阅读说明：本技术 利用桑蚕养殖废弃物制备有机肥料的方法 (Method for preparing organic fertilizer by utilizing silkworm breeding waste ) 是由 邓秀泉 于 2019-10-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种利用桑蚕养殖废弃物制备有机肥料的方法,通过将桑蚕养殖废弃物经压滤固液分离为桑蚕渣和桑蚕液,其中桑蚕渣和一定重量比例的调节物料掺混成水分35%~55%的桑蚕渣发酵物料,置于发酵袋、发酵筒或/和发酵托盘进行静态好氧发酵,发酵完成后转化为桑蚕渣腐熟有机料,用于制备固态有机肥料,桑蚕液经发酵或/和过滤、浓缩制备成液态有机肥料；该方法使桑蚕养殖废弃物物尽其用,既做到充分资源化利用,又不产生废水等新的污染物,发酵周期短,节省发酵用地,发酵腐熟充分,养分转化彻底,生产的有机肥肥效好,生态和经济效益好,有利于推广。(The invention discloses a method for preparing an organic fertilizer by utilizing silkworm breeding waste, which comprises the steps of carrying out filter pressing and solid-liquid separation on the silkworm breeding waste into silkworm residue and silkworm liquid, wherein the silkworm residue and an adjusting material with a certain weight proportion are mixed to form a silkworm residue fermentation material with the water content of 35-55%, placing the silkworm residue fermentation material in a fermentation bag, a fermentation cylinder or/and a fermentation tray for static aerobic fermentation, converting the silkworm residue fermentation material into a silkworm residue rotten organic material after the fermentation is finished, and preparing the silkworm liquid into a liquid organic fertilizer through fermentation or/and filtration and concentration; the method makes the best use of silkworm breeding wastes, not only realizes full resource utilization, but also does not generate new pollutants such as wastewater and the like, has short fermentation period, saves the land for fermentation, has full fermentation decomposition, thorough nutrient conversion, good fertilizer effect of the produced organic fertilizer, good ecological and economic benefits and is beneficial to popularization.)

利用桑蚕养殖废弃物制备有机肥料的方法

技术领域

本发明属于桑蚕养殖废弃物节能环保处理和资源化循环利用技术领域，具体涉及一种利用桑蚕养殖废弃物制备有机肥料的方法。

背景技术

据相关部门统计数据，至2016年我国的桑树种植面积近1200万亩，每年产生的桑蚕养殖废弃物近千万吨。桑蚕养殖废弃物成分主要包括蚕粪(蚕沙)、桑叶残枝、蚕皮和死蚕等。桑蚕养殖废弃物的主要特点是水分含量高(85%左右)，有机质含量高(80%左右)，养分含量高(5~7%)，同时还含有丰富的叶绿素、蛋白质、氨基酸等有机营养物质。从养分角度考量，桑蚕养殖废弃物是十分优质的有机资源，经环保处理和资源化循环利用，可以制备成有机肥料还田，保持和提升耕地的肥力。

但由于桑蚕养殖废弃物的以上特点，特别是高水分含量特点，使之无法直接利用，加之其中还含有一定量的死蚕及蛋白质、氨基酸等有机物，极易变质发臭，处理利用难度大，目前基本没有得到规范的工厂化环保处理和资源化利用，蚕农们的处理方式基本还是直接丢弃于田间地头、房前屋后，污染水源和空气，而且其中的病死蚕含有大量病菌没有得到有效杀灭，容易引起大范围传播，容易危及桑蚕养殖业的健康发展。

为了减少资源浪费及环境污染，就桑蚕养殖废弃物的肥料资源化利用，相关行业和企业进行了很多有益的探索，也获得了一些技术成果，但林林总总的技术方案，基本上都没有真正解决桑蚕养殖废弃物工厂化、标准化利用的核心技术问题，所以也基本没有哪一项技术工艺在生产实践中得到产业化推广应用，从而从根本上解决桑蚕养殖废弃物的污染和资源化利用问题，至今，在桑蚕养殖区未经环保处理的养殖废弃物随意丢弃的现象依然没有改观，随着社会环境保护压力的日益增大和我国生态文明建设的持续推进，桑蚕养殖废弃物的环保处理和资源化利用将成为严重制约桑蚕养殖业持续健康发展的“瓶颈”。

