一種高大量元素液態有機專用肥生產方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高大量元素液態有機專用肥生產方法。
【背景技術】
[0002]大量元素是指作物生長需要補充最多的氮磷鉀元素，液態肥是指含有一定營養元素的液體肥料。液態有機專用肥是符合有機栽培要求的液態肥料，它解決了固體有機肥料追施不便的難題，是克服基質(土壤)電導率過高、解決有機栽培肥力不足、實現水肥一體化的關鍵。
[0003]目前，國外液態有機肥原料主要是深海魚類，價格極高，難以用于大規模農業生產；國內的液態有機肥主要是沼液，另有少量自制的餅肥水、蹄掌水、動物下腳料腐化水等，大量元素含量低，遠距離使用運輸成本過高，進行濃縮處理投入大、成本高，鉀等重要元素還會大量流失，目前仍不能進行規模化生產應用。生產中出現了一方面有機液態肥奇缺，一方面大量沼液浪費嚴重甚至污染環境的現象。我國是農業大國，有大量的畜禽糞便、農產品加工殘留餅渣、作物秸桿等，都是生產有機液體肥料的很好肥源，現在的利用效率很低，且多是固體肥料，亟需一種液態肥生產工藝，用適度的投入和生產成本，把其中的大量元素含量提到較高水平，既便于使用和運輸，解決了有機栽培的追肥問題，又可減輕農業污染，變廢為寶，實現清潔生產。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種高大量元素液態有機專用肥生產方法，把其中的大量元素含量提到較高水平，解決了有機栽培的追肥難題；生產效率高，成本低，解決了沼液、污水浪費嚴重甚至污染環境的問題。
[0005]為解決上述問題，本發明采用以下技術方案:一種高大量元素液態有機專用肥生產方法，包括如下步驟:原料選擇步驟、原料預處理步驟、厭氧發酵步驟、渣液分離步驟、曝氧過濾步驟、混配勾兌步驟和精濾灌裝步驟。
[0006]所述厭氧發酵步驟:
消化啟動后每次投放量為有效罐體的I / 10，同時補充液體，補液量與每日排放量相當，對罐內物料進行攪拌，每天3-5次、每次10-20分鐘，經過7-15天時間，達標發酵液排出，未達標料液返回罐內再次發酵，溫度控制在40-50°C，罐內含固率30-50%，罐內滯留期10-15天，PH值控制在6-8 ；
所述發酵液標準，大量元素總量在30g/L以上。
[0007]所述厭氧發酵步驟中，通過回流消化液重復發酵實現大量元素總量提升，單一元素的提升通過調整原料比例或添加礦物肥料。
[0008]所述單一元素的提升包括氮素、磷素、鉀素的提升，提升氮素的原料有:油料餅柏、畜禽糞便、動物下腳料、硝石；提升磷素的原料有:磷礦粉、鈣鎂磷肥；提升鉀素的原料有:鉀礦粉、草木灰、窯灰。
[0009]所述曝氧過濾步驟為:將渣液分離后的肥料原液通過增壓噴淋，再經過自然過濾和收集，實現初濾和曝氧同步完成，噴淋壓力控制在1.5-2.0Pa，濾砂粒徑在0.5-1.0 mm，濾清液顆粒物粒徑< 0.5 mm。
[0010]所述原料選擇步驟為:以工農業廢棄物為主，輔以天然礦物和物理方法加工肥料及酸堿調節劑。
[0011]所述工農業廢棄物為畜禽糞便、作物秸桿、菌棒、酒糟、淀粉渣、油料餅渣、中藥渣、果蔬肉類加工廢棄物中的一種或幾種；天然礦物為磷礦粉、鉀礦粉、硝石、富鉀鹵石中的一種或幾種；物理法制造肥料為窯灰、草木灰、鈣鎂磷肥、天然氯化鉀中的一種或幾種；酸堿調節劑為窯灰、鈣鎂磷肥、石灰石、釀造醋酸中的一種或幾種。
[0012]制得的高大量元素液態有機肥的主要指標是:大量元素總養分多60g/L，單一元素彡10g/L，有機質彡250g/L，水不溶物彡100g/L，粒徑彡50μπι，氯離子彡30g/L，PH值6.0_8.0 ο
[0013]所述厭氧發酵步驟在專用發酵罐內進行，專用發酵罐包括罐體，罐體為臥式橢圓型，罐體內部設有兩道隔壁，將罐體內部依次分為酸解區、氣化區和沉淀區，罐體底部從沉淀區到酸解區設有回流管。
[0014]所述罐體中部上方設有集氣罩，集氣罩下方的罐體上設有除砂管，罐體的底部設有集砂池。
[0015]本發明優點表現為:
1、產品養分全面，速效大量元素含量高。產品保留了沼液養分全面的優點，同時通過多種工藝對大量元素進行了提升，使大量元素的含量比沼液提升了 10倍以上。
[0016]2、原料來源廣泛，生產成本低。原料選用工農業廢棄物，既經濟、量大，又環保可持續，產品成本不及魚類產品的I / 10，具有極強的價格優勢，可以支持大規模農業生產。
[0017]3、機械化程度高，可工廠化批量生產。原料及產品的轉運采用了機械化設計，核心裝置消化罐按照產肥需要建成了安全方便的臥卵式，容積規格不受限制，生產工藝采用了高效的高溫干式連續發酵，實現了一頭進料另一頭出產品的流水線作業。并充分利用副產品沼氣加熱和日光溫室車間的增溫保溫功能，實現了液肥的周年生產，便于與排廢、排污企業配套。
