申请日2013.05.17
公开(公告)日2013.08.14
IPC分类号C05F17/00; C05F15/00
摘要
本发明涉及一种利用鸡粪渣、污泥堆肥生产有机栽培基质及其生产方法。本发明的有机栽培基质的生产方法包括备料、建堆发酵和破碎混合。本发明的有机栽培基质，以鸡粪渣和污泥堆肥为主要原料，鸡粪渣是规模化养鸡场冲洗污水经固液分离机分离后的固体鸡粪渣;污泥堆肥由城市生活污泥与食用菌渣栽培废渣混合，发酵腐熟而成，取材方便、成本低，生产的有机栽培基质具有含盐低、有机质含量高、养分适中等优良的理化性状，可满足作物固体基质栽培的要求，实现废弃物的资源化利用。
权利要求书
1.一种利用鸡粪渣、污泥堆肥生产有机栽培基质的方法，其特征在于步骤如下：
(1)备料：按重量比为鸡粪渣∶污泥堆肥=18-21∶1的比例，将鸡粪渣与污泥堆肥混合;所述鸡粪渣指冲洗养鸡场的污水经固液分离后的固体鸡粪渣，所述污泥堆肥指以城市生活污泥与栽培食用菌的废渣混合发酵腐熟后的污泥堆肥;
(2)建堆发酵：将步骤(1)的鸡粪渣与污泥堆肥混合物按高度为1-1.5m，上部宽为1.0-1.4m，底部宽为1.4-1.8m的尺寸建成梯形堆体进行发酵;待堆中心鸡粪渣与污泥堆肥混合物的温度升至60-65℃后，进行第一次翻堆，此后每隔3d翻堆1次，待鸡粪渣与污泥堆肥混合物堆体中心的温度降至35-45℃，发酵结束，得发酵物料;
(3)破碎混合：将步骤(2)发酵结束后的发酵物料进行破碎处理后，使用2mm×2mm网孔的筛网过筛，发酵物料能通过筛网的为小颗粒，其余为大颗粒，按大颗粒与小颗粒的重量比为1∶1-1.2的比例，混合均匀即可。
2.根据权利要求1所述的一种利用鸡粪渣、污泥堆肥生产有机栽培基质的方法，其特征在于：所使用的栽培食用菌的废渣经过摊薄晾晒至含水率25%，二者以重量比为1:1的比例，用搅拌机搅拌均匀，搅拌后的物料含水率为55%，将该物料移至堆高1.6m，堆宽6m的发酵槽内进行发酵，堆肥发酵过程中采用链板式翻堆机每天翻堆一次，同时于每天翻堆后12h后对物料进行强制通风1h，通风量为50mL·L-1·min-1，保证其好氧发酵，连续发酵24d后即可结束发酵，发酵腐熟后的物料就可以作为有机栽培基质的原料使用。
3.根据权利要求1所述的一种利用鸡粪渣、污泥堆肥生产有机栽培基质的方法，其特征在于步骤如下：
(1)备料：按重量比为鸡粪渣∶污泥堆肥=19∶1的比例，将鸡粪渣与污泥堆肥混合;所述鸡粪渣指使用固液分离机将冲洗养鸡场的污水经孔径为0.25mm筛网分离的固体鸡粪渣;
(2)建堆发酵：将步骤(1)的鸡粪渣与污泥堆肥混合物按高度为1.2m上部宽为1.2m，底部宽为1.6m的尺寸建成梯形堆体进行发酵;待堆中心鸡粪渣与污泥堆肥混合物的温度升至62℃后，进行第一次翻堆，此后每隔3d翻堆1次，待堆中心鸡粪渣与污泥堆肥混合物的温度降至38℃后，发酵结束得发酵物料;
(3)破碎混合：将步骤(2)发酵结束后的发酵物料取50%进行破碎处理后，使用2mm×2mm网孔的筛网过筛，发酵物料能通过2mm×2mm筛网的为小颗粒，发酵物料未破碎处理或破碎处理后不能通过2mm×2mm筛网的为大颗粒，按大颗粒与小颗粒的重量比为1∶1-1.2的比例，混合均匀即可制成该有机栽培基质。
4. 由权利要求1或3的方法生产的有机栽培基质。
说明书
