專利名稱：一種有機肥料的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種肥料的制備方法，特別是一種有機肥料的制備方法。
背景技術：
發展農村養殖業是中國農民致富的一種手段。中國農村中，現代化規模飼養發展很快，給農民帶來實惠。但在發展的同時，也帶來了大量的畜禽糞便難以處理的問題。例如山東省某縣每天產生畜禽糞便達七千噸，空氣和地表水污染嚴重。湖南一處養豬集中地，畜禽糞便污染水源，已達地下十米，嚴重影響了生活。目前我國每年畜禽糞便產生量已達19億噸，超過了工業固體廢棄物排放量的2倍多，畜禽養殖產生的污染已成為中國農村地區的主要污染；其嚴重后果制約了養殖業的發展。但目前尚缺少有效的解決辦法。
傳統的糞肥生產方法基本上是常溫堆漚、烘干晾曬制成；或者將烘干晾曬后的干物質添加菌種，加上砂子、黃泥、鋸末等攪拌制成；其主要的缺陷是，沒有完全腐熟，不能完全吸收，肥效有限；其次液體部分不但沒有被利用，反而因烘干晾曬而蒸發污染空氣，滲透地表下污染水源；其中的有害菌、蟲卵、雜草種子沒有滅活，使用時會在農作物上大量殘留。據北京市土肥工作站2006年初調查，發現該類有機肥中的大腸桿菌和蛔蟲卵都嚴重超標。傳統的糞肥生產方法的成本也高，烘干晾曬流失了約80％的液體。
中國農村能源緊缺，過去靠拾柴、砍伐，嚴重破壞環境。我國政府制訂的《新能源和可再生能源發展綱要》中明確提出了農村發展沼氣工程目標到2010年，中國沼氣用戶要達到1235萬戶，沼氣供應量達到40億立方米，相當于314萬噸標準煤能量。農業部制定了2003年～2010年全國沼氣建設規劃，并給予相應的扶持政策。農村利用糞便發展沼氣是解決能源的方向之一。但現有的沼氣生產技術以戶用型小沼氣為主，難以規模化生產。同樣，在城市、特別是大城市、旅游城市，也有糞便處理困難，處理費用緊缺的問題。
糞便污染已成為中國城鄉在社會發展中存在的共同的問題，必須及早解決，以保持國民經濟的持續發展。
中國專利申請01127272.4中公開了一種用污泥與禽畜生產高效有機肥的方法，是利用紙漿廠經生化處理和凝聚沉降的污泥與禽畜排泄物配制成有機肥料的方法將污泥、糞便經混合、調節pH值等過程后閉氣發酵，去溫后，再經接種好氣性微生物好氣發酵，在好氣發酵過程中，需調節混合料中的氮、碳比值為20/30；氮、碳分別為加入含高氮的有機物和加入含高碳的淀粉所得；由于采用閉氣發酵和好氣發酵過程，使所生產的有機肥料充分腐熟化、有效地殺滅病原微生物和蛔蟲卵、含有多種有機活性物質。
中國專利申請01107539.2中公開了一種利用畜禽糞便生產生物有機肥的方法，其特征在于首先分別把蘑菇渣、中藥渣進行粉碎后過15～40目的篩，再把畜禽糞便、蘑菇渣、中藥渣、混合微生物菌種、混合無機肥、粘合劑按25～35∶25～35∶25～35∶2～3∶5～8∶1～2的比例混合均勻后，加入適量的水至物料含水量為20～40％，置入發酵池在常溫下發酵5～15天，發酵過程控制發酵池內的溫度在40～70℃，同時進行適當的曝氣和攪拌，再把經過上述處理的物料從發酵中取出進行預烘干、造粒、再烘干即成。
中國專利中請200410065632.2中公開了一種畜禽糞便多功能生物有機肥料的制備方法，是以畜禽糞便為主要原料，在發酵過程中高溫期向后熟期的過渡階段，接種標的有益微生物或利用堆肥中原有有益微生物，同時加入占原料總重量5％～50％起調節濕度及調節孔隙大小作用的調理劑，在常溫下，繼續堆制3-10天，然后在避免太陽直射的環境中風干或低溫干燥而成，或再經造粒形成顆粒狀多功能生物有機肥料。
