利用木薯酒糟污泥生产有机肥的方法
技术领域
本发明涉及有机肥生产技术领域，特别涉及一种利用木薯酒糟污泥生产有机肥的方法。
背景技术
随着我国生产力的提升带动经济的快速发展，农村生活水平的提高也导致了农业固体废弃物产量的迅速增加，大多数固体废弃物没有被充分利用，而是被当作垃圾弃置，对环境造成了较为严重的污染。以酒精生产企业为例，发酵产生的有机废水经高温厌氧产沼气处理后仍残有大量的木薯酒糟污泥，如何处理且有效利用已成为亟待解决的环保难题。目前我国1/3酒精行业采用木薯为原料，其产生的木薯酒糟污泥蛋白质含量较低不适合作饲料，但有机质含量大于45%，养分大于4.5%，可以作为生产有机肥的良好来源，这种转变的利用一方面可以减少废弃物的污染，另一方面可以实现废弃物的增值和资源化利用。
然而木薯酒糟污泥内含有大量病原菌及寄生虫卵等有害物质，影响最终产品品质；并且物料初始含水率高，若只经简单机械脱水后，由于含水率仍达65-75%，若直接进行堆肥发酵，则会影响升温速率，造成后期堆体含水率也相对较高，从而延长堆肥二次发酵时间以及整个发酵周期，因此必须开发出有效的原料预处理方式，以缩短有机肥好氧发酵周期的同时提高产品质量。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种利用木薯酒糟污泥生产有机肥的方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
利用木薯酒糟污泥生产有机肥的方法，包括如下步骤，
S1、对木薯酒糟污泥进行射频预处理使得木薯酒糟污泥初始含水率降低至50～60%；
S2、制备复合腐熟菌剂；
S3、按质量比0.1%～0.15% 向木薯酒糟污泥物料中接种S2制备好的复合腐熟菌剂，然后好氧堆肥至腐熟。
S4、通过堆肥指标对S3中的堆肥效果进行验证。
优选地，所述S1中射频预处理方法为，控制射频设备中上、下极板间间距为10～30cm，射频频率为27.12MHz，功率为3～15kW，在52～60℃下保持时间15～20 min，使得木薯酒糟污泥初始含水率降低至50～60% ，并杀灭病虫卵。该步骤可以杀灭木薯酒糟污泥中有害微生物和病虫卵，保证了后续堆肥与产品质量；降低了堆肥发酵的初始含水率，缩短了后期堆肥后熟时间，堆肥效率提高，降低能耗；同时，物料中部分有机物初步被降解，产生大量可溶性有机物，在后期堆肥中更容易被微生物利用。
优选地，所述S2中腐熟菌剂由绿针假单胞菌、土芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、黑曲霉、长柄木霉、根霉菌等量混合获得。
优选地，所述S2的腐熟菌剂中总有效菌数不低于5 ×108CFU/g。
优选地，所述S3中以条剁发酵进行好氧堆肥。
优选地，所述S4中堆肥指标包括堆肥过程温度变化、堆肥前后理化指标变化、无害化指标等。
本发明充分的利用了射频原理，射频（RF）是一种高频交流电磁波，频率范围从3KHz～300MHz之间。射频能穿透到物料内部，引起被加热物料带电离子的振荡迁移和偶极子旋转而将电能转化为热能，提高物料温度，从而达到快速和均匀加热的效果。此外，物料在射频场中的加热速率随物料介电损耗因子的增大而增大，物料中局部含水率较大的部分，介电损耗因子较大，微生物及虫卵的含水量明显高于物料本身，因此在射频处理过程中，微生物及虫卵的升温速率快于物料，从而杀灭物料表面、深层和内部的虫卵以及微生物。
本发明的有益效果体现在：采用射频技术，科学、环保、无公害地对木薯酒糟污泥进行灭菌杀虫，并同时降低初始堆肥的含水率，缩短堆肥发酵周期，最终所得到的有机肥产品绿色、环保、安全，利用上游生产废弃物制备有机肥料，生产工艺中不产生二次污染，具有非常显著的经济效益和环境效益。这对我国废弃物资源的高效利用、现代农业的可持续发展均具有重要意义。
附图说明
图1：本发明堆肥过程温度变化示意图。
图2：本发明堆肥前后含水率变化示意图。
图3：本发明堆肥过程有机质变化示意图。
具体实施方法
