专利名称：一种槽式发酵方法
技术领域：
本发明涉及ー种堆肥发酵方法，尤其涉及一种底部架空免通气槽式发酵方法，属于有机肥料生产技术领域。
背景技术：
有机肥主要来源于植物残体和(或)动物排泄物，施于土壤以提供植物营养为其主要功能的有机物料，经生物物质如植物残体和动物排泄物如粪便等材料加工而来，通过堆肥发酵消除了其中的有毒有害物，富含大量有益物质，包括多种有机酸、腐殖质以及氮、磷、钾等无机养分在内的丰富营养元素。不仅能为农作物提供全面营养，而且肥效长，可増加和更新土壌有机质，促进土壤微生物繁殖，改善土壤的理化性质和生物活性。在堆肥生产过程中，发酵材料的搅拌、通气以及腐熟堆肥的风干等环节为有机肥生产过程中的主要耗能环 节。目前堆肥发酵过程中，主要利用高压通气泵或搅拌机进行机械强制通风以供应微生物活动所必需的氧气，这样不仅增加设备投资、消除大量的电能，同时在通气时也会将堆肥中的氨气及臭气带出造成发酵场空气污染，并且大大降低有机肥的氮含量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种底部架空免通气槽式发酵方法，以提高工作效率，降低成本和防止空气污染。为了实现上述目的，本发明的技术方案采用了ー种槽式发酵方法，包括以下步骤(1)在地面下或地面上砌出砖混结构的发酵槽；(2)发酵槽底部用混凝土硬化并均匀开设I一3条通气沟，在通气沟的两长边上留距发酵槽底面深5cm，宽10 — 15cm的台阶；(3)在台阶上架设支撑透水板覆盖通气沟；(4)将待发酵的物料均匀堆置于整个发酵池内即可开始发酵。所述步骤(I)中发酵槽的槽高为I. I — I. 3m，槽宽3. 0—7. 0m，槽长50— 70m。所述步骤(2)中的通气沟的沟深15 — 20cm，沟宽45cm，沟长至发酵池两端并各伸出 I. 0—1. 2m。步骤(4)所述的待发酵材料水分含量要求在50% — 65%，堆高I. O — I. 2m,每周搅拌一次，10一15天完成一次发酵。所述的支撑透水板在发酵槽两端各伸出I. 0—1. 2m。所述的支撑透水板优选为竹笆。采用本发明的方法，发酵池底部架空，不需要強制通风，大大节省了设备投资、能源消耗，降低了有机肥生产成本，同时也減少了氨气的逸失和臭气的挥发；且采用支撑透水板，待处理的物料中过量水份也可以通过透水板渗入发酵池底，有利于发酵。
图I为实验例中采用处理I的方式在堆肥过程中温度的变化图2为实验例中采用处理2的方式在堆肥过程中温度的变化图；图3为实验例中采用处理3的方式在堆肥过程中温度的变化图。
具体实施例方式实施例I本发明的槽式发酵方法，包括以下步骤(1)在地面下或地面上砌出砖混结构的发酵槽，发酵槽的槽高为L lm，槽宽7. 0m，槽长70m ; (2)发酵槽底部用混凝土硬化并均匀开设2条通气沟，通气沟的沟深15cm，沟宽45cm，沟长至发酵池两端并各伸出I. Om，在通气沟的两长边上留距发酵槽底面深5cm，宽IOcm的台阶；(3)在台阶上架设支撑透水板覆盖通气沟；(4)将待发酵的物料均匀堆置于整个发酵池内即可开始发酵；步骤(4)所述的待发酵材料水分含量要求在50%%，C/N比25，堆高I. Om,每周搅拌一次，10天完成一次发酵。 实施例2本发明的槽式发酵方法，包括以下步骤(1)在地面下或地面上砌出砖混结构的发酵槽，发酵槽的槽高为L 3m，槽宽5. Om，槽长60m ; (2)发酵槽底部用混凝土硬化并均匀开设3条通气沟，通气沟的沟深15cm，沟宽45cm，沟长至发酵池两端并各伸出I. Om，在通气沟的两长边上留距发酵槽底面深5cm，宽IOcm的台阶；(3)在台阶上架设支撑透水板覆盖通气沟；(4)将待发酵的物料均匀堆置于整个发酵池内即可开始发酵；步骤(4)所述的待发酵材料水分含量要求在65%，C/N比30，堆高I. 2m,每周搅拌一次，15天完成一次发酵。