众所周知，用桑蚕养殖废弃物制备有机肥料重要的技术环节是生物发酵，目前各种技术在发酵环节基本是采用槽式或条垛式堆沤，但是都没有取得理想的效果，主要体现在：一是容易产生严重的臭味和渗出大量废水，导致严重的二次环境污染；二是发酵效率低、周期长，一般需要50~60天以上，场地利用率不高；三是发酵腐熟度不高，养分转化不充分及养分损失大，肥效不佳，产品得不到市场的认可；四是发酵前废弃物没有经过破碎预处理，产品品相差，经济效益欠佳；五是只有粉状有机肥料一种产品，没有液态有机肥产品，资源没有得到充分利用，综合经济效益欠佳；六是生产过程依赖烘干，能耗高、生产成本高。究其原因主要是，槽式或条垛式发酵都是将桑蚕养殖废弃物堆高1~2m甚至2m以上，料堆内的透气性非常差，导致料堆厌氧发酵，发酵过程臭味严重，发酵状态不理想，无法通过发酵高温蒸发水分实现物料的干化，为了获得一定产量，只能在发酵没有完成、物料腐熟度还相当低、水分含量还很高的情况下人为终止发酵，进行人工烘干。

因此，要真正实现桑蚕养殖废弃物工厂化、产业化环保处理和肥料资源化利用，必须解决以下几个问题：一是解决桑蚕养殖废弃物好氧发酵过程中的透气性，减少厌氧发酵，消除臭气的二次污染问题，实现清洁环保生产；二是解决桑蚕养殖废弃物利用过程中废液产生的问题，做到充分资源化利用，增加附加值；三是高效率的发酵，在进行养分转化的同时实现物料的生物脱水干化，无需烘干，降低生产成本；四是在短期内完成发酵腐熟，提高有机肥料肥效，提高市场接受度。但现有的各种技术方案均没有很好解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种更加环保、高效的利用桑蚕养殖废弃物制备有机肥料的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种利用桑蚕养殖废弃物制备有机肥料的方法，其特征在于：将桑蚕养殖废弃物经压滤固液分离为桑蚕渣和桑蚕液，其中桑蚕渣和一定重量比例的调节物料掺混成水分35%~55%的桑蚕渣发酵物料，置于发酵袋、发酵筒或/和发酵托盘进行静态好氧发酵，发酵完成后转化为桑蚕渣腐熟有机料，用于制备固态有机肥料，桑蚕液经发酵或/和过滤、浓缩制备成液态有机肥料。其生产步骤如下：

S1：桑蚕养殖废弃物压滤固液分离：将所述桑蚕养殖废弃物采用压滤脱水设备进行压滤固液分离为水分＜75%的桑蚕渣和桑蚕液；

S2：桑蚕渣发酵料调配：将压滤脱水后的桑蚕渣与调节物料按比例投放，调配成水分35%~55%的桑蚕渣发酵料；

S3：桑蚕渣发酵料搅拌破碎：将S2中调配的水分35%~55%的桑蚕渣发酵料搅拌均匀，破碎打散、打细；

S4：桑蚕渣发酵料发酵：将S3中完成搅拌和破碎的桑蚕渣发酵料装入透气的发酵袋、发酵筒或/和发酵托盘内进行2~15天的静态好氧发酵，其间当桑蚕渣发酵料经历发酵温度由常温逐步上升到60℃以上再到逐步降回到常温，水分降至35%以下，桑蚕渣发酵料完成发酵腐熟；

S5：桑蚕渣固态有机肥料制备：将S4中完成发酵腐熟的桑蚕渣腐熟有机料从所述发酵袋、发酵筒或/和发酵托盘中倒出，一部分用作制备固态有机肥料，一部分返回S2中作为调节物料与新鲜桑蚕渣混配发酵；