利用鸡粪渣、污泥堆肥生产有机栽培基质及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种固体栽培基质及其生产方法，具体涉及一种利用鸡粪渣、污泥堆肥生产的有机栽培基质及其生产方法。
背景技术
随着设施园艺的迅速发展，无土栽培技术和穴盘育苗技术正在大面积、大范围的推广应用，极大地促进了固体栽培基质的研究、开发和应用。在无土栽培中，与水培相比，固体基质培设施简单、投资成本低，使用非常普遍。我国是居世界第一位的设施园艺大国，设施园艺栽培面积在200万hm2以上，但据不完全统计，全国无土栽培面积仅l070hm2，所占比例非常之低，而日本无土栽培面积占温室面积的20%以上，荷兰等国则占温室面积的90%以上，所以我国无土栽培的发展仍有很大空间。近年来无土栽培的发展势头也说明了这点，大面积发展无土栽培，尤其是适合我国国情的基质培养的发展，需要大量安全、优质、使用方便的固体栽培基质。
栽培基质的质量对种苗的繁育质量起着十分重要的作用，基质的研究是基质栽培的基础和关键。目前，普遍应用的基质是草炭和岩棉，但由于天然草炭土的挖掘对湿地和森林生态环境构成了严重的威胁，造成生态系统的破坏;而岩棉不可降解，长期使用会造成严重的环境污染，且我国国产岩棉一般不适于无土育苗，进口岩棉成本太高，因此，世界各国都在探寻草炭与岩棉的替代物。近年来，人们利用农业有机废弃物用作育苗基质，如禽粪、锯末、椰子壳纤维等，但由化学性质稳定性差、盐分高、有机质低、阳离子交换能力差以及污染物含量高引起的种子发芽率低、发芽速度慢、幼苗不强壮、烧苗等问题的出现，影响其用作育苗基质。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用鸡粪渣、污泥堆肥生产有机栽培基质及其生产方法，使得能够大量生产符合作物生长的固体有机栽培基质，从而拓宽鸡粪渣及污泥堆肥的资源化利用途径，实现废弃物的再利用。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明利用鸡粪渣、污泥堆肥生产有机栽培基质的方法，其特征在于步骤如下：
1、备料：按重量比为鸡粪渣∶污泥堆肥=18-21∶1的比例，将鸡粪渣与污泥堆肥混合;所述鸡粪渣指冲洗养鸡场的污水经固液分离后的固体鸡粪渣，所述污泥 堆肥指以城市生活污泥与栽培食用菌的废渣混合发酵腐熟后的污泥堆肥;
2、建堆发酵：将步骤1的鸡粪渣与污泥堆肥混合物按高度为1-1.5m，上部宽为1.0-1.4m，底部宽为1.4-1.8m的尺寸建成梯形堆体进行发酵(即建成横截面为梯形的堆体进行好氧发酵);待堆中心鸡粪渣与污泥堆肥混合物的温度升至60-65℃后，进行第一次翻堆，此后每隔3d翻堆1次，待鸡粪渣与污泥堆肥混合物堆体中心的温度降至35-45℃，发酵结束，得发酵物料;
3、破碎混合：将步骤2发酵结束后的发酵物料取50%进行破碎处理后，使用2mm×2mm网孔的筛网过筛，发酵物料能通过2mm×2mm筛网的为小颗粒，发酵物料未破碎处理或破碎处理后不能通过2mm×2mm筛网的为大颗粒，按大颗粒与小颗粒的重量比为1∶1-1.2的比例，混合均匀即可制成该有机栽培基质(或取50% 破碎后的发酵物料直接与未破碎的物料混合均匀即制成该有机栽培基质，发酵物料破碎后能通过2mm×2mm筛网的为小颗粒发酵物料，发酵物料尺寸大于2mm×2mm的或破碎后不能通过2mm×2mm筛网的为大颗粒发酵物料)。