[0018]4、原料天然，滿足有機農業栽培要求。所用原料全部來自天然，添加肥料僅使用有機栽培限制性品種，生產過程不接觸禁止材料，完全滿足了有機肥料的要求，可用于有機果菜的栽培生產，使用價值比普通栽培高出數倍。
[0019]5、配方靈活，可根據目標物種定向生產。臥式消化罐對原料及配比要求不嚴，可通過改變原料配比的方法定向生產高氮、高磷、高鉀、高氨基酸、腐殖酸等基本肥料，再經過添加復配即可形成適合某種特定作物的專用肥。還可通過調整過濾設備和微肥結構，生產葉面肥、漁業肥、無土水培營養液等。
[0020]6、節能環保。有機液態肥生產本身就是污染物利用的環保項目，既實現了廢棄物的資源化、減量化、無害化，又對氨、硫(化氫)進行了保護利用，實現了污水的零排放和氣體的達標排放。其環保的特點便于項目與有機廢棄物生產企業就近配套建設。消化過程還利用了產沼氣的特點，利用含碳量和溫度調節產氣的數量，解決了生產自身對熱能的需求。根據需要還可進行肥氣(電、熱)聯產(尤其在熱能需求較少的夏季)，滿足社會的能源需求。
[0021]7、投資省，運行費用低。核心設備-消化罐采用了臥式橢圓型設計，灌頂集氣又隔溫，表面積小，高度低，攪拌、排沙沒有死角，熱量、污泥、溶液池內循環利用，耗材、耗能、耗水少，管理、運行、維護方便。建設投資較同體積立式節省I / 4-1 / 3，同規模生產能力運行費用僅是方體的2 / 3至一半。
[0022]下面結合附圖和實施例對本發明的技術方案做進一步的說明。
【附圖說明】
[0023]附圖1是本發明實施例中發酵罐的結構示意圖；
附圖2是附圖1中發酵罐的俯視結構示意圖。
[0024]圖中:1-罐體，2-酸解區，3-氣化區，4-沉淀區，5-攪拌機驅動軸，6-槳葉，7-電機，8-進料口，9-預處理池，10-輔料口，11-集氣罩，12-出氣口，13-檢修口，14-出液口，15-回流管，16-集砂池，17-除砂管，18-隔壁。
【具體實施方式】
[0025]實施例，一種高大量元素液態有機專用肥生產方法，包括如下步驟:
1、專用發酵罐建設步驟:
專用發酵罐包括罐體1，罐體I為臥式橢圓型，兩端為小尺寸闊卵圓形，中部為大尺寸扁卵圓形，中部上方設有集氣罩11，集氣罩11下方的罐體I上設有除砂管17和出氣口 12，罐體I內部設有兩道隔壁18，將罐體I內部依次分為酸解區2、氣化區3和沉淀區4，酸解區2和氣化區3之間的隔壁18為下開口，氣化區3和沉淀區4之間的隔壁18為上開口，酸解區2和氣化區3內分別設有槳葉6，槳葉6連接有攪拌機驅動軸5，攪拌機驅動軸5連接有電機7，酸解區2上部的罐體I設有進料口 8和預處理池9，氣化區3上部的罐體I設有輔料口 10，沉淀區4上部的罐體I設有檢修口 13，沉淀區4 一側的罐體I設有出液口 14，罐體I的下部設有回流管15，罐體I的底部設有集砂池16。
[0026]罐體因地勢實行地上、半地下、地下安裝；地下、半地下安裝排沙、出料液口加安污水泵，罐內回流管置于罐內或埋入罐體底座；凍土層之上罐體做隔熱處理；酸解區、氣化區管內壁布加熱裝置。
[0027]2、原料選擇步驟:
以常見的大批量工農業廢棄物為主，輔以符合有機栽培要求的天然礦物和物理方法加工肥料及酸堿調節劑。工農業廢棄物為畜禽糞便、作物秸桿、菌棒、酒糟、淀粉渣、油料餅渣、中藥渣、果蔬肉類加工廢棄物中的一種或幾種；天然礦物為磷礦粉、鉀礦粉、硝石、富鉀鹵石中的一種或幾種；物理法制造肥料為窯灰、草木灰、鈣鎂磷肥、天然(或物理方法產)氯化鉀中的一種或幾種；酸堿調節劑為窯灰、鈣鎂磷肥、石灰石、釀造醋酸中的一種或幾種。
[0028]3、原料預處理步驟:
對大塊材料(> 5 cm)進行破碎處理，有包裝物的要先除去包裝物；對含泥沙(如禽畜糞便)的要做沉沙處理。處理后的物料與直接投放物料混配后經輸送裝置送入發酵池。混合物料C / N控制在20-40，C / P控制在150-300 / I。所有材料要符合GB8172對重金屬等有毒有害物質的要求。
[0029]4、厭氧發酵步驟: 發酵在專用發酵罐內進行，采取厭氧高溫干式連續發酵，消化啟動后每天投料1-2次，每次投放量為有效罐體的I / 10，同時補充液體，補液量與每日排放量相當。定時對罐內物料進行攪拌，間隔時間與攪拌時間因物料種類、含固高低不同，一般每天為3-5次、每次10-20分鐘。經過7-15天時間，在攪拌機的拌合推動下由進料口到達出料口，達標發酵液經出料口排出，未達標料液(含污泥)經回流管返回進料口再次發酵。根據原料類別和消化目的，溫度控制在40-50°C (產肥為主)和50—60°C (肥氣兼顧)，罐內含固率20_40%，罐內滯留期10-15天，PH值6-8。副產品沼氣既可用作消化液加熱能源，也可外輸民用或發電。產氣量根據季節熱能用量通過控制C/N調整。
[0030]大量元素總量提升主要通過回流消化液重復發酵富集實現。單一元素提升通過兩種方法:一是調整原料比例，通過增加高含某種元素原料的比例提升某種元素含量(如增