下面参照附图，结合实施对本发明做进一步的作详细说明。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规的方法，本领域的普通技术人员在本发明公开内容的基础上可以选择本领域其他常用的方法来代替说明书具体。
实施例1
木薯酒糟污泥射频技术预处理，具体步骤如下：将木薯酒糟污泥置于射频处理腔下极板中心的传送带上，射频处理装置的工作频率为27.12MHz，功率为12Kw，上、下极板间距为20cm，60℃下处理时间为15min，传送带作往复运动，射频加热干燥将初始含水率降低至50-60%，并杀灭病虫卵。
实施例2
以下为采用本发明射频预处理木薯酒糟污泥制备有机肥的方法堆肥效果评价数据及相应指标。
本实施例中使用的堆肥原料为木薯酒糟污泥，含水率经实施例1射频处理后降至50-60%，控制碳氮比为20～30：1，pH值为6.5～8.5，射频预处理结束后立即出料，稍经冷却后，接种复合腐熟菌剂，接种量为0.12%，充分混匀后进行堆肥。
每天上午9:00和下午3:00测定堆肥上、中、下部位3个层次的温度，经15~20min 平衡后读数，计算温度平均值并记录下室温；并于堆肥试验的第0、4、8、12、16、20、24、28、32、36、45天采样，每次翻堆后从堆体的上中下各部多点采样，并将其混合均匀，测定堆肥理化指标、无害化指标等。
控制其他参数不变的情况下，设立对照组（CK）和实验组（TD）两个处理
对照组（CK）：不含射频预处理的木薯酒糟污泥堆肥发酵方法；
实验组（TD）：经过射频预处理后的木薯酒糟污泥堆肥方法。
1.堆肥过程温度变化分析
在堆肥过程中，堆体温度是反映污泥堆肥过程成败的综合性指标，是堆肥工艺的一个重要参数。当发酵温度达到55℃并保持5-7天，可有效杀灭病原菌和寄生虫卵，达到无害化效果。
从图1可以看出，试验中，堆体温度经历了升温、持续高温、降温三个阶段。在升温阶段，堆体通过生物反应放出大量热量，从而使堆体温度快速上升，TD组较CK组，更先升温，并且迅速升温至最高温度72.15℃。在持续高温阶段，TD组堆肥保持在60℃以上可达280小时左右，时间远长于CK组持续高温阶段。进入降温阶段，在堆肥20天时，TD组较CK组提前降温至55℃，说明后续堆肥TD组更快地进入后熟阶段，总体堆肥周期少于CK组。
通过图1表明，经过射频预处理之后，堆肥能快速进入高温期，并且较常规堆肥提前进入堆肥降温期，可能与射频处理降低了堆肥初始含水率有关。整个堆肥过程优良，无害化效果好。
2. 堆肥前后含水率变化
在木薯酒糟污泥堆肥的过程中，堆体内的水分通过系统放热蒸发等反应释放到堆体外。含水率降低程度，是堆肥效果的一个表征。从图2可以看出，两组处理堆肥的含水率随着时间的变化，基本呈降低趋势，而TD组含水率始终低于CK组，这说明射频预处理降低了堆体初始含水率，后续堆肥含水率也低于对照组，最终含水率在50%左右，堆肥效果理想，可看出射频预处理缩短了堆肥后熟时间，堆肥效率提高，最终降低生产能耗。
3. 堆肥前后有机质变化
堆肥化是利用微生物把有机物降解、转换成腐殖质的生物化学处理过程。堆体中的碳素物质等物质是微生物生命活动的组成元素与能量来源，是其赖以生存以及繁殖的最为基本条件，因而其含量的变化一定程度上反映出堆肥的进程。
从图3可以看出，随着木薯酒糟污泥堆肥时间的增加，堆肥中有机质含量呈缓慢下降趋势，TD组较CK组在堆肥初期有机质下降幅度明显，物料中部分有机物初步被降解，产生大量可溶性有机物，这更利于后期堆肥被微生物利用。
4. 堆肥后无害化和病虫卵指标
种子发芽指数 IG值是腐熟度的重要参数之一，可用于判断肥料对植物的毒性，IG>80%时肥料产品已完全腐熟。粪大肠菌群数和蛔虫卵死亡率均是象征肥料质量的重要指标，粪大肠菌群数数值越低、蛔虫卵死亡率数值越高，表明肥料品质越好。具体指标参见表1。
表1：堆肥后无害化及病虫卵指标
由表1可得出，经过射频预处理的堆肥品质好于对照，这可能跟射频在堆肥初期杀灭部分病虫卵有关。
当然本发明尚有多种具体的实施方法，在此就不一一列举。凡采用等同替换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
