利用有机废弃物生产有机肥料的综合生物技术方法 技术领域:
本发明涉及一种综合生物技术方法,涉及环境中有机污染源领域,特别涉及一种利用有机废弃物生产有机肥料的综合生物技术方法。
背景技术:
有机物是“有机化合物”的简称;是含碳氢化合物或碳化合物及其衍生物的总称,其来源是植物界,而有机物的数目多达几百万种;
据不完全统计:在全国种植物中桔杆8亿T/年,畜禽粪便17.2亿T/年,人的粪便234亿T/年,工业固体废弃物6.34亿T/年,仅这些就已达265.54亿T/年,若任其自然发酵或排放,将产生巨大的污染,而如果能经过工业化生产为有机肥料,又是多么巨大的资源,而且这种资源又是可以再生的。
有机肥料生产方法古已有之,但长期停留在被称为“粪肥”、“厩肥”、“堆肥”、“农家肥”阶段,基本上是将人及动物的排泄物用沤或堆的方法,利用自然界无处不在的微生物自然发酵而成。除了“厌氧”或“好氧”的简单方法外,没有人为的监控手段,因而不能通过工业化生产形成产品,更谈不上变成商品进入市场流通领域的产品,无法在市场中进行流通。
“桔杆还田”仅仅是将农作物的桔杆稍加粉碎即归还土地任其自然腐烂,由于微生物的有益有害性,易产生植物病害,而且肥效有限,最大的问题是影响土地的复耕指数;
人及禽畜的排泄物用干湿分离地方法,干的部分肥效极低,而湿的部分还是无法形成产品即商品。用烘干的方法既浪费能源(15T含水量60%的鸡粪烘干需要1吨煤)而且还产生恶臭,污染空气,又因在高温条件下,破坏了排泄物中不稳定的物质(如各种有机氮-氨基酸、酶等)降低肥效;
草碳泥碳直接施用肥效有限,迟缓、且资源不可再生;
用各别有机物和无机化肥按一定比例混合而成的复混肥,除资源不可再生外,其生产出来的农产品无法达到国际认可的“有机食品标准”。
综上所述,国内外尚无可以工业化生产、有一定标准并且能商品化的有机肥料。
发明内容:
有机废弃物是指种植业,养殖业及工业排出物和生活垃圾中的有机部分,其本质是含碳化合物;碳是微生物生存不可或缺的最主要的因素,因此微生物在一定条件下能参与一切含碳化合物的分解合成。
本发明首先将有机废弃物进行检测,根据检测结果进行配比调整,注入G式发酵剂在监控条件下进行工业化生产,根据施用方法需要制成不同类型的通用或专用的G式有机肥。
G式有机肥的定义:
G式有机肥是指利用有机废弃物,并根据其化学成分、物理性状调整至最佳发酵状态,接入G式发酵剂在可监控条件下进行快速的工业化连续发酵生产出的有机肥。在整个生产过程中不添加任何化学肥料。其产品可适用于一切植物的任何生长期的通用型,也有根据不同植物,不同生长期的专用型。
G式发酵剂特征是:有机废弃物的成分是千变万化的,即使进行监测调整,也只能是在一定范围内,而使这样的有机废弃物进行发酵降解,绝不可能用一种微生物所能完成,因此只能用菌群来解决这一难题,G式发酵剂是根据检测调整待发酵的有机废弃物的基本性质,选用从菌种保藏中心购得的菌种,根据所要处理的有机废弃物的成分及所要生产肥料的要求进行随机组合。
G式发酵剂的菌种组合
大豆根瘤菌(R.japonicum)
硅酸盐细菌(Bacillus spp)
圆褐固氮菌(Azotobacter chroococcum)
拜叶林克菌(Beijerinckia)
巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)
吸水直丝链霉菌(Streptomyces hygroscopicus)
其方法是:将从菌种保藏中心购得的菌种,按需要配成组合菌液,以0.3‰的比例接种于含700ppm的豆浆粉与200ppm淀粉,PH值7的液体培养基中充气发酵,即制成G式发酵剂。
环境污染治理中有机物的污染源(人和禽畜的排泄物,植物的桔杆,林木的枯枝及落叶,农产品深加工后的废弃物(皮、壳、核、渣、糟工业生产废弃物和生活垃圾中的有机部分等传统称有机废弃物)因其自身的特点,在自然界中有机到无机的转换中,在微生物的作用下腐烂或发出恶臭而污染空气,或流入江、河、湖、海,甚至渗入地下水系而污染水系,污染环境,是一个最大的公害。然而这些“放错了位置的宝藏”,用生物技术生产G式有机肥的方法可以迅速地将污染环境的废弃物变成高效有机肥料,变废为宝。
G式有机肥的生产工艺特点
在自然条件下(常温、常压不预先灭菌,敞开条件);在可控范围内;产品有一定的保藏条件和有效期,能进入市场;对人、畜、植物有安全性,使用安全。
本发明一方面可以对有机污染源进行综合利用达到资源化,无害化,减量至零的目的,另一面又可以解决农业生产中由于长期滥施化肥而造成的土地板结、土壤活性下降的状况,同时也避免了化肥流失而造成的环境污染,给农业生产提供了一个新的肥源,还可以提高农产品的质量,减少“现代病”的发生。
附图说明:
图1为本发明G式有机肥的生产工艺流程图。
具体实施方式:
参照图1,G式有机肥的生产工艺说明如下:
任何有机废弃物入场,首先检测其成分(有机质,含水量,C/N,重金属,金属等)根据相关的数据由控制部分进行数据处理发出指令,选定相应的G式发酵剂及调整物配方及数量,由调整预混部分进行搅拌混合后,进入连续好氧快速发酵阶段,在监测及控制下使发酵正常完成。再经粉碎,并根据施用需要,制成不同剂型(粉、丸、片等)后包装出厂。
如牛粪处理:
牛粪入场后经检测,有机质含量14.6%;水份80%;氮(N)0.45%;磷酸(P2O5)0.25%;氧化钾(K2O)0.15%;基本不含金属及重金属。此检测数据经处理后经控制系统根据所需生产肥料类型(粮、蔬、果、经济作物)的营养元要求,确定某种类型的G式发酵剂及数量和调整物的种类和数量,发出指令,进入调整预混设备,搅拌预混均匀后进入连续好氧快速发酵阶段,监测系统根据发酵状态(菌群中的比例变化、含水量、温度、PH值等)发酵完毕,经监测,达到合格标准,生产过程完成。
若入场的是制糖厂的滤泥(碳酸法)经检测,有机质含量24%;含水量56%;氮(N)0.69%;磷P2O5)0.65%;钾(K2O)0.27%;钙(CaO)36%;镁(MgO)4%,则与牛粪成分不同,则应由控制部分进行数据处理决定方案,发出指令,选择相适应的G式发酵剂和调整物,进行连续快速发酵工艺。
总之,要根据所需处理的有机废弃物的不同成分及状态,确定G式发酵剂及调整物的类型和数量,把完全不定的物质及过程尽一切可能协调到灰色的统一过程中,这是本发明的内涵及根本所在。