实验例I材料与方法处理对象为新鲜奶牛粪，含水量为72%，有机碳C、N含量分别为36. 4%和2. 52%，C/N比为14. 4。用于水分调节的材料为锯末，含水量为17%，用锯末将发酵材料水分调节到65%左右时，材料的有机C和N分别为38 39%和2. 3 2. 6%(见表2)，C/N比增加为14 17%。堆肥发酵池为ImX ImX Im的水泥池。试验处理如下 处理I、发酵池底部无通气，正常搅拌；处理2、本发明的处理方法底部用竹笆架空约10cm，发酵池底部架空自然通气，正常搅拌。处理3、底部用竹笆架空IOcm+机械强制通风，正常搅拌。试验所选的鼓风机(HSRlOO)，功率为I. 5Kw，压カ49kpa，最大流量Q为3. 5m3/min。试验期间每间隔40分钟通气20分钟，因此平均每天通气时间为8小吋。表I堆肥前材料的基本性状
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处if. 265,5514 7.6 m.9lI. M 16,3
.ftJf. 366 5510 7 9 38J) 2^41 16.6堆肥开始后每天上午10时和晚上10时在堆肥池的上、下(自下而上分别处于25cm和75cm处)两个部位进行温度測定，直到温度下降至40°C以下时为止。为了使材料保持良好的通气性和使发酵均匀，每周将发酵材料全部取出搅拌混合后再装入发酵池。搅拌后取样测定堆肥的pH、水分含量和有机C及全N含量等。2结果与讨论2. I堆肥过程中温度的变化从本试验的温度变化来看，处理I中尽管水分含量和材料的C/N比均处于适宜范围，除上部温度上升较快和较高外，下部温度上升较慢，3天后堆肥上部温度上升至53°C左右，而下部温度仅升至32°C左右(图I)。经过搅拌使发酵材料接触了新鲜氧气，通气性也得到了改善，因而从第二周开始下部温度有所上升，但最高温度仅上升至47°C左右。进入第三周后堆肥上下部温度才稳定在52-55°C的范围内。经过4周的发酵后堆肥温度仍在50°C左右而未明显下降，表明堆肥材料内微生物的活动仍较为活跃，但另一方面也反映该处理中堆肥发酵速度较慢、完成堆肥一次发酵需要的时间长，因而不利于畜禽粪便的快速处理。 处理2中堆肥池底部用竹笆架空，因而大大増加了空气向堆肥内部的自然扩散面积，所以堆肥温度上升也加快(图2)。约3天后上部温度就达到60°C左右，下部温度也上升至50°C。经过搅拌后第二周堆肥上下部温度上升更快，进入第四周堆肥温度才降至40°C以下。由此可见，处理2的一次发酵可以满足堆肥材料无害化所需的要求，即60°C以上的高温需要保持10天以上。另外，从温度变化来看，处理2的发酵速度也明显加快，使堆肥一次发酵时间缩短至I个月以内，因而提高了有机肥的生产能力。从堆肥温度变化来看(图3)，堆肥池底部架空并采用強制通气等措施使堆肥上下部的温度上升均大大加快，大约经过24小时后堆肥上下部位温度就达到50°C以上，第三天后堆肥内上下温度均达到70°C以上，并且70°C的高温连续保持了长达两周的时间。进入第三周后温度逐渐下降至40°C以下，经过搅拌后第四周堆肥温度也没有大幅度上升，表明堆肥的一次发酵已基本結束。由此可见，该处理不仅保证了进行有效无害化所需的温度和时间，而且一次发酵时间也被缩短至3周左右。