S6：桑蚕液发酵：将S1中压滤出来的桑蚕液注入发酵容器，曝气、搅拌发酵1~15天；

S7：桑蚕液液态有机肥料制备：将S6中完成发酵的桑蚕液过滤，滤液制备成液态有机肥料。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

较佳地，前述的利用桑蚕养殖废弃物制备有机肥料的方法，其所述桑蚕渣发酵料中的桑蚕渣重量比例为20%~85%，调节物料的重量比例为15%~80%。

较佳地，前述的利用桑蚕养殖废弃物制备有机肥料的方法，其所述调节物料是桑蚕渣腐熟有机料、甘蔗渣/髓、米糠、统糠、秸杆粉、木薯渣、啤酒渣、果渣、中草药渣、木糠、树皮粉、草碳土、餐厨/厨余垃圾、锅炉灰、污泥、禽畜粪便、麸饼粉中的一种或一种以上混配。

较佳地，前述的利用桑蚕养殖废弃物制备有机肥料的方法，其所述调节物料中70%以上是桑蚕渣腐熟有机料。

较佳地，前述的利用桑蚕养殖废弃物制备有机肥料的方法，其所述桑蚕渣发酵料在发酵托盘中发酵料层厚度为100~600mm，在发酵袋或发酵筒中发酵的发酵袋或发酵筒的直径为100~600mm，高度300~2500mm。

较佳地，前述的利用桑蚕养殖废弃物制备有机肥料的方法，其还包括S1中所述桑蚕养殖废弃物进行压滤固液分离前或分离后采用破碎设备进行破碎；所述桑蚕养殖废弃物掺混入桑枝粉、木糠、甘蔗渣/髓、统糠、秸杆粉、树皮粉、木薯渣、中草药渣、桑蚕渣腐熟有机料中的一种或一种以上进行压滤脱水；所述压滤脱水设备是带式压滤机或螺旋压滤机。

较佳地，前述的利用桑蚕养殖废弃物制备有机肥料的方法，其还包括S5中所述桑蚕渣腐熟有机料制备加工有机肥料前经过破碎打粉及筛分。

较佳地，前述的利用桑蚕养殖废弃物制备有机肥料的方法，其还包括S6中所述桑蚕液加入重量比例5%~50%锤度15%~65%的酒精浓缩液掺混发酵；S6中所述桑蚕液发酵过程通过加热保持温度在25~45℃。

较佳地，前述的利用桑蚕养殖废弃物制备有机肥料的方法，其还包括S7中所述发酵完成桑蚕液过滤后的滤渣返回S1与所述桑蚕养殖废弃物混合压滤；所述桑蚕液发酵完成后添加入植物大中微量营养元素或/和氨基酸、腐殖酸、酒精浓缩液、悬浮剂制备液态有机肥料；所述桑蚕液完成发酵后采用真空吸滤机或/和高速离心固液分离机进行过滤。

较佳地，前述的利用桑蚕养殖废弃物制备有机肥料的方法，其所述桑蚕渣发酵料的发酵采用桑蚕渣腐熟有机料进行微生物接种；所述桑蚕渣发酵料发酵或/和制备固态有机肥料过程中至少添加一次锤度15%~65%的酒精浓缩液，每次添加量为桑蚕渣发酵料重量比例的2%~20%。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明利用桑蚕养殖废弃物制备有机肥料的方法至少具有下列优点及有益效果：

一是通过将桑蚕养殖废弃物进行压滤固液分离，制备固态有机肥料和液态有机肥料，使桑蚕养殖废弃物物尽其用，既做到充分资源化利用，又不产生废水等新的污染物，生态和经济效益更好；

二是运用透气性良好的袋式、筒式和托盘式空间静态好氧发酵工艺进行桑蚕渣的发酵，很好解决了桑蚕渣好氧发酵核心的通氧透气问题，无厌氧臭气产生，实现清洁环保生产；

三是运用袋式、筒式和托盘式空间静态好氧发酵工艺较常规的槽式、条垛式堆沤发酵效率提高90%以上，而且在发酵过程中实现物料的生物脱水干化，达到有机肥料国家标准，无需烘干，降低直接生产成本50%以上；

