[发明专利]由无机肥制备有机肥或复合肥同时生产沼气能源的方法

说明书

技术领域

本发明涉及农业和能源领域，尤其是涉及一种由无机肥制备有机肥或复合肥同时生产沼气能源的方法。

背景技术

无机肥指由含有植物所需要的氮(N)、磷(P)、钾(K)等营养物质的无机物所组成的肥料，俗称为矿质肥料、化学肥料、化肥。它具有成分单纯，含有效成分高，易溶于水，分解快，易被根系吸收等特点，故别称“速效性肥料”。但无机肥的缺点也十分明显，它肥效短，易分解，养分单一，不含有机物，而且，长期使用还会造成污染，土壤板结，冲刷加剧，水土流失加重。

有机肥指各种动物和植物经过一定时期发酵腐熟后形成的肥料。有机肥虽然肥效慢，养分含量低，施用量大，但是它有很多无机肥无可替代的优势。有机肥含养分齐全，可向植物提供各种营养元素；有机肥肥效持久而稳定，能源源不断的供给植物养分，能发挥土壤潜在肥力的作用；有机肥能改善土壤结构，腐殖化形成腐殖质，腐殖质是一种复杂的有机胶体，具有改良土壤结构性、吸收性、粘结性，促进团粒结构形成等；有机肥能供给微生物能量和养分，并增加其数量，其本身含有大量微生物；有机肥可以增加土壤温度和保存土壤水分。

如果将无机肥和有机肥复配成一种复合肥，无机肥充分弥补有机肥的缺点，进一步增进肥效。复合肥中不仅具有无机肥的速效性，使植物易于吸收利用，还具有有机肥的长效性，并改良土壤性质，保证植物在整个生长期的营养需求和根系生存环境。

因此，在农业领域，无机肥由有机肥或由无机有机复配而成的复合肥取代，是大势所趋。目前很多发达国家主张有机农业，普遍反对施用无机肥而要求施用有机肥或复合肥。

专利CN1544393公开了一种包括储存备料、切割碎料、物料混合、生化反应、搅拌降温、堆放及包装等工序的农业秸秆制备有机肥料的方法。在被切碎为20-30厘米长的农业秸秆基料中按比例添加远红外催化剂和土壤土、粪便和水等辅料，混合堆放后进行生化反应生温至60-70度，用搅拌进气方式温度控制，经堆放反应21-39天至室温后形成有机肥料。但该发明需要搜集原料，消化时未收集和利用沼气，肥力缺少速效性。

专利CN1830917公开了一种速效有机复合肥的制备方法，属肥料技术领域。其制备方法为：a、制备有机肥提取液：将食用菌糠或秸秆粉2～6、畜禽新鲜粪便2～7、水1～4、氮源0.05～0.4、EM活菌微生物制剂0.1～0.3等原料混匀堆置发酵，过滤取其液体，蒸发浓缩得到有机肥提取液；b、复配：在有机肥提取液中加入黄腐酸和氨基酸，其中：有机肥提取液5.5～9.5；黄腐酸0.5～2；氨基酸0.5～2；制成速效有机复合肥。但该发明程序相当复杂，添加物质种类较多，而且不含除氮外的其它肥效快的无机营养物质。还有，该发明也未收集利用沼气，肥力也缺少速效性。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种由无机肥制备有机肥或复合肥同时生产沼气能源的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种由无机肥制备有机肥或复合肥同时生产沼气能源的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：将无机肥投入接种有微藻的光生物反应器中，在该光生物反应器中微藻在无机肥的作用下快速生长，当微藻的浓度达到0.5g/L～50g/L时，将微藻从光生物反应器中分离出来，并置于沼气发酵器中，发酵3-45天，生成沼气、沼液和沼渣，沼液回流至光生物反应器重新利用，沼气用作能源，沼渣用作有机肥或复合肥。

所述的无机肥指由含有植物所需要营养物质的无机物所组成的肥料，包括市售化肥中的任何一种，或者自行复配的含氮(N)、磷(P)、钾(K)的无机肥；投入光生物反应器中无机肥的量为其溶解后氮和磷的浓度分别不低于0.1mg/L和0.02mg/L。

所述的光生物反应器中的微藻直接取自各类含藻水体，或者直接购买藻种。

所述的光生物反应器中设有水，该水为纯水、自来水、雨水或河水。

所述的微藻从光生物反应器中分离采用离心、过滤或絮凝中的任何一种分离手段或者其他的分离方式。

所述的微藻从光生物反应器中分离出来后采用传统的超声波法对微藻细胞进行破碎后，再进入沼气发酵器中，也可采用其他破碎方法。

所述的沼气发酵器的温度为35～40℃，pH值范围取6.8～7.5，也可以在四季的自然条件下进行，不进行温度和pH值控制，这样可以减少人工干预以及降低温度和pH值的控制成本。

所述的沼液回流至光生物反应器，作为微藻生长补充营养物质，并且自身也得到净化。