸溶液中，移入超聲振蕩儀以200?300W功率振蕩浸漬過夜，過濾得濾渣；
(2)將上述濾渣放入鍋爐中，明火煅燒直至其自然熄滅，收集稻殼燃燒后的灰燼裝入反應釜中，向釜中加入質量濃度為50%碳酸氫鈉溶液直至將稻殼灰燼浸沒，搖床振蕩浸漬10?12h，過濾分離得到浸漬后的濾渣并用冰醋酸沖洗直至無氣泡產生，將濾渣放入烘箱，在70?80°C下干燥過夜，得多孔硅載體，備用；
(3)收集屠宰場遺留的瘤胃內容物按固液比為1:3和去離子水混合，用攪拌器攪拌20?30min，再加入混合物總體積1/5的玉米淀粉，繼續(xù)攪拌混合20?30min后放入真空濃縮罐中，減壓至1.2?1.4kPa，濃縮至其原體積的I/3，得濃縮液；
(4)將上述備用的多孔硅載體按固液比為1:2浸入到上述濃縮液中，放入漩渦振蕩儀，以30?40W功率旋渦振蕩浸漬10?12h后，過濾分離得濾渣，將其放入真空干燥箱中干燥后得到自制促腐熟劑；
(5)將玉米秸桿用鍘刀人工切碎成長度為5?1cm的小段，先堆砌成一個直徑80?90cm，高1.2?1.3m的圓錐形中心腐熟堆，在其表面依次均勻鋪撒上述自制促腐熟劑和河底污泥，兩者鋪撒厚度均為I?2cm;
(6)在上述鋪撒完畢的中心腐熟堆外圍繼續(xù)堆砌厚度為30?40cm厚的秸桿層并按上述相同步驟鋪撒自制促腐熟劑和河底污泥，重復前述堆砌和鋪撒操作，直至腐熟堆直徑達到3?5m即可，常溫下堆肥9?12天即可腐熟。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:
(1)本發(fā)明的秸桿堆肥方法堆肥所需時間短，收效快，腐熟程度高；
(2)本發(fā)明的秸桿堆肥方法不需要特殊設備，操作容易，不會造成營養(yǎng)流失；
(3)本發(fā)明的秸桿堆肥方法可以直接就地堆積，就地使用，減少拉運，節(jié)省運輸力。
【具體實施方式】
[0008]稱取4?5kg稻殼用去離子水沖洗3?5次，自然晾干后浸入其體積5?8倍濃度為
0.3mol/L硝酸溶液中，移入超聲振蕩儀以200?300W功率振蕩浸漬過夜，過濾得濾渣;將上述濾渣放入鍋爐中，明火煅燒直至其自然熄滅，收集稻殼燃燒后的灰燼裝入反應釜中，向釜中加入質量濃度為50%碳酸氫鈉溶液直至將稻殼灰燼浸沒，搖床振蕩浸漬10?12h，過濾分離得到浸漬后的濾渣并用冰醋酸沖洗直至無氣泡產生，將濾渣放入烘箱，在70?80°C下干燥過夜，得多孔硅載體，備用；收集屠宰場遺留的瘤胃內容物按固液比為1:3和去離子水混合，用攪拌器攪拌20?30miη，再加入混合物總體積I/5的玉米淀粉，繼續(xù)攪拌混合20?30min后放入真空濃縮罐中，減壓至1.2?1.4kPa，濃縮至其原體積的1/3，得濃縮液;將上述備用的多孔硅載體按固液比為1: 2浸入到上述濃縮液中，放入漩渦振蕩儀，以30?40W功率旋渦振蕩浸漬10?12h后，過濾分離得濾渣，將其放入真空干燥箱中干燥后得到自制促腐熟劑;將玉米秸桿用鍘刀人工切碎成長度為5?1cm的小段，先堆砌成一個直徑80?90cm，高
