[发明专利]有机肥料槽式曝气发酵生产工艺及槽式发酵池

说明书

技术领域

本发明涉及有机肥生产技术领域，特别是一种有机肥料槽式曝气发酵生产工艺及槽式发酵池。

背景技术

有机肥在我国的传统农业中发挥了极为重要的作用，近年来由于化肥的长期过量使用，造成土壤有机质减少和土壤微生物菌群多样性及其功能降低。因此，继续研究和开发有机肥成为农业肥料发展的必然趋势。

有机肥中主要是以畜禽粪尿与作物秸秆，还有绿肥、饼粕、草木灰等等固体农牧业废弃物作为原料，通过发酵工艺制成。

对于将固体农牧业废弃物通过发酵用于制作有机肥的生产方式，主要有“条垛式发酵”、“塔式（罐式）发酵”和“槽式发酵”等。

其中，“条垛式发酵”工艺，对场地要求比较宽松，投资小，操作简便，缺点是生产过程粗犷，产品质量难以控制，对生产场地周边环境污染较大，适用于农民或者养殖户少量有机废弃物发酵生产。

“塔式（罐式）发酵”工艺，优点是整个发酵过程可以严格控制，生产出的有机肥产品质量稳定，生产过程中干净整洁，环境污染小；缺点是前期投资较大，生产成本较高且生产量较小，无法满足大规模有机废弃物处理要求。

“槽式发酵”工艺，是介于以上两种工艺的中间方案，投资适中，生产能力较大，生产环节易于操控，对于周边环境影响较小，适合大量有机废弃物集中处理需要。

中国专利公布号CN102765976A（公布日2012.11.07）公开了一种槽式发酵方法，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）发酵槽底面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。该方法由于通过透水板支撑槽内的物料，物料中过量水分通过透水板渗入发酵池底，容易污染地下水。现有的发酵槽处理物料，高度通常在1.5米以下，物料处理能力有限。

发明内容

为了解决现有有机肥槽式发酵工艺中处理物料量小、污染地下水以及发酵过程中恶臭废气污染环境等问题，本发明提供了一种生产效率高、处理量大的有机肥料槽式发酵生产工艺，所得有机肥养分含量高。

本发明提供的有机肥料槽式曝气发酵生产工艺，包括以下步骤：

（1）将含水量50~60%的预混物料送入发酵池进行自然发酵，发酵池内物料高度2米以上，发酵期间每天翻抛搅拌物料一次；发酵过程中，需要发酵温度在50℃以上的时间为5~7天；当物料温度低于45℃时，向物料中持续通风供氧促进微生物发酵以提高物料温度，当物料温度高于70℃时，向物料中持续通风降低物料温度，当物料温度在45~70℃时，保持间歇性通风；

（2）发酵至物料温度不再上升并开始下降至45℃以下，水分含量在40%以下时，堆条垛后熟发酵，期间进行翻堆操作，至温度不再升高后进行晾晒并烘干至含水量30%以下。

本发明的发酵工艺适用于堆料高度2米以上的槽式发酵，在这一堆料高度时，预混物料中含水量需控制在50~60%之间，含水量过低或过高都会导致发酵时间延长，以及肥料养分损耗增加。在发酵过程中，通过通风方式的调节来控制物料中的含氧量和温度，以确保物料内微生物（主要利用其中的好氧微生物）保持有效的生物活力，充分发酵分解物料中的有机质，然而实践表明单纯依靠通风并不能使物料发酵均匀，因此必须结合翻抛操作。物料温度低于45℃一般有两种情况，一是发酵前期，微生物活动还不活跃，需要补充氧气，促进微生物活动，提升温度，另一种情况是发酵完成后，微生物活动停止，温度就降低了。任何时候，通风都会短时间将温度降低，但是补充氧气后，微生物活跃了，温度很快就会升上来。发酵后期温度都在60℃以上，随着发酵进入尾声，微生物活动趋于停止，温度会下降并稳定，即使继续通风充氧，温度也不会再重新升高了，因此通过检测温度不再升高的节点，即可确定已经完成本阶段的发酵，可以进入下一步后熟发酵阶段了。后熟发酵无需通风，只需间隔翻堆几次即可，操作十分方便。发酵过程中水分含量控制可以采用喷淋洒水的方式。

优选地，上述有机肥料槽式发酵生产工艺中，所述间歇性通风是每隔一小时通风30分钟。因为物料有2米厚，每次曝气保证30分钟，可以保证曝气效果最佳，也就是物料充氧无死角，我们的监测，通风1小时候，氧气含量会达到临界值，需要补充氧气。