[发明专利]一种含有过酸化沼液的堆肥添加剂及制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种含有过酸化沼液的堆肥添加剂及制备方法与应用，包括如下重量份的组分：过酸化沼液20份，自来水10份，过氧化氢酶0.06份，约氏乳杆菌0.05份，鼠李糖乳杆菌0.05份，蛭石2份，硅藻土2份。本发明以厌氧沼气发酵失败产生的过酸化沼液为主要原料，经离心、巴氏杀菌等处理步骤，加入过氧化氢酶、约氏乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、蛭石和硅藻土等酶类、活性微生物、多孔性材料制得堆肥添加剂。本发明充分利用过酸化沼液中富含的挥发性脂肪酸类物质，在鸡粪、牛粪等农牧业废弃物的堆肥处理中具有良好的作用，制备工艺简洁、产品成本低廉、效果突出，在农业废弃物循环利用领域应用前景广阔。

技术领域：

本发明涉及一种含有过酸化沼液的堆肥添加剂及制备方法与应用，属于农业资源开发与环保技术领域。

背景技术：

近年来，随着我国社会生产力水平的大幅提高和人民收入的逐步增长，市场对于肉、蛋、奶等畜禽产品的需求不断扩大，而规模化养殖方式的推广、新品种的培育引进和政府惠农政策的合理引导，共同促进了我国畜牧养殖业的蓬勃发展。据国家统计局统计年鉴，2018年我国肉类产品总产量达8624.63万吨，禽蛋产量达3128.28万吨，牛奶产量达3074.56万吨，均位居世界前列。但是，在生产高速发展的同时，畜牧业相关的固体废弃物累积、污水排放和大气污染等环境问题并不能忽视，规模化的养殖方式常常远超出周围环境的承载能力，给城乡人民的生活造成了严重困扰。

目前我国每年各类禽畜粪便产生量达3亿吨以上，畜牧业源的“三废”问题，尤以巨量的禽畜粪便最为突出。目前禽畜粪便的处理方式主要有直接还田、厌氧沼气发酵、堆肥等方式，其中堆肥的处理方式技术门槛较低、对设备要求不高，能够在削减氮、磷等污染物排放的同时获取优良有机肥料，大大提高产品附加值，目前在我国农村地区获得了较好的推广。但是，传统的堆肥方式存在氮损失大、堆肥时间长、有害微生物去除不彻底、臭味和温室气体超量散发等问题，易造成次生污染。通过调节原料C/N、投加微生物菌剂或镁盐、磷酸等添加剂、使用辅助发酵设备等手段，可以部分解决这些问题，提高堆肥效率和增加产品经济价值。然而，不同农牧业原料的获取在时间、空间上存在较大不确定性，大量化学药剂的使用和专用设备的购买可能引入其他污染物及造成成本飙升等，限制了这些手段的应用。有研究表明，包含乙酸、丙酸、正丁酸等在内的多种挥发性脂肪酸(Volatile Fatty Acids，VFAs)不但可有效调节堆肥体系pH，而且可作为硝化细菌等重要堆肥微生物菌群的优良碳源，有效促进有机物料堆肥的微生物进程，具有减少氮损失、缩短堆肥时间、抑制有害微生物生长和减少氨气等臭味和温室气体排放的功能。廉价而高效的挥发性脂肪酸资源的取得与利用，对于提高禽畜粪便等农牧业废弃物堆肥化利用效率，减少次生污染，具有重要的实践意义。

过酸化沼液是有机物料厌氧沼气发酵中，容易出现的一种沼液形式。在以果蔬废弃物、厨余垃圾等营养丰富、含水量高的原料进行厌氧沼气发酵时，由于底物分解产酸的速度严重超出了产甲烷菌群的利用速度，常会导致挥发性脂肪酸的过量累积，体系pH急剧下降、酸碱失衡，超出了沼气微生物菌群自我调节能力，进而导致发酵停滞。相较其它正常发酵获得的沼液，此时的沼液中富含高浓度的挥发性脂肪酸类物质，pH较低，称为过酸化沼液。长期以来，过酸化沼液缺乏有效利用途径，往往只能白白排出、丢弃，造成了有价值资源的浪费。

中国专利文献CN106187460A(申请号：201610532368.1)公开了一种污泥有机质催化腐殖化的方法，该发明以含铁物质(如生铁屑、氧化铁)为催化剂，酚类化合物(如儿茶酚)作为添加剂，对污泥进行好氧发酵处理，可提高产品中腐植酸含量，加快堆肥化进程。但由于该复合催化剂、添加剂均采用工业原料，成本较高，而且在处理中大量引入重金属、化学合成物质容易对环境造成二次污染；王磊元等(王磊元,刘飞,秦翠兰,等.木醋液对牛粪堆肥理化性质的影响[J].中国农机化学报,2015(03):302-306.)在牛粪堆肥中添加不同浓度的木醋液，能够显著提高产品铵态氮、硝态氮含量，减少氨气挥发和氮素损失，且有利于堆肥腐熟过程，但是木醋液由木质化秸秆等材料经高温(500℃)裂解而来，其生产是高耗能过程，原料成本较高。