[发明专利]一种新型好氧-厌氧-好氧生物处理人粪尿与秸秆的工艺

说明书

本发明公开了一种新型好氧‑厌氧‑好氧生物处理人粪尿与秸秆的工艺。该工艺将厌氧、好氧工艺相结合，实现人粪尿和秸秆的综合利用。通过秸秆的好氧发酵实现了木质纤维素降解菌的扩繁，加速了秸秆的降解同时降低菌剂应用成本；秸秆和人粪尿的厌氧发酵有效降低人粪尿含水量，加速了人粪尿和秸秆二次好氧发酵速度，促进发酵物料升温，使物料充分腐熟，同时添加可抑制肠道病原菌生长的芽胞杆菌，保证产品实现无害化。该工艺能耗低，无害化程度高，生产有机肥产品有机质含量丰富，质量稳定，安全性高，适用于大规模工业化生产，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及农业环境工程领域，更具体地，涉及一种新型好氧-厌氧-好氧生物处理人粪尿与秸秆的工艺。

背景技术

中国是人口大国，每年会有大量的人粪尿产生，未经有效处理的人粪尿会给环境带来污染，同时存在潜在的健康风险。人粪尿是典型的错位资源，其含有丰富的氮、磷、钾和有机质，如果利用科学的方法使其无害化、稳定化、减量化则可以变废为宝，实现资源化再利用。

我国同时也是世界秸秆大国，随着农业综合生产能力和作物产量的不断提高，秸秆出现了地区性、季节性、结构性过剩，大量秸秆资源未被利用，浪费较严重，致使种植业和养殖业脱节，制约循环农业发展，特别是部分经济较发达地区和粮食主产区，农民为抢农时播种，焚烧秸秆现象常有发生，造成大气环境污染。

人粪尿处理主要有两种途径，一是稀释成污水进行相应的降解处理，二是直接生物发酵处理。人粪尿生物处理工艺简单，对运行场地要求较低，处理费用也较低，同时可产生肥料形成经济效益，因此，开发人粪尿的生物处理工艺非常有意义。目前，人粪尿生物处理仍存在以下几点困难：第一，人粪尿含水率特别高(90％左右)，处理过程中需要添加大量辅料用于综合水分，含水率低的秸秆作为辅料恰恰可以解决这一问题，然而秸秆木质纤维素类物质含量高，降解速度慢，并且未经处理的秸秆很难快速吸收人粪尿中的水分，这往往会影响发酵速度，减缓发酵进程。第二，人粪尿比动物粪尿中含有更多更复杂的肠道病原菌，因此，对发酵工艺的高温发酵时间和温度提出更高的要求，以达到杀灭病原菌的目的，用于资源化转化。

因此，如何有效解决上述难题，提供一种快速利用人粪尿和大量的秸秆资源的生物处理工艺，成为是农业环境工程领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于一种新型好氧-厌氧-好氧生物处理人粪尿与秸秆的工艺。

本发明所采取的技术方案是：

一种新型好氧-厌氧-好氧生物处理人粪尿与秸秆的工艺，包括如下步骤：

(1)预处理：将人粪尿去塑料膜、玻璃碎片，将秸秆粉碎为2～5cm；

(2)好氧初发酵：每吨步骤(1)预处理后的秸秆加入3～5kg铵盐混匀，按接种量为秸秆质量的1％～3％接入木质纤维素降解菌剂，混匀，水分调节至40％～45％，好氧发酵5～7天，获得好氧初发酵产物；

(3)厌氧发酵：将步骤(1)预处理后的人粪尿与秸秆按质量比5～7:3～5混匀为人粪尿秸秆混合物，将所述人粪尿秸秆混合物与营养物混匀，按接种量为人粪尿秸秆混合物质量的0.15％～0.25％接入乳酸菌剂，混匀，水分调节至45％～55％，压实后覆盖面塑料薄膜，厌氧发酵5～7天，获得厌氧发酵产物；

(4)好氧发酵：将步骤(3)获得的厌氧发酵产物与步骤(2)获得的好氧初发酵产物按质量比6～8:2～4混匀为发酵物料，按接种量为发酵物料质量的0.5％～1.0％接入芽胞杆菌复合菌剂，混匀，水分调节至50％～60％，好氧发酵15～17天，获得好氧发酵产物；

(5)将步骤(4)的好氧发酵产物粉碎，过筛，包装，最终获得有机肥产品。

作为优选的，步骤(2)所述的木质纤维素降解菌剂含有产黄纤维单胞菌，恶臭假单胞菌，康氏木霉，链霉菌中的任意两种或两种以上，总有效活菌数大于1×10⁷CFU/g。