一种畜禽粪污快速腐熟制备的有机肥及制备方法

本发明涉及一种畜禽粪污快速腐熟制备的有机肥及制备方法，属于农业。

背景技术：

1、我国每年产生约40亿吨畜禽粪污和10亿吨农作物秸秆，其资源化方式主要通过传统堆肥技术，如条剁式、槽式、高温好氧发酵、沼气池等方式制备有机肥。这些工艺存在6大问题：1)周期长：30-60天，耗费大量人力物力；2)占地大：增加基建和生产成本，不符合集约化发展趋势；3)肥效低：活性成分黄腐酸通常不足1％，导致肥效低、用量大(1-2吨/亩)，成为有机肥推广的瓶颈问题；4)有害物质难消除：畜禽粪便通常含有四大害(重金属、抗生素、激素、有害菌)，传统堆肥方法无害化率不足70％，容易造成土壤污染；5)碳排高：堆肥碳排放占农业源的17.7％，碳氮损失高达约70％；6)污染重：堆肥过程会产生大量氨气、硫化物等恶臭气体，还可能渗出废液，污染环境。因此迫切需要发展畜禽粪污和秸秆快速资源化技术。

2、因此，本领域亟需一种畜禽粪污快速腐熟制备的有机肥及制备方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是为解决现有技术中传统堆肥的方法周期长、碳排高等问题。

2、为达到解决上述问题的目的，本发明所采取的技术方案是提供一种畜禽粪污快速腐熟制备的有机肥及制备方法。

3、本发明的第一方面，提供了一种畜禽粪污快速腐熟制备的有机肥的方法，包括以下步骤：

4、步骤1：将硅藻土、活性膨润土、海泡石(含有钙、镁、钾、磷、铁等矿物元素及有机质)混合，经过电子束辐照，再加入纳米氧化锌搅拌均匀，得到矿物材料a；电子束辐照功率100～300w；

5、步骤2：纳米氧化铁、纳米氧化铜和矿物材料a，搅拌混合均匀，作为多元催化剂；

6、步骤3：将糖类废渣与秸秆充分混合，搅拌均匀，得到混合产物b；

7、步骤4：将步骤2所述的多元催化剂加入混合产物b中，搅拌反应，得到反应后产物c；

8、步骤5：产物c温度恒定后，加入过氧化氢酶，混匀搅拌，反应一定时间，得到产物d；

9、步骤6：将纳米黏土经过电子束辐照，研磨均匀，作为纳米载体；

10、步骤7：将产物d均匀负载在处理后的纳米载体上，搅拌混匀，得到腐熟剂e；

11、步骤8：以畜禽粪污为主料，秸秆为辅料调节含水率，加入腐熟剂e，进行不断搅拌，充分混匀畜禽粪污、秸秆和腐熟剂，升温反应结束，得到有机肥。

12、优选地，所述步骤1中的硅藻土、活性膨润土、海泡石的重量份之比为40～60：20～40:10～30；硅藻土、活性膨润土、海泡石质量之和与纳米氧化锌重量份之比10～30，混合时间30～60分钟，更优选为30～45分钟。

13、优选地，所述步骤2中纳米氧化铁、纳米氧化铜和矿物材料a的重量份之比为30～50:30～40:20～40，搅拌时间30～60分钟，搅拌速度400～600rpm。

14、优选地，所述步骤3中糖类废渣与秸秆的重量份比为:70～80：30～20，混合时间为10～30min，搅拌速度为500～700rpm。

15、优选地，所述步骤3中糖类废渣包括甘蔗滤泥和食品废渣，含有糖、淀粉、脂肪等营养成分。

16、优选地，所述步骤4中多元催化剂与混合物质b的重量份之比为20～40：60～80，反应时间为30～60分钟，搅拌速度为300～500rpm，反应温度70～90摄氏度。

17、优选地，所述步骤5中产物c与过氧化氢酶的重量份之比为60～80：20～40，反应温度为室温(25℃)，搅拌速度为500～700rpm，反应时间为30～60min。

18、优选地，所述步骤6中，纳米黏土为凹凸棒土，电子束辐照功率100～300w，研磨后尺寸为20～50目。

19、优选地，所述步骤7中，产物d与纳米载体的重量份之比为70～50:15～30，搅拌速度为400～600rpm。

20、优选地，所述步骤8中，畜禽粪污、秸秆、腐熟剂的重量份之比为70～90:20～30:5～10，畜禽粪污含水率50～65％，反应温度70～100℃，搅拌速度为500～700rpm，反应时间1～2小时。