进一步地，本发明所述污泥堆肥所采用的原料为城市生活污泥和栽培食用菌的废渣，所使用的栽培食用菌的废渣经过摊薄晾晒至含水率25%，二者以重量比为1:1的比例，用搅拌机搅拌均匀，搅拌后的物料含水率为55%，将该物料移至堆高1.6m，堆宽6m的发酵槽内进行发酵，堆肥发酵过程中采用链板式翻堆机每天翻堆一次，同时于每天翻堆后12h后对物料进行强制通风1h，通风量为50mL·L-1·min-1，保证其好氧发酵，连续发酵24d后即可结束发酵，发酵腐熟后的物料就可以作为有机栽培基质的原料使用。
本发明还保护利用上述方法生产的有机栽培基质。
本发明利用鸡粪渣、污泥堆肥生产的有机栽培基质，以鸡粪渣和污泥堆肥为主要原料，无需干燥处理，直接建堆发酵。利用鸡粪渣与污泥堆肥混合建堆发酵，有助于物料发酵更充分，同时也解决了单一使用鸡粪渣发酵可能造成生产的有机栽培基质容重太小、孔隙度太大等问题;对破碎后的发酵物料采用大颗粒与小颗粒混合均匀的工艺，主要是调整有机栽培基质的容重及孔隙度;增加有机栽培基质的细颗粒，降低容重，增加细小孔隙，增加有机栽培基质的饱和含水率。经搭配搅拌后的物料的颗粒大小均匀分布，容重合理，理化性状更优。
本发明的有机栽培基质所含N、P、K分别不低于1.2%、0.57%、0.69%。由于鸡粪渣的来源各异，可以在生产前对鸡粪渣的N、P、K含量进行检测，以确定鸡粪渣最经济的使用量，并保证产品所含的N、P、K达到上述指标。
本发明的显著优点：1、本发明的有机栽培基质是以鸡粪渣为主要原料，辅以污泥堆肥经堆腐发酵后调整颗粒大小、空隙度、容重后制成的。由于固体鸡粪渣是规模化养鸡场冲洗污水经固液分离机分离后的固体鸡粪渣，其主要成分为鸡饲料和过腹后未分解的秸秆、粗纤维等物质，具有有机质含量高、容重低、疏松度高，盐分经水洗后含量较低，养分适中、重金属含量低等优点，因此，以此为主要原料生产出的有机栽培基质也具有盐分含量较低、重金属含量低，有机质、容重、空隙度等理化性质较为接近草炭，同时由于添加了污泥堆肥，作为栽培基质更能够提供作物生长需要的养分。
2、鸡粪渣、污泥堆肥都属于废弃物，来源广泛，使用其作为原料生产有机栽培基质，不仅解决了废弃物资源化利用，减少环境污染，而且降低了有机栽培基质的生产成本，可有效促进我国固体基质栽培的发展。
具体实施方式
为了进一步阐明本发明而不是限制本发明，以下结合实施例加以说明。
实施例一： 一种利用鸡粪渣、污泥堆肥生产有机栽培基质的方法
一种利用鸡粪渣、污泥堆肥生产有机栽培基质的方法，包括以下步骤：
1、 备料：按重量比为鸡粪渣∶污泥堆肥=19∶1的比例，将鸡粪渣与污泥堆肥混合;所述鸡粪渣指使用SHFLC-LN-1000型固液分离机(鸡粪专用、处理能力20t/h)将冲洗养鸡场的污水经孔径为0.25mm筛网分离的固体鸡粪渣，所述污泥堆肥指以城市生活污泥与栽培食用菌的废渣按重量比为1∶1的比例混合，经发酵腐熟后的污泥堆肥;
2、 建堆发酵：将步骤1的鸡粪渣与污泥堆肥混合物按高度为1.2m，上部宽为1.2m，底部宽为1.6m的尺寸建成梯形堆体进行发酵(即建成横截面为梯形的堆体进行好氧发酵);待堆中心鸡粪渣与污泥堆肥混合物的温度升至62℃后，进行第一次翻堆，此后每隔3d翻堆1次，待堆中心鸡粪渣与污泥堆肥混合物温度降至38℃后，发酵结束得发酵物料;
