一种通过生物聚磷制备的富磷高效堆肥产品及其方法技术

本发明专利技术一种通过生物聚磷制备的富磷高效堆肥产品及其方法，涉及有机固体废弃物资源化领域。本发明专利技术通过生物聚磷制备的富磷高效堆肥产品的方法，包括以下步骤：步骤一、将有机固体废弃物与解磷菌复合菌剂、磷矿粉和生物炭混合均匀后进行好氧堆肥处理；步骤二、在所述好氧堆肥进行至降温期，即温度降至45‑50℃，再次添加解磷菌复合菌剂搅拌混合均匀；步骤三、在所述好氧堆肥进行至接近腐熟期，即温度降低并维持在40±2℃，接种聚磷菌复合菌剂，最后获得富磷堆肥产品。本发明专利技术利用微生物菌剂有效解决现有技术中磷肥产品供磷能力弱、磷素利用性低的问题，同时有利于实现有机固体废弃物堆肥的资源化利用。

Phosphorus rich high-efficiency composting product prepared by biological phosphorus accumulation and method thereof

The invention relates to a phosphorus rich high-efficiency composting product prepared by biological phosphorus accumulation and a method thereof, relating to the resource recycling of organic solid waste. Method of phosphorus efficient composting product of the invention through biological phosphorus preparation, which comprises the following steps: first, the organic solid waste and bacteria inoculants, phosphate and biological carbon mixing aerobic composting treatment; step two, in the aerobic compost into to the cooling period, the temperature dropped 45 50 DEG C, adding phosphate compound bacterium again stirred and mixed evenly; step three, in the aerobic composting was close to maturity, the temperature decreased and maintained at 40 - 2 DEG C, inoculated phosphorus compound bacterium, finally phosphorus rich compost products. The invention effectively solves the problem of low phosphorus supplying capacity and low phosphorus utilization of the phosphate fertilizer products in the prior art, and is beneficial for realizing the resource utilization of the organic solid waste compost.