以上方法均能利用糞便制作有機肥，一般地解決了糞便的處理。但上述方法不適宜以工業生產方式制作高質量的有機肥。在上述方法中，對空氣、地表水仍有污染；在其工藝過程中，須加入調理劑或調節劑，工序較多，制作時間較長。此外，上述方法中，物料混合不易均勻，整體物料溫升不易一致，產品質量較難提高，不能徹底解決城鄉人畜糞便的處理問題。
發明的內容本發明的目的是提供一種有機肥料，它能利用農村養殖糞便和城市糞便作為原料來大規模制備有機肥，并生產副產品沼氣，可徹底解決一直難以解決的城鄉人畜糞便的處理問題。
本發明的目的是按如下的技術方案實現的。本發明一種有機肥料的制備方法，其特征是包括以下步驟(1)裝料，倒倉加熱，將原料即人畜糞便裝入到存有母料的接種倉中；將所述的接種倉中的物料倒倉加熱；(2)換位，倒倉加熱，將所述的接種倉中的一定數量的物料送出到其下游的第一遞進倉中倒倉加熱；然后，將第一遞進倉中的物料送出到其下游的第二遞進倉中倒倉加熱；依次類推進行；在所述的步驟(1)、(2)中，所述的倒倉加熱包括將物料從所處的倉中分別抽出，送到作為周轉倉的空倉中；再從所述的空倉中將所述的物料抽出，分別送回到所處的倉中；在所述的物料從所處的倉被移動到另一倉的過程中，將所述的物料加熱；(3)出料，將物料從最后的遞進倉中送出到出料倉中兩次出料之間的間隔時間即為1個生產周期；將從所述的出料倉中送出物料進行分離；或在所述的出料倉中保留部分物料，將所述的保留物料以外的物料從所述的出料倉中送出進行分離；將所述的保留物料反送到所述的接種倉中；作為補充菌種。
(4)分離，將從所述的出料倉中送出的物料分離成固體和液體，成為固體有機肥和液體有機肥。
在步驟(1)、(2)中所述的倒倉加熱具體操作是將物料從所處的倉的底部抽出，從上方送到作為周轉倉的所述的空倉中；再從所述的空倉的底部將物料抽出，從上方送回所處的倉中；當從所述的各倉的底部抽出物料進行換倉移動時，用裝在倉底部的加熱器來加熱所述的物料。
在所述的步驟(1)、(2)倒倉加熱時，所述的接種倉、各周轉倉、遞進倉中的物料溫度加熱保持53-57℃。
所述的接種倉、各遞進倉中的物料以保持溫度為55℃為佳。
所述的步驟(1)中的母料為原料重量的3-5倍。
所述的母料為原料重量的4倍。
采用原料是干物質濃度為20-30％的糞便在步驟(1)、(2)時，將產生的沼氣從各倉內抽出作為燃氣使用。
本發明是一種用糞便制作的有機肥料(以下簡稱有機肥)的制備方法，采用高溫厭氧技術，將各種糞便進行高溫厭氧工業化處理，將原料在高溫厭氧發酵狀態下轉變為有機肥，并將其分離成液態、固態的有機肥。本發明方法的優點是連續生產，系統運行后，只加入原料，無需再加入菌種。
本發明是以多工位方式，連續、自動、規?；募庸し椒?，物料在53-57℃范圍均勻加熱，使物料與菌種充分接觸而生產的高品質有機肥(沼肥)；在各個工位上分段完成各加工步驟，每遞進一工位，出產品一次。工位的數量和倒倉加熱的時間、次數，可根據產品的產量和工藝要求制定。將物料在各工位上同時攪拌加熱，均勻混合，進行高溫厭氧反應，經每一周期后，從最后的工位送出制品，其余工位向下工位轉送物料。特別是采用倒倉加熱，各個倉中的物料依次分別向空倉內倒倉移動，在倒倉移動過程中將物料加熱，使整體物料可在充分攪拌、均勻加熱后進行高溫發酵。生產系統用PLC程序控制，以提高制品質量和運行效率。