1.2?1.3m的圓錐形中心腐熟堆，在其表面依次均勻鋪撒上述自制促腐熟劑和河底污泥，兩者鋪撒厚度均為I?2cm;在上述鋪撒完畢的中心腐熟堆外圍繼續(xù)堆砌厚度為30?40cm厚的秸桿層并按上述相同步驟鋪撒自制促腐熟劑和河底污泥，重復前述堆砌和鋪撒操作，直至腐熟堆直徑達到3?5m即可，常溫下堆肥9?12天即可腐熟。
[0009]實例I
稱取4kg稻殼用去離子水沖洗3次，自然晾干后浸入其體積5倍濃度為0.3mol/L硝酸溶液中，移入超聲振蕩儀以200W功率振蕩浸漬過夜，過濾得濾渣;將上述濾渣放入鍋爐中，明火煅燒直至其自然熄滅，收集稻殼燃燒后的灰燼裝入反應釜中，向釜中加入質量濃度為50%碳酸氫鈉溶液直至將稻殼灰燼浸沒，搖床振蕩浸漬10h，過濾分離得到浸漬后的濾渣并用冰醋酸沖洗直至無氣泡產生，將濾渣放入烘箱，在70 °C下干燥過夜，得多孔硅載體，備用;收集屠宰場遺留的瘤胃內容物按固液比為1:3和去離子水混合，用攪拌器攪拌20min，再加入混合物總體積1/5的玉米淀粉，繼續(xù)攪拌混合20min后放入真空濃縮罐中，減壓至1.2kPa，濃縮至其原體積的1/3，得濃縮液;將上述備用的多孔硅載體按固液比為1:2浸入到上述濃縮液中，放入漩渦振蕩儀，以30W功率旋渦振蕩浸漬1h后，過濾分離得濾渣，將其放入真空干燥箱中干燥后得到自制促腐熟劑;將玉米秸桿用鍘刀人工切碎成長度為5cm的小段，先堆砌成一個直徑80cm，高1.2m的圓錐形中心腐熟堆，在其表面依次均勻鋪撒上述自制促腐熟劑和河底污泥，兩者鋪撒厚度均為Icm;在上述鋪撒完畢的中心腐熟堆外圍繼續(xù)堆砌厚度為30cm厚的秸桿層并按上述相同步驟鋪撒自制促腐熟劑和河底污泥，重復前述堆砌和鋪撒操作，直至腐熟堆直徑達到3m即可，常溫下堆肥9天即可腐熟。
[0010]實例2
稱取4kg稻殼用去離子水沖洗4次，自然晾干后浸入其體積7倍濃度為0.3mol/L硝酸溶液中，移入超聲振蕩儀以250W功率振蕩浸漬過夜，過濾得濾渣;將上述濾渣放入鍋爐中，明火煅燒直至其自然熄滅，收集稻殼燃燒后的灰燼裝入反應釜中，向釜中加入質量濃度為50%碳酸氫鈉溶液直至將稻殼灰燼浸沒，搖床振蕩浸漬llh，過濾分離得到浸漬后的濾渣并用冰醋酸沖洗直至無氣泡產生，將濾渣放入烘箱，在75 °C下干燥過夜，得多孔硅載體，備用;收集屠宰場遺留的瘤胃內容物按固液比為1:3和去離子水混合，用攪拌器攪拌25min，再加入混合物總體積1/5的玉米淀粉，繼續(xù)攪拌混合25min后放入真空濃縮罐中，減壓至1.3kPa，濃縮至其原體積的1/3，得濃縮液;將上述備用的多孔硅載體按固液比為1:2浸入到上述濃縮液中，放入漩渦振蕩儀，以35W功率旋渦振蕩浸漬Ilh后，過濾分離得濾渣，將其放入真空干燥箱中干燥后得到自制促腐熟劑;將玉米秸桿用鍘刀人工切碎成長度為8cm的小段，先堆砌成一個直徑85cm，高1.2m的圓錐形中心腐熟堆，在其表面依次均勻鋪撒上述自制促腐熟劑和河底污泥，兩者鋪撒厚度均為2cm;在上述鋪撒完畢的中心腐熟堆外圍繼續(xù)堆砌厚度為35cm厚的秸桿層并按上述相同步驟鋪撒自制促腐熟劑和河底污泥，重復前述堆砌和鋪撒操作，直至腐熟堆直徑達到4m即可，常溫下堆肥10天即可腐熟。
[0011]實例3