四是运用袋式、筒式和托盘空间静态好氧发酵工艺对桑蚕养殖废弃物进行发酵，较常规槽式、条垛式堆沤发酵工艺节省90%以上的发酵用地；

五是发酵腐熟充分，养分转化彻底，生产的有机肥肥效好，市场接受度高，可以获得良好的经济效益，为规模化、工厂化处理消纳桑蚕养殖废弃物提供充分条件。

具体实施方式

以下借助具体实施例对本发明的技术方案作进一步的阐述说明。

实施例一：

本发明的利用桑蚕养殖废弃物制备有机肥料方法为：将水分85%的桑蚕养殖废弃物经压滤固液分离为水分70%的桑蚕渣和桑蚕液，其中重量比例30%桑蚕渣和重量比例70%、水分30%的桑蚕渣腐熟有机料作为调节物料进行掺混，得到水分42%的桑蚕渣发酵料，然后置于托盘式空间多层发酵系统进行5天的静态好氧发酵，桑蚕渣发酵料在发酵托盘中发酵的料层厚度为250mm，发酵完成后转化为桑蚕渣腐熟有机料，用于制备固态有机肥料，桑蚕液经发酵、过滤制备成液态有机肥料；所述桑蚕渣发酵料的发酵采用桑蚕渣腐熟有机料进行微生物接种。其生产步骤如下：

S1：压滤固液分离：将所述桑蚕养殖废弃物采用锤片式粉碎机破碎，细化后的桑蚕养殖废弃物输送入带式压滤机进行压滤，固液分离为水分70%的桑蚕渣和桑蚕液；

S2：桑蚕渣发酵料调配：将压滤脱水至70%的桑蚕渣与水分30%的桑蚕渣腐熟有机料调节物料按3：7比例投放，调配得到水分42%的桑蚕渣发酵料；

S3：桑蚕渣发酵料搅拌破碎：将S2中混合后水分42%的桑蚕渣发酵料投入螺旋搅拌机搅拌均匀，投入链式破碎机破碎打散、打细；

S4：桑蚕渣发酵料发酵：将S3中完成搅拌和破碎的桑蚕渣发酵料装入透气的发酵托盘内进行5天的静态好氧发酵，其间当桑蚕渣发酵料装入发酵托盘10~16小时，发酵温度由常温逐步上升到60℃以上并维护48~72小时，至96小时降回到常温，水分降至30%，桑蚕渣发酵料完成发酵腐熟；

S5：桑蚕渣固态有机肥料制备：将S4中完成发酵腐熟的桑蚕渣腐熟有机料从所述发酵托盘中倒出，30%用作制备固态有机肥料，70%循环返回S2中作为调节物料与新鲜桑蚕渣混配发酵；

S6：桑蚕液发酵：将S1中压滤出来的桑蚕液注入发酵容器，曝气、搅拌发酵5天；

S7：桑蚕液液态有机肥料制备：将S6中完成发酵的桑蚕液通过真空吸滤机过滤，滤液制备成液态有机肥料，滤渣返回S1与所述桑蚕养殖废弃物混合压滤成桑蚕渣发酵制备固态有机肥料。

实施例二：

本发明的利用桑蚕养殖废弃物制备有机肥料方法为：将水分85%的桑蚕养殖废弃物经压滤固液分离为水分70%的桑蚕渣和桑蚕液，其中重量比例20%桑蚕渣和重量比例20%、水分65%的制糖滤泥、重量比例60%、水分30%的桑蚕渣腐熟有机料作为调节物料进行掺混，得到水分45%的桑蚕渣发酵料，然后置于透气的发酵袋进行7天的静态好氧发酵，桑蚕渣发酵料装入发酵的发酵袋直径为400mm、高度为800mm，发酵完成后转化为桑蚕渣腐熟有机料，用于制备固态有机肥料，桑蚕液添加入重量比例5%、锤度60%的酒精浓缩液掺混发酵，完成发酵后过滤制备成液态有机肥料；所述桑蚕渣发酵料的发酵采用桑蚕渣腐熟有机料进行微生物接种。其生产步骤如下：