【技术实现步骤摘要】
一种通过生物聚磷制备的富磷高效堆肥产品及其方法
本专利技术涉及有机固体废弃物资源化领域，尤其涉及通过生物聚磷制备的富磷高效堆肥产品及其方法。
技术介绍
磷是植物生长所必需的营养元素之一，在农业生产中主要通过施入无机磷肥来提升土壤磷含量以满足作物需求；磷矿粉作为生产无机磷肥的主要原料，由于被过量开采，在地球上的储量已不足20％，因此，磷矿粉不足即磷素危机可能会影响并威胁到未来全球的粮食安全，如何提高磷矿粉的利用效率并开发新型长效磷肥一直是农业生产中研究的重点。堆肥法是一种可调控的生物降解过程，生活垃圾、农作物残渣和畜禽粪便等有机固体废弃物中含有丰富的磷元素，利用堆肥法处理有机固体废弃物不仅可以产生潜在的磷肥，缓解磷矿资源危机，还可以有效处理有机固体废弃物，减少不当处理带来的环境污染。此外，在堆肥生产中，也常将低品味磷矿粉与有机废弃物混合进行堆肥，以期提高堆肥产品的供磷能力、有机肥力和品质，但往往是堆肥产品中总磷含量得到提高而可利用磷含量并未得到改善。解磷菌是土壤根际普遍存在的一类功能微生物，可以将难溶性即难利用无机磷和有机磷分解成可溶性磷酸盐或吸收至细胞内，提高磷的利用效率。虽然堆肥过程中富含丰富的微生物，其中包含一部分解磷菌，但考虑到堆肥过程中复杂的环境，土著解磷菌等功能微生物难以长期高效发挥作用，因此，急需一种提高磷矿粉中磷素利用性，全面发挥解磷菌功能，制备真正的富磷高效堆肥产品的方法。
技术实现思路
本专利技术提供了一种通过生物聚磷制备的富磷高效堆肥产品的方法，以解决现有技术中堆肥产品中可利用磷含量并未得到有效改善的问题。为实现上述目的，本专利技术的技术方案实施如下：一种通过生物聚磷制备的富磷高效堆肥产品的方法，包括以下步骤：步骤一、将有机固体废弃物与解磷菌复合菌剂、磷矿粉和生物炭混合均匀后进行好氧堆肥处理，其中，所述磷矿粉、生物炭和聚磷菌复合菌剂占所述有机固体废弃物的干重比分别为5-10％、5-15％和1-5％；步骤二、在所述好氧堆肥进行至降温期，即温度降至45-50℃，再次添加解磷菌复合菌剂搅拌混合均匀，所述解磷菌复合菌剂的添加比例为所述好氧堆肥物料干重质量的0.5-3％；步骤三、在所述好氧堆肥进行至接近腐熟期，即温度降低并维持在40±2℃，接种聚磷菌复合菌剂，最后获得富磷堆肥产品。步骤一中，所述有机固体废弃物为可降解有机固体废弃物，包括畜禽粪便、生活垃圾、餐厨垃圾、园林垃圾、果蔬垃圾和秸秆。进一步地，所述解磷菌复合菌剂中所含的各种微生物及重量配比如下:芽孢杆菌属30-35％、假单胞菌属15-20％、魏斯氏菌属5-10％、枝芽孢杆菌属5-10％、棒状杆菌属10-15％、肠球菌属5-10％、克雷伯氏菌属10-15％、链霉菌属5-10％。进一步地，步骤一中，所述好氧堆肥物料的含水率为60-70％、碳氮比为25-30；将步骤一好氧堆肥物料放置于室外通风条件下进行好氧堆肥。进一步地，所述生物炭制备过程如下：将秸秆等生物质在缺氧或绝氧环境中，经高温热裂解后生成固态富碳产物。本专利技术还包括一种通过上述方法制备的富磷堆肥。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术在适宜的条件进行分段多次接种解磷菌复合菌剂，并添加生物炭，改善解磷菌在堆肥中的适应性，促进其发挥溶磷、释磷的效果，提高磷矿粉的生物可利用率和堆肥过程中活性磷含量，并于堆肥后期接种聚磷菌复合菌剂，利用其具有在好氧状态下能超量地将游离的活性磷吸入体内的功能，促进磷酸盐生物固定，提升堆肥产品中微生物量磷，最终形成一种制备富磷高效堆肥的方法，既实现了废物资源的再利用，又提高了解磷菌的功能活性和磷矿粉、含磷有机废弃物的磷素利用效率。本方法既有利于实现有机固体废弃物堆肥的资源化利用，同时大大改善了堆肥解磷菌解磷功能、磷矿粉的生物可利用性，并利用聚磷菌复合菌剂提高堆肥产品中微生物量磷含量，有利于制备富磷高效堆肥产品。具体实施方式一种通过生物聚磷制备的富磷高效堆肥产品的方法，包括以下步骤：步骤一、将有机固体废弃物与解磷菌复合菌剂、磷矿粉和生物炭混合均匀后进行好氧堆肥处理，其中，所述磷矿粉、生物炭和聚磷菌复合菌剂占所述有机固体废弃物的干重比分别为5-10％、5-15％和1-5％；步骤二、在所述好氧堆肥进行至降温期，即温度降至45-50℃，再次添加解磷菌复合菌剂搅拌混合均匀，所述解磷菌复合菌剂的添加比例为所述好氧堆肥物料干重质量的0.5-3％；步骤三、在所述好氧堆肥进行至接近腐熟期，即温度降低并维持在40±2℃，接种聚磷菌复合菌剂，最后获得富磷堆肥产品。步骤一中，所述有机固体废弃物为可降解有机固体废弃物，包括畜禽粪便、生活垃圾、餐厨垃圾、园林垃圾、果蔬垃圾和秸秆。