2. 2不同处理对水分蒸发量的影响本试验中，由于处理不同所导致的堆肥温度上升速度也不同，经过四周的堆腐发酵后水分蒸发量也相差较大。处理I由于堆肥温度上升慢、温度低，所以经过四周的堆腐后水分含量仍高达60%左右，四周内蒸发了大约146. Ikg的水分，而处理2和处理3中水分蒸发量则高达167kg和194kg(表3)。这表明处理2和处理3均有利于堆肥过程中水分蒸发，但以处理3效果最佳。在本试验中由于处理I的发酵速度慢、温度低，所以经过四周的堆腐发酵后N素损失率约4%左右。相反，处理3因发酵速度快、温度高，因而N素损失率也高达13%。由此看来，在采取措施促进堆肥发酵的同时，也増加了堆肥N素的损失。因此，在生产中需要采用措施以减少氨气挥发和防止大气污染。表3经过四周堆肥发酵后堆肥的理化性状水分fr■ #: fjfncpn￥nWmvM
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处I 6C1236137.17.92 734.114< .l
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处獲 3 55228536.5S.631)413.0104.53 小结处理2无强制通气装置并且堆肥过程完全可满足无害化要求，因而处理2不仅节省了设备投资，而且也可节省运行费用。在本试验中每天可节省60千瓦.小时的电量。
权利要求
1.一种槽式发酵方法，其特征在于包括以下步骤(I)在地面下或地面上砌出砖混结构的发酵槽；(2)发酵槽底部用混凝土硬化并均匀开设I一3条通气沟，在通气沟的两长边上留距发酵槽底面深5cm，宽10 — 15cm的台阶；(3)在台阶上架设支撑透水板覆盖通气沟；(4)将待发酵的物料均匀堆置于整个发酵池内即可开始发酵。
2.根据权利要求I所述的槽式发酵方法，其特征在于所述步骤(I)中发酵槽的槽高为I.I - I. 3m，槽宽 3. 0—7. 0m，槽长 50—70m。
3.根据权利要求I所述的槽式发酵方法，其特征在于所述步骤(2)中的通气沟的沟深15—20cm,沟宽45cm,沟长至发酵池两端并各伸出I. 0一 I. 2m。
4.根据权利要求I所述的槽式发酵方法，其特征在于步骤(4)所述的待发酵材料水分含量要求在50% — 65%，堆高I. 0—1. 2m，每周搅拌一次，10 —15天完成一次发酵。
5.根据权利要求I所述的槽式发酵方法，其特征在于所述的支撑透水板在发酵槽两端各伸出I. 0—1. 2m。
6.根据权利要求I或5所述的槽式发酵方法，其特征在于所述的支撑透水板优选为竹笆。
全文摘要
本发明涉及一种槽式发酵方法，包括以下步骤(1)在地面下或地面上砌出砖混结构的发酵槽；(2)发酵槽底部用混凝土硬化并均匀开设1—3条通气沟，在通气沟的两长边上留距发酵槽底面深5cm，宽10—15cm的台阶；(3)在台阶上架设支撑透水板覆盖通气沟；(4)将待发酵的物料均匀堆置于整个发酵池内即可开始发酵。采用本发明的方法，发酵池底部架空，不需要强制通风，大大节省了设备投资、能源消耗，降低了有机肥生产成本，同时也减少了氨气的逸失和臭气的挥发；且采用支撑透水板，待处理的物料中过量水份也可以通过透水板渗入发酵池底，有利于发酵。
文档编号C05F17/02GK102765976SQ20121021082
公开日2012年11月7日 申请日期2012年6月25日 优先权日2012年6月25日
发明者李玉红, 李顺义, 王克科, 王岩, 芦阿虔 申请人:郑州大学