21、本发明的第二方面，提供了一种通过上述方法制备的畜禽粪污快速腐熟制备的有机肥。

22、相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

23、1、以天然矿物材料、糖类废渣、纳米氧化物、秸秆、生物酶、纳米黏土等为基础原料，按顺序、按比例、按条件依次反应制备纳米腐熟剂；将腐熟剂加入畜禽粪污和秸秆辅料中，通过不断搅拌，自发热升温完成腐熟，制备高活性有机肥。本发明的优越性在于，1)制备的纳米腐熟剂将畜禽粪污腐熟时间从传统堆肥的30-60天缩短至1-2小时；2)肥效高，有机肥中富含黄腐酸营养成分；3)所制备的有机肥满足国家标准ny/t 525-2021；4)纳米腐熟剂的催化降解和钝化作用，将彻底消除畜禽粪污中重金属、激素、抗生素和有害菌，提高了有机肥的安全性，应用前景广阔。

24、2、本发明所制备的有机肥完全符合国家标准，无害化程度高(彻底消除四害)、肥效好(黄腐酸高达6.5％)，对上海青有明显的促生效果，可比传统有机肥增产10wt％以上，其中，黄腐酸含量按照国家标准方法检测(中华人民共和国农业行业标准(ny/t3162-2017)。

技术特征：

1.一种畜禽粪污快速腐熟制备有机肥的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的畜禽粪污快速腐熟制备有机肥的方法，其特征在于，所述步骤1中的硅藻土、活性膨润土、海泡石的重量份之比为40～60：20～40:10～30；硅藻土、活性膨润土、海泡石质量之和与纳米氧化锌重量份之比10～30，混合时间30～60分钟。

3.如权利要求1所述的畜禽粪污快速腐熟制备有机肥的方法，其特征在于，所述步骤2中纳米氧化铁、纳米氧化铜和矿物材料a的重量份之比为30～50:30～40:20～40，搅拌时间30～60分钟，搅拌速度400～600rpm。

4.如权利要求1所述的畜禽粪污快速腐熟制备有机肥的方法，其特征在于，所述步骤3中糖类废渣与秸秆的重量份比为:70～80：30～20，混合时间为10～30min，搅拌速度为500～700rpm。

5.如权利要求1所述的畜禽粪污快速腐熟制备有机肥的方法，其特征在于，所述步骤4中多元催化剂与混合物质b的重量份之比为20～40：60～80，反应时间为30～60分钟，搅拌速度为300～500rpm，反应温度70～90摄氏度。

6.如权利要求1所述的畜禽粪污快速腐熟制备有机肥的方法，其特征在于，所述步骤5中产物c与过氧化氢酶的重量份之比为60～80：20～40，反应温度为室温(25℃)，搅拌速度为500～700rpm，反应时间为30～60min。

7.如权利要求1所述的畜禽粪污快速腐熟制备有机肥的方法，其特征在于，所述步骤6中，纳米黏土为凹凸棒土，电子束辐照功率100～300w，研磨后尺寸为20～50目。

8.如权利要求1所述的畜禽粪污快速腐熟制备有机肥的方法，其特征在于，所述步骤7中，产物d与纳米载体的重量份之比为70～50:15～30，搅拌速度为400～600rpm。

9.如权利要求1所述的畜禽粪污快速腐熟制备有机肥的方法，其特征在于，所述步骤8中，畜禽粪污、秸秆、腐熟剂的重量份之比为70～90:20～30:5～10，畜禽粪污含水率50～65％，反应温度70～100℃，搅拌速度为500～700rpm，反应时间1～2小时。

10.一种有机肥，其特征在于，通过如权利要求1～9中任一项所述的制备方法得到。

技术总结本发明提供了一种畜禽粪污快速腐熟制备的有机肥及制备方法，属于农业技术领域。本发明中的有机肥，以天然矿物材料、糖类废渣、纳米氧化物、秸秆、纳米黏土等为基础原料，按顺序、按比例、按条件依次反应制备纳米腐熟剂；将腐熟剂加入畜禽粪污和秸秆辅料中，通过不断搅拌，自发热升温完成腐熟，制备高活性有机肥。本发明的优越性在于，1)制备的纳米腐熟剂将畜禽粪污腐熟时间从传统堆肥的30‑60天缩短至1‑2小时；2)肥效高，有机肥中富含黄腐酸营养成分；3)纳米腐熟剂的催化降解和钝化作用，将彻底消除畜禽粪污中重金属、激素、抗生素和有害菌，提高了有机肥的安全性，应用前景广阔。技术研发人员：蔡冬清,许贺,许晨云,王冬芳,田登峰,朱延平受保护的技术使用者：东华大学技术研发日：技术公布日：2024/6/18