專利名稱：一種多功能土壤熟化劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種利用農業廢棄物制備的多功能土壤熟化劑及其制備方法。
背景技術：
隨著我國畜禽養殖業的快速發展，經營模式逐漸由農戶分散飼養向規模化、集約化養殖場轉變，單位土地載畜量越來越高，從而使當地環境所承受的污染負荷越來越大(董克虞1998);畜禽養殖場由農村、牧區向城市近郊轉移，致使農牧脫節，導致養殖廢物局部大量集中，得不到合理的處理，產生污染；而且傳統的有機肥料逐漸被化學肥料取代，大量的畜禽糞便被隨意堆置而不能及時還田，加劇了農業環境污染。由于以上原因，畜禽糞便往往由農業生產的良好資源變為難以處理利用的廢物，形成“畜產公害”(劉旭2004 ;張克強和高懷有2004)，成為阻礙養殖業持續穩定發展的重要不利因素。我國畜禽糞便排放量大，2003年全國畜禽的飼養量分別為豬65774. 99萬頭、牛18110. 51萬頭、羊34053. 66萬只、家禽1146310. 4萬羽，根據畜禽糞便排泄系數，估算出2003年全國畜禽糞尿產生總量為31. 90億噸，遠超過當年工業固體廢棄物10. 00億噸；估算出2003年我國單位面積耕地負荷的畜禽糞便純氮養分的平均值是107kg · !πΓ2，北京市的耕地面積畜禽糞便純氮養分負荷高達230kg .hnr2,已經嚴重威脅了環境(王方浩等2006)。據估算，到2010年，全國畜禽糞便的排放量將達45億噸(柴曉利等2005)。我國每年養殖場的廢棄物如此巨大,如何處理它們是一大難題。由于它們含有豐富的營養物質，可以作為有機肥的來源替代化肥，但是不能直接施用，必須經過一定的處理，其中一個重要的處理方法就是進行堆肥化。堆肥是處理養殖場的廢棄物的常見途徑。但利用新鮮畜禽廢棄物進行堆肥，就是普通的有機肥，雖然養分多，但是施入土壤中快速分解，養分不持久，有機質不能長久保持于土壤，不利于土壤改良效果。另外，單單用豬糞等廢棄物堆肥還易產生臭味，所含氮素在堆制過程中容易損失等環境問題。所以尋找一種可以改善堆肥過程和堆肥產物的物質就是 突破傳統堆肥的關鍵。利用添加木屑、石灰等添加劑，可以改善其物理性，但不是成本問題就是所添物質的農化性狀不夠優良。
發明內容
為了解決現有的問題，本發明的目的在于提供一種多功能土壤熟化劑，利用生物黑炭具有吸附性、外表疏松多孔性以及性質穩定的特點，將生物黑炭與畜禽糞便混合堆肥、發酵，減少養殖場畜禽糞便堆肥的養分損失問題；解決堆肥臭味問題；縮短堆制時間，加快堆肥進程。為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案—種利用農業廢棄物生物質的多功能土壤熟化劑，其特征在于生物黑炭與畜禽糞便的的重量比為10 3-10 5之間。一種利用農業廢棄物生物質的多功能土壤熟化劑的制備方法，其特征在于將生物黑炭與畜禽糞便以10 3-10 5的重量比混合，攪拌均勻并調節含水率為60%左右；堆制，表面用一薄層生物黑炭覆蓋，在溫度為30_60°C下發酵6周；堆肥的前20天每天進行翻堆保持充足的氧氣，同時保持含水率為60%不變，堆肥的20-30天每三天翻堆一次，然后每周進行一次翻堆。同時防曬防淋；生物黑炭的粒徑小于0. 25mm ；在堆肥之前養殖場的畜禽糞便需要風干，使含水率低于40%且去除大的雜物；所述養殖廠的畜禽糞便包括豬糞、雞糞、牛糞、羊糞；本發明制備的有機肥具有以下特點I)獲得的有機肥外觀暗色、松軟、無臭無異味，有一股泥土的氣味，容重為