S1：压滤固液分离：将所述桑蚕养殖废弃物输送入螺旋压滤机进行压滤固液分离为水分70%的桑蚕渣和桑蚕液，将桑蚕渣采用锤片式粉碎机破碎、细化；

S2：桑蚕渣发酵料调配：将压滤脱水至70%、破碎细化的桑蚕渣与水分65%的制糖滤泥和水分30%的桑蚕渣腐熟有机料调节物料按2：2：6比例投放，调配得到水分45%的桑蚕渣发酵料；

S3：桑蚕渣发酵料搅拌破碎：将S2中混合后水分45%的桑蚕渣发酵料投入螺旋搅拌机搅拌均匀，投入链式破碎机破碎打散、打细；

S4：桑蚕渣发酵料发酵：将S3中完成搅拌和破碎的桑蚕渣发酵料装入透气的发酵袋进行7天的静态好氧发酵，其间当桑蚕渣发酵料装入发酵袋10~16小时，发酵温度由常温逐步上升到60℃以上并维护72~120小时，至168小时降回到常温，水分降至30%，桑蚕渣发酵料完成发酵腐熟；

S5：桑蚕渣固态有机肥料制备：将S4中完成发酵腐熟的桑蚕渣腐熟有机料从所述发酵袋中倒出，40%用作制备有机肥料，其余60%循环返回S2中作为调节物料与新鲜桑蚕渣混配发酵；

S6：桑蚕液发酵：将S1中压滤出来的桑蚕液添加重量比例5%、锤度60%的酒精浓缩液注入带自动搅拌、曝气功能的发酵罐发酵3天，发酵过程通过加热使桑蚕液温度保持在25℃；

S7：桑蚕液液态有机肥料制备：将S6中完成发酵的桑蚕液通过高速离心固液分离机过滤，滤液制备成液态有机肥料，滤渣返回S1与所述桑蚕养殖废弃物混合压滤成桑蚕渣发酵制备固态有机肥料。

实施例三：

本发明的利用桑蚕养殖废弃物制备有机肥料方法为：将水分85%的桑蚕养殖废弃物经压滤固液分离为水分70%的桑蚕渣和桑蚕液，其中重量比例45%桑蚕渣和重量比例15%、水分20%的鸡粪、重量比例40%、水分25%的桑蚕渣腐熟有机料作为调节物料进行掺混，得到水分44.5%的桑蚕渣发酵料，然后置于透气的发酵筒进行10天的静态好氧发酵，桑蚕渣发酵料装入发酵的发酵筒的直径为450mm、高度为750mm，发酵完成后转化为桑蚕渣腐熟有机料，用于制备固态有机肥料，桑蚕液经发酵、过滤、浓缩至含固率5%，添加入重量比例5%的硫酸钾及0.5%的悬浮剂制备成液态有机肥料。其生产步骤如下：

S1：压滤固液分离：将所述桑蚕养殖废弃物采用锤片式粉碎机破碎，细化后的桑蚕养殖废弃物加入1%甘蔗渣/髓，搅拌均匀后输送入带式压滤机进行压滤固液分离为水分70%的桑蚕渣和桑蚕液；

S2：桑蚕渣发酵料调配：将压滤脱水至70%、破碎细化的桑蚕渣与水分20%的鸡粪和水分25%的桑蚕渣腐熟有机料调节物料按4.5：1.5：4比例投放，调配得到水分44.5%的桑蚕渣发酵料；

S3：桑蚕渣发酵料搅拌破碎：将S2中混合后水分44.5%的桑蚕渣发酵料投入螺旋搅拌机搅拌均匀，投入链式破碎机破碎打散、打细；

S4：桑蚕渣发酵料发酵：将S3中完成搅拌和破碎的桑蚕渣发酵料装入透气的发酵筒内进行10天的静态好氧发酵，其间当桑蚕渣发酵料装入发酵筒10~16小时，发酵温度由常温逐步上升到60℃以上并维护144~192小时，至240小时降回到常温，水分降至25%，桑蚕渣发酵料完成发酵腐熟；