3、破碎混合：将步骤2发酵结束后的发酵物料取50%进行破碎处理后，使用2mm×2mm网孔的筛网过筛，发酵物料能通过2mm×2mm筛网的为小颗粒，发酵物料未破碎处理或破碎处理后不能通过2mm×2mm筛网的为大颗粒，按大颗粒与小颗粒的重量比为1∶1-1.2的比例，混合均匀即可制成该有机栽培基质(或取50% 破碎后的发酵物料直接与未破碎的物料混合均匀即制成该有机栽培基质，发酵物料破碎后能通过2mm×2mm筛网的为小颗粒发酵物料，发酵物料尺寸大于2mm×2mm的或破碎后不能通过2mm×2mm筛网的为大颗粒发酵物料)。
进一步地，本发明所述污泥堆肥所采用的原料为城市生活污泥和栽培食用菌的废渣，所使用的栽培食用菌的废渣经过摊薄晾晒至含水率25%，二者以重量比为1:1的比例，用搅拌机搅拌均匀，搅拌后的物料含水率为55%，将该物料移至堆高1.6m，堆宽6m的发酵槽内进行发酵，堆肥发酵过程中采用链板式翻堆机每天翻堆一次，同时于每天翻堆后12h后对物料进行强制通风1h，通风量为50mL·L-1·min-1，保证其好氧发酵，连续发酵24d后即可结束发酵，发酵腐熟后的物料就可以作为有机栽培基质的原料使用。
本发明鸡粪渣取自规模化养鸡场冲洗污水经固液分离机分离后的固体禽粪渣，其主要成分为鸡饲料中未分解的秸秆、粗纤维等物质，具有有机质含量高、容重低、疏松度高，盐分经水洗后含量较低，养分适中，重金属含量低等优点，能够满足生产有机栽培基质的基本要求，本实施例的鸡粪渣具体理化性状为：容重0.11 g·cm-3，有机质93.5%，N含量1.28%，P2O5含量1.34%，K2O含量0.74%，电导率0.71mS·cm-1。
本实施例的污泥堆肥其理化性状为: 容重0.66 g·cm-3，有机质57.2%，N含量1.41%，P2O5含量2.57%，K2O含量2.51%，电导率5.87 mS·cm-1。污泥堆肥所采用的原料为城市生活污泥和栽培食用菌的废渣，所使用的栽培食用菌的废渣经过摊薄晾晒至含水率25%，二者以重量比为1:1的比例，用搅拌机搅拌均匀，搅拌后的物料含水率为55%，将该物料移至发酵槽内进行发酵，堆高1.6m，堆底直径6m。堆肥发酵过程中采用链板式翻堆机每天翻堆一次，同时于每天翻堆后12h后对物料进行强制通风1h，通风量为50mL·L-1·min-1，保证其好氧发酵，连续发酵24d后即可结束发酵，发酵腐熟后的物料就可以作为有机栽培基质的原料使用。
经测定，本实施例利用鸡粪渣、污泥堆肥生产的有机栽培基质的理化性质为：容重0.13 g·cm-3，有机质87.8%，N含量1.29%，P2O5含量1.40%，K2O含量0.83%，电导率1.12mS·cm-1。
随着设施园艺的迅速发展，需要大量安全、优质、使用方便的固体栽培基质。本发明的利用鸡粪渣、污泥堆肥生产的有机栽培基质，很适合于我国设施园艺的发展和种苗的繁育的质量。使用方法：直接作为大棚园艺作物的设施栽培和种苗繁育的栽培基质。 本发明的有机栽培基质及方法，能够合理有效地利用这些废物资源，并可以大大降低无土栽培生产的成本和操作管理难度，提高和改善蔬菜及花卉等观赏植物的产量和品质，同时达到废弃物综合利用，改善环境，具有显著的经济、社会和生态效益。