0.077g/cm3,比傳統方法獲得的肥料容重降低，同時外觀上疏松多孔，孔隙度為19. 8%，吸水量0. 529ml/cm3,吸水及保水性強；2)采用的生物黑炭疏松多孔，比表面積大，可以吸附堆肥中產生的氨氣等氣體，堆肥進行約4天就沒有刺鼻的難聞氣味，而傳統堆肥在10天后仍然有不良氣味產生，解決了傳統堆肥過程中氣味難聞的問題；3)減少了氨氣的揮發損失，同時能增加氧氣的含量，使微生物能進行好氧發酵，堆肥所得產物的養分含量比對照高，尤其是N元素速效氮0. 82g/kg，速效磷6. 8g/kg，穩定有機質含量達到712g/kg ；4)比傳統堆肥提前進入高溫期，維持高溫的時間比對照長約4天，且最高溫度也比對照高，達到了堆肥所要求的溫度55度，所以堆肥的時間也比對照縮短了約7天。總之，本發明采用生物黑炭與豬糞等養殖場畜禽糞便混合堆肥，既可以解決傳統堆肥產生臭味、時間長、肥效低的特點，又可以充分利用畜禽糞便，變廢為寶，堆制的產品作為土壤改良劑\熟化劑和園藝基質當有廣闊的市場前景。
圖I為堆肥過程中不同考察組的溫度、氣體的變化曲線圖；圖2是堆肥過程產生的溫室氣體的比較圖；圖3所得堆肥外觀的比較圖，左側為處理前；右側為處理后。
具體實施例方式本發明采用的黑炭購自河南三利新能源有限公司，粒徑小于0. 25mm實施例I收集養豬場的豬糞，風干使其含水量小于40%，并除去大的雜物。然后將生物黑炭與豬糞進行混合，重量比為10 3，攪拌均勻，調節其碳氮比為25-35之間，含水量為60%左右。堆制，表面用一薄層生物黑炭覆蓋，在30_50°C發酵6周；堆肥的前20天每天進行翻堆保持充足的氧氣，同時保持含水率為60%不變，堆肥的20-30天每三天翻堆一次，然后按照每周一次的頻率翻堆。同時防曬防淋；在堆肥的4天后臭味明顯減少。實施例I制備的有機肥各理化指標與國家標準的對照見表I :表I權利要求
1.一種多功能土壤熟化劑，其特征在于生物黑炭與畜禽糞便的的重量比為10:3-10:5之間。
2.根據權利要求I所述的多功能土壤熟化劑，其特征在于生物黑炭的粒徑小于0.25mmD
3.根據權利要求I所述的多功能土壤熟化劑，其特征在于所述畜禽糞便包括豬糞、雞糞、牛糞、羊糞。
4.一種多功能土壤熟化劑的制備方法，其特征在于將生物黑炭與畜禽糞便以10:3-10:5的重量比混合，攪拌均勻并調節含水率為60%左右； 堆制，表面用一薄層生物黑炭覆蓋，在30-60°C發酵6周； 堆肥的前20天每天進行翻堆，同時保持含水率為60%不變，第20-30天每三天翻堆一次，然后每周翻堆一次，同時防曬防淋。
5.根據權利要求3所述的多功能土壤熟化劑的制備方法，其特征在于生物黑炭的粒徑小于 0. 25 mm。
6.根據權利要求3所述的多功能土壤熟化劑的制備方法，其特征在于在堆肥之前養殖場的畜禽糞便需要風干，使含水率低于40重量％，且去除大的雜物。
全文摘要
一種多功能土壤熟化劑及其制備方法，土壤熟化劑包括以下組份生物黑炭畜禽糞便=10:3-10:5(重量比)。制備方法是將生物黑炭與畜禽糞便按比例混合，攪拌均勻并調節含水率為60%左右；堆制，表面用一薄層生物黑炭覆蓋，堆肥的前20天每天進行翻堆，同時保持含水率為60%左右不變，第20-30天每三天翻堆一次，然后每周翻堆一次，同時防曬防淋。本發明采用生物黑炭與豬糞等養殖場畜禽糞便混合堆肥，既可以解決傳統堆肥產生臭味、時間長、肥效低的特點，又可以充分利用畜禽糞便，變廢為寶，堆制的產品作為土壤改良劑\熟化劑和園藝基質，將有廣闊的市場前景。
文檔編號C05F17/00GK102674917SQ20121011842
公開日2012年9月19日 申請日期2012年4月20日 優先權日2012年4月20日
發明者付嘉英, 劉福禮, 張旭輝, 李戀卿, 潘根興, 鄭聚峰, 鄭金偉 申請人:南京農業大學, 安徽拜爾福生物科技有限公司