S5：桑蚕渣固态有机肥料制备：将S4中完成发酵腐熟的桑蚕渣腐熟有机料从所述发酵筒中倒出，其中50%的桑蚕渣腐熟料按10：2的比例加入锤度50%的酒精浓缩液，搅拌均匀再经破碎筛分，制备成水分29.16%的固态有机肥料产品，其余50%循环返回S2中作为调节物料与新鲜桑蚕渣混配发酵；

S6：桑蚕液发酵：将S1中压滤出来的桑蚕液注入发酵池曝气、搅拌发酵15天；

S7：桑蚕液液态有机肥料制备：将S6中完成发酵的桑蚕液通过真空吸滤机过滤，滤液通过多效蒸发器浓缩至含固率5%，添加入重量比例5%的硫酸钾及0.5%的悬浮剂制备成液态有机肥料，滤渣返回S1与所述桑蚕养殖废弃物混合压滤成桑蚕渣发酵制备固态有机肥料。

实施例四：

本发明的利用桑蚕养殖废弃物制备有机肥料方法为：将水分85%的桑蚕养殖废弃物经压滤固液分离为水分60%的桑蚕渣和桑蚕液，其中重量比例85%桑蚕渣和重量比例5%、锤度65%、重量比例10%、水分15%的桑蚕渣腐熟有机料作为调节物料进行掺混，得到水分54.25%的桑蚕渣发酵料，然后置于透气的发酵托盘筒进行8天的静态好氧发酵，桑蚕渣发酵料在发酵托盘中的料层厚度200mm，发酵完成后转化为桑蚕渣腐熟有机料，用于制备固态有机肥料，桑蚕液按1：1的重量比例加入锤度65%的酒精浓缩液发酵，过滤后滤液按9：0.5：0.5重量比例分别添加尿素和氯化钾，制备成液态有机肥料。其生产步骤如下：

S1：压滤固液分离：将所述桑蚕养殖废弃物采用锤片式粉碎机破碎，细化后的桑蚕养殖废弃物加入5%统糠，搅拌均匀后输送入螺旋压滤机进行压滤固液分离为水分60%的桑蚕渣和桑蚕液；

S2：桑蚕渣发酵料调配：将压滤脱水至60%、破碎细化的桑蚕渣与锤度65%酒精浓缩液、水分15%的桑蚕渣腐熟有机料调节物料按8.5：0.5：1比例投放，调配得到水分54.25%的桑蚕渣发酵料；

S3：桑蚕渣发酵料搅拌破碎：将S2中混合后水分53.25%的桑蚕渣发酵料投入螺旋搅拌机搅拌均匀，投入链式破碎机破碎打散、打细；

S4：桑蚕渣发酵料发酵：将S3中完成搅拌和破碎的桑蚕渣发酵料装入透气的发酵托盘进行8天的静态好氧发酵，其间当桑蚕渣发酵料装入发酵托盘12~20小时，发酵温度由常温逐步上升到60℃以上并维护120~144小时，至192小时降回到常温，水分降至30%，桑蚕渣发酵料完成发酵腐熟；

S5：桑蚕渣固态有机肥料制备：将S4中完成发酵腐熟的桑蚕渣腐熟有机料从所述发酵托盘中倒出，其中50%的桑蚕渣腐熟料按10：1的比例添加入锤度65%的酒精浓缩液，搅拌均匀再经破碎筛分，制备成水分30.45%的固态有机肥料产品，其余50%循环返回S2中作为调节物料与新鲜桑蚕渣混配发酵；

S6：桑蚕液发酵：将S1中压滤出来的桑蚕液按1：1的重量比例添加入锤度65%的酒精浓缩液，注入带自动加热、搅拌和曝气功能的发酵罐，温度保持在45℃发酵1天；

S7：桑蚕液液态有机肥料制备：将S6中完成发酵的桑蚕液通过真空吸滤机和高速离心固液分离机二级过滤，过滤后滤液按9：0.5：0.5重量比例分别添加尿素和氯化钾，制备成液态有机肥料，滤渣返回S1与所述桑蚕养殖废弃物混合压滤成桑蚕渣发酵制备固态有机肥料。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围。