本發明還采用菌種回流措施，將出料倉中沉淀的成熟物料反送到接種倉，以保證接種倉中的菌種的足夠數量。
將分離出的固體收集，即為固體有機肥；將分離出的液體收集，即為液體有機肥。產生的副產品沼氣存入單獨的儲氣倉(沼氣罐)，作為氣體燃料。
本發明適于大量處理人畜糞便用以生產有機肥，也適于大中型沼氣生產，本發明的規?；邷貐捬醴椒軌蜃畲笙薅鹊貙⑷诵蠹S便轉化成固體有機肥(沼肥)和液體有機肥(沼肥)，同時又能夠生產沼氣，附加值巨大。本發明生產的有機肥除原料和母料外，沒有任何添加物；由于是在密閉的發酵罐內發酵漚制的，原料可全部物料轉化成有機肥；制品質量好；且無烘干晾曬等的二次污染；非常適于種植無公害農產品使用。本發明制品是采用高溫厭氧方法生產的，在生產過程中，殺菌、消毒較徹底，使用時不會傳染疾病，不會改變作物物種的純度。本發明肥料的原料為城鄉難以處理的人畜糞便，其生產成本可大幅降低。
本發明中，氮、磷、鉀含量及被作物吸收率比露天糞坑肥和堆漚肥顯著提高，本發明固體有機肥能達到國家標準。本發明液體有機肥是一種溶肥性質的根外追肥，通過直接噴施于作物葉片表面，由葉片直接吸收，對養分的吸收運轉比根部快，有利及時滿足作物生長發育的要求。此外，液體有機肥在某種程度上有殺蟲、滅菌、抗病的作用。
綜上所述，本發明利用農村養殖糞便和城市糞便作為原料，大規模無污染地制備廉價的有機肥(沼肥)，既可徹底解決城鄉人畜糞便的處理難的問題；又可生產副產品沼氣，解決農村的燃料缺乏的問題。


圖1是本發明的工藝路線示意圖。
圖2是圖1中的局部倉位的立面示意圖。
圖中代號1接種倉2第一周轉倉3第一遞進倉4第二遞進倉5第二周轉倉6第三遞進倉7出料倉8、9、10加熱器具體實施方式
實施例1，如圖1為本發明方法的工藝路線示意圖，圖中示出接種倉1，兩個周轉倉2、5，三個遞進倉3、4、6，出料倉7；如圖2，在各倉的底部裝有熱水盤管加熱器8、9、10等，用于從各倉移動物料時的加熱。生產周期為24小時。在開始工作前，按本發明工藝，逐步將接種倉1、第一遞進倉3、第二遞進倉4、第三遞進倉6中充有規定的物料；周轉倉2、5是空的。在接種倉1中，一次性地裝入母料(本實施例采用污水處理廠積存的厭氧活性污泥)作為菌種，母料按原料重量的5倍考慮，在系統運行后，只需加入原料即可，不再加入任何外來的物質。采用原料是畜禽糞便(一般不用稀釋，干物質濃度約為25％)，在密閉的倉中，在高溫厭氧狀態下將其轉變成有機肥。本發明方法包括以下步驟(1)裝料，倒倉加熱，將原料30噸裝入到存有母料150噸的接種倉1中；將接種倉1中的物料倒倉加熱(同時其他各遞進倉中已有的物料也分別倒倉加熱)到55℃。
(2)換位，倒倉加熱，每隔24小時換位。將接種倉1中的物料送出30噸到第一遞進倉3中繼續倒倉加熱；然后換位，將第一遞進倉3中的物料30噸送出到第二遞進倉4中繼續倒倉加熱；然后換位，將第二遞進倉3中的物料30噸送出到第三遞進倉6中繼續倒倉加熱；所述的加熱均在物料從所處的倉中被換倉移動的過程中進行。