所述好氧堆肥物料的含水率为60-70％、碳氮比为25-30，且在通风条件下将其放置于室外，以便于好氧堆肥的稳定化和腐殖化进程。解磷菌复合菌剂中所含的各种微生物及重量配比如下:芽孢杆菌属30-35％、假单胞菌属15-20％、魏斯氏菌属5-10％、枝芽孢杆菌属5-10％、棒状杆菌属10-15％、肠球菌属5-10％、克雷伯氏菌属10-15％、链霉菌属5-10％；解磷菌复合菌剂中的微生均为有机固体废弃物堆肥中常见土著菌。聚磷菌复合菌剂为直接购买的商品化菌剂。所述生物炭制备过程如下：将秸秆等生物质在缺氧或绝氧环境中，经高温热裂解后生成的固态富碳产物即生物炭。本专利技术分2次添加解磷菌复合菌剂，是为了减少发酵初始阶段对解磷菌复合菌的负面影响，同时增加解磷作用时间和效果，增加微生物对磷矿粉的分解效果。下面结合具体实施例对本专利技术的在生产实践中的效果做进一步说明：实施例1将生活垃圾和木屑等固体废弃物作为堆肥物料，调节碳氮比(C/N)至25左右，含水率约为60％，添加质量比为10％的磷矿粉，并加入芽孢杆菌属30-35％、假单胞菌属15-20％、魏斯氏菌属5-10％、枝芽孢杆菌属5-10％、棒状杆菌属10-15％、肠球菌属5-10％、克雷伯氏菌属10-15％和链霉菌属5-10％组成的解磷菌复合菌剂。选取三组不同成分分别进行处理：第一组(A1)在堆肥初期接种3％解磷菌复合菌剂，将物料混合均匀进行好氧堆肥；第二组(A2)与A1相比，在接种解磷菌复合菌剂的基础上，在堆肥初期再添加10％生物炭，其他处理方法与A1一致；第三组(A3)与A1相比，在堆肥初期添加10％生物炭，同时接种1.5％解磷菌复合菌剂，将物料混合均匀进行好氧堆肥堆肥，进行至降温期，温度约45摄氏度，再接种1.5％解磷菌复合菌剂，混合均匀，在堆肥至近腐熟期，再接种2％聚磷菌复合菌剂，混合均匀，直至堆肥完全腐熟。效果分析：堆肥前总磷含量为1.46％，即14.6g/kg，可利用活性磷所占比例为12.1％，微生物量磷含量仅为110.2μg/g，而堆肥产品中，由于三种处理添加磷矿粉量及堆肥物料一致，故总磷含量相近，总磷含量约为1.91％，即19.1g/kg，但三种处理磷组分存在显著差异，堆肥产品中可利用活性磷所占比例如下：16.0％(A1)、28.7％(A2)、23.0％(A3)；而微生物量磷含量如下：193.9μg/g(A1)、269.1μg/g(A2)、556.6μg/g(A3)，说明采用本专利技术提出的方法(A3)和既添加解磷菌复合菌剂又添加生物炭(A2)所获得堆肥产品与仅接种解磷菌复合菌剂的对照组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过生物聚磷制备的富磷高效堆肥产品的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将有机固体废弃物与解磷菌复合菌剂、磷矿粉和生物炭混合均匀后进行好氧堆肥处理，其中，所述磷矿粉、生物炭和聚磷菌复合菌剂占所述有机固体废弃物的干重比分别为5‑10％、5‑15％和1‑5％；步骤二、在所述好氧堆肥进行至降温期，即温度降至45‑50℃，再次添加解磷菌复合菌剂搅拌混合均匀，所述解磷菌复合菌剂的添加比例为所述好氧堆肥物料干重质量的0.5‑3％；步骤三、在所述好氧堆肥进行至接近腐熟期，即温度降低并维持在40±2℃，接种聚磷菌复合菌剂，最后获得富磷堆肥产品。

【技术特征摘要】
1.一种通过生物聚磷制备的富磷高效堆肥产品的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将有机固体废弃物与解磷菌复合菌剂、磷矿粉和生物炭混合均匀后进行好氧堆肥处理，其中，所述磷矿粉、生物炭和聚磷菌复合菌剂占所述有机固体废弃物的干重比分别为5-10％、5-15％和1-5％；步骤二、在所述好氧堆肥进行至降温期，即温度降至45-50℃，再次添加解磷菌复合菌剂搅拌混合均匀，所述解磷菌复合菌剂的添加比例为所述好氧堆肥物料干重质量的0.5-3％；步骤三、在所述好氧堆肥进行至接近腐熟期，即温度降低并维持在40±2℃，接种聚磷菌复合菌剂，最后获得富磷堆肥产品。2.根据权利要求1所述的通过生物聚磷制备的富磷高效堆肥产品的方法，其特征在于：步骤一中，所述有机固体废弃物为可降解有机固体废弃物，包括畜禽粪便、生活垃圾、餐厨垃圾、园林垃圾、果蔬垃圾和秸秆。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：赵越，魏雨泉，魏自民，贾立明，董英莉，李艳杰，
申请(专利权)人：东北农业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23