稱取5kg稻殼用去離子水沖洗5次，自然晾干后浸入其體積8倍濃度為0.3mol/L硝酸溶液中，移入超聲振蕩儀以300W功率振蕩浸漬過夜，過濾得濾渣;將上述濾渣放入鍋爐中，明火煅燒直至其自然熄滅，收集稻殼燃燒后的灰燼裝入反應釜中，向釜中加入質量濃度為50%碳酸氫鈉溶液直至將稻殼灰燼浸沒，搖床振蕩浸漬12h，過濾分離得到浸漬后的濾渣并用冰醋酸沖洗直至無氣泡產生，將濾渣放入烘箱，在80 °C下干燥過夜，得多孔硅載體，備用;收集屠宰場遺留的瘤胃內容物按固液比為1:3和去離子水混合，用攪拌器攪拌30min，再加入混合物總體積1/5的玉米淀粉，繼續(xù)攪拌混合30min后放入真空濃縮罐中，減壓至1.4kPa，濃縮至其原體積的1/3，得濃縮液;將上述備用的多孔硅載體按固液比為1:2浸入到上述濃縮液中，放入漩渦振蕩儀，以40W功率旋渦振蕩浸漬12h后，過濾分離得濾渣，將其放入真空干燥箱中干燥后得到自制促腐熟劑;將玉米秸桿用鍘刀人工切碎成長度為1cm的小段，先堆砌成一個直徑90cm，高1.3m的圓錐形中心腐熟堆，在其表面依次均勻鋪撒上述自制促腐熟劑和河底污泥，兩者鋪撒厚度均為2cm;在上述鋪撒完畢的中心腐熟堆外圍繼續(xù)堆砌厚度為40cm厚的秸桿層并按上述相同步驟鋪撒自制促腐熟劑和河底污泥，重復前述堆砌和鋪撒操作，直至腐熟堆直徑達到5m即可，常溫下堆肥12天即可腐熟。
【主權項】
1.一種促進秸桿堆肥快速腐熟的方法，其特征在于具體操作步驟為: (1)稱取4?5kg稻殼用去離子水沖洗3?5次，自然晾干后浸入其體積5?8倍濃度為.0.3mol/L硝酸溶液中，移入超聲振蕩儀以200?300W功率振蕩浸漬過夜，過濾得濾渣； (2)將上述濾渣放入鍋爐中，明火煅燒直至其自然熄滅，收集稻殼燃燒后的灰燼裝入反應釜中，向釜中加入質量濃度為50%碳酸氫鈉溶液直至將稻殼灰燼浸沒，搖床振蕩浸漬10?12h，過濾分離得到浸漬后的濾渣并用冰醋酸沖洗直至無氣泡產生，將濾渣放入烘箱，在70?80°C下干燥過夜，得多孔硅載體，備用； (3)收集屠宰場遺留的瘤胃內容物按固液比為1:3和去離子水混合，用攪拌器攪拌20?30min，再加入混合物總體積1/5的玉米淀粉，繼續(xù)攪拌混合20?30min后放入真空濃縮罐中，減壓至1.2?1.4kPa，濃縮至其原體積的I/3，得濃縮液； (4)將上述備用的多孔硅載體按固液比為1:2浸入到上述濃縮液中，放入漩渦振蕩儀，以30?40W功率旋渦振蕩浸漬1?12h后，過濾分離得濾渣，將濾渣放入真空干燥箱中干燥后得到自制促腐熟劑； (5)將玉米秸桿用鍘刀人工切碎成長度為5?1cm的小段，先堆砌成一個直徑80?90cm，高1.2?1.3m的圓錐形中心腐熟堆，在其表面依次均勻鋪撒上述自制促腐熟劑和河底污泥，兩者鋪撒厚度均為I?2cm; (6)在上述鋪撒完畢的中心腐熟堆外圍繼續(xù)堆砌厚度為30?40cm厚的秸桿層并按上述相同步驟再次鋪撒自制促腐熟劑和河底污泥，重復前述堆砌和鋪撒操作，直至腐熟堆直徑達到3?5m即可，常溫下堆肥9?12天即可腐熟。
【文檔編號】C05F11/08GK106083266SQ201610484366
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月28日
【發(fā)明人】郭舒洋, 林茂平
【申請人】郭舒洋