在步驟(1)中所述的倒倉的方式是將物料從接種倉1的底部抽出，從上方送到第一周轉倉2中，靜止發酵；2小時后，再從第一周轉倉2的底部將物料抽出，從上方送回接種倉1中，靜止發酵；此時，還可用空閑的周轉倉2進行其他倉內物料的倒倉加熱，以增加物料的倒倉加熱次數。所述的加熱方式是在從各倉的底部抽出物料進行移動時，啟動裝在倉底部的加熱器8、9(其他各倉的加熱器安裝相同)來加熱所述的物料，使其達到55℃送出。在步驟(2)中的倒倉方式是，將物料從第一遞進倉3的底部抽出，從上方遞進送入到第一周轉倉2中，靜止發酵；2小時后，再從第一周轉倉2的底部將物料抽出，從上方送回第一遞進倉3中，靜止發酵；在從各倉的底部抽出物料進行移動送出時，啟動裝在倉底部的加熱器9、10來加熱被倒倉移動的物料，使其達到55℃送出；同樣，將第二遞進倉4、第三遞進倉6中的物料依次抽出，分別送入到第二周轉倉5倒倉，將物料分別在抽出過程中用加熱器加熱，使其達到55℃送出，靜止發酵；2小時后，再用加熱器加熱送回所處的倉中，靜止發酵。本實施例中，每單程倒倉的間隔為2小時，在物料靜止時，保持55℃高溫發酵。
在換位時，先從下游的倉依次移動物料，為上游的倉中的物料清空場地。
(3)出料，將物料30噸從第三遞進倉6中送出到出料倉7中；并從出料倉7中送出；(4)分離，將從所述的出料倉7中送出的物料分離成固體和液體，成為固體有機沼肥和液體有機沼肥。
在步驟(1)、(2)時，將產生的沼氣從各倉內抽出，集中處理。
實施例2為本發明方法的另一種工藝(反送)路線，基本與實施例1相同，不同處是在所述的步驟(3)出料中，將出料倉7中的物料送出時，在所述的出料倉7中保留部分物料(成熟的菌種)，將保留物料以外的物料送出進行分離，將所述的保留物料反送到所述的接種倉1中；作為從循環內部返回的補充母料，以保證接種倉1中具有足夠數量的菌種；。
例如以日產30噸有機肥的制作為例，母料按原料重量的4倍考慮。步驟(1)裝料時，在接種倉1中保持母料114噸，加上從出料倉7中返回的部分物料6噸，則母料總量為120噸；每次裝入原料30噸。在步驟(2)換位，倒倉加熱時，將接種倉1中的物料36噸送出到第一遞進倉3中繼續倒倉加熱；各遞進倉4、6中的運轉物料也為36噸；步驟(3)出料時，從出料倉7中送出30噸成熟物料，其余6噸成熟物料又返送到接種倉1中，作為補充母料(菌種)。
在所述的各實施例中，采用動態加熱，物料溫度能保持55℃。每一單程換倉的間隔為2小時，每一換位周期為24小時，即每24小時物料裝入、遞進、出倉一次。本實施例的周轉倉為2個，各遞進倉中的物料在生產周期內，分別用2個周轉倉進行倒倉加熱?？筛鶕唧w的工藝要求，確定周轉倉、遞進倉的數目，適當分配倒倉間隔時間及倒倉順序。還可在倒倉過程中，將物料再送到其他空倉中進行倒倉加熱。上述的實施例僅用于說明本發明，但不限于此，凡在本發明技術方法范圍內的各種類似方案，均應屬本發明范圍內。
效果1、本發明制品固體有機肥的含量經檢測，制品的含量如下表

從上表所列可以看出，本發明固體有機肥符合國家有機肥料標準。
2、本發明液體有機肥，因目前尚無國家標準，采用使用效果對比。在實驗基地進行了對比實驗實驗1、水稻對比實驗實驗以噴清水為空白對照。結果表明在水稻生育中后期噴施兩次本發明液體有機肥，有增加每穗實粒、提高結實率、增加千粒重，提高產量的作用。據實地抽樣，噴施本發明液體有機肥的處理區，平均每穗實粒較清水對照區多5.0粒，較常規對照增1.2粒。結實率較空白對照提高了4.7個百分點；千粒重分別增0.52g和0.15g。
另外，實驗中發現本發明液體有機肥在某種程度上有一定驅蟲殺蟲作用實驗2、大蔥對比實驗A組噴灑液體有機肥(二次)；B組噴灑清水(作為空白對照)，結果表明A組的大蔥與B組相比，明顯挺拔、粗壯、高大，色澤青綠，無菌斑。
實驗3、大白菜對比實驗A組噴灑本發明液體有機肥(二次)；B組噴灑清水(作為空白對照)，結果表明A組的大白菜與B組的相比，成熟后棵大瓷實，品質細嫩，口感極佳，無蟲害。
權利要求
1.一種有機肥料的制備方法，其特征是包括以下步驟(1)裝料，倒倉加熱，將原料即人畜糞便裝入到存有母料的接種倉中；將所述的接種倉中的物料倒倉加熱；(2)換位，倒倉加熱，將所述的接種倉中的一定數量的物料送出到其下游的第一遞進倉中倒倉加熱；然后，將第一遞進倉中的物料送出到其下游的第二遞進倉中倒倉加熱；依次類推進行；在所述的步驟(1)、(2)中，所述的倒倉加熱包括將物料從所處的倉中分別抽出，送到空倉中；再從所述的空倉中將所述的物料抽出，分別送回到所處的倉中；在所述的物料從所處的倉被移動到另一倉的過程中，將所述的物料加熱；(3)出料，將物料從最后的遞進倉中送出到出料倉中從所述的出料倉中將物料送出進行分離；或在所述的出料倉中保留部分物料，將所述的保留物料以外的物料從所述的出料倉中送出進行分離；將所述的保留物料反送到所述的接種倉中；(4)分離，將從所述的出料倉中送出的物料分離成固體和液體，成為固體有機肥和液體有機肥。
2.根據權利要求1所述的有機肥料的制備方法，其特征是在步驟(1)、(2)中所述的倒倉加熱操作是將物料從所處的倉的底部分別抽出，從上方送到所述的作為空倉的周轉倉中；再從所述的周轉倉的底部將物料抽出，從上方送回所處的倉中；當從所述的各倉的底部抽出物料進行換倉移動時，用裝在倉底部的加熱器來加熱所述的物料。
3.根據權利要求1或2所述的有機肥料的制備方法，其特征是在所述的步驟(1)、(2)倒倉加熱時，所述的接種倉、各周轉倉、遞進倉中的物料溫度加熱保持53-57℃。
4.根據權利要求3所述的有機肥料的制備方法，其特征是所述的接種倉、各周轉倉、遞進倉中的物料保持溫度為55℃。
5.根據權利要求1或2所述的有機肥料的制備方法，其特征是所述的步驟(1)中的母料為原料重量的3-5倍。
6.根據權利要求5所述的有機肥料的制備方法，其特征是所述的母料為原料重量的4倍。
7根據權利要求1或2所述的有機肥料的制備方法，其特征是采用原料是干物質濃度為20％-30％的糞便。
8.根據權利要求1或2所述的有機肥料的制備方法，其特征是在步驟(1)、(2)時，將產生的沼氣從各倉內抽出。
全文摘要
本發明是一種有機肥料的制備方法，其特征是包括以下步驟(1)裝料，倒倉加熱；(2)換位，倒倉加熱；(3)出料；(4)分離；上述的步驟(1)、(2)中的倒倉加熱包括以下操作將物料從所處的倉中分別抽出，送到空倉中；再從所述的空倉中將所述的物料抽出，分別送回到所處的倉中；在所述的物料從所處的倉被移動到另一倉的過程中，將所述的物料加熱；本發明利用農村養殖糞便和城市糞便作為原料，大規模、無污染地制備廉價的有機肥，既可徹底解決城鄉人畜糞便的處理難的問題；又可生產副產品沼氣，解決農村的燃料缺乏的問題。
文檔編號C05F3/00GK101074173SQ200610081010
公開日2007年11月21日 申請日期2006年5月19日 優先權日2006年5月19日
發明者劉宏, 謝衛東 申請人:謝衛東