利用沼液和沼渣制备肥料的方法及利用该方法制备的肥料及其应用技术

本发明专利技术涉及利用沼气厌氧发酵产物制备肥料的领域，具体涉及利用沼液和沼渣制备肥料的方法及利用该方法制备的肥料以及所述肥料的应用。该方法包括：将沼气厌氧发酵产物进行固液分离，得到沼渣和沼液；将得到的沼液进行浓缩，得到浓缩液；将沼渣和浓缩液以及可选的养分调理剂混合，得到混合物；将混合物进行好氧堆肥，并将堆肥产物与可选的辅料进行复配，得到所述肥料。本发明专利技术有效的实现了沼液的高值化利用，解决了沼液的储备以及运输难题，并且本发明专利技术的方法投资少、操作简单。更重要的是，本发明专利技术提供的肥料不但能够提高种子的发芽率，还有效的缩短了种子的萌发时间，并且还显著的提高了农作物的抗旱和抗涝能力。

The method of making fertilizer with biogas slurry and biogas residue and the fertilizer made by this method and its application

【技术实现步骤摘要】
利用沼液和沼渣制备肥料的方法及利用该方法制备的肥料及其应用
本专利技术涉及利用沼气厌氧发酵产物制备肥料的领域，具体涉及利用沼液和沼渣制备肥料的方法及利用该方法制备的肥料以及所述肥料的应用。
技术介绍
沼气是有机废弃物(如农作物秸秆、人畜粪便、生活垃圾、有机废弃物及污水等)在厌氧的条件下，通过特定微生物的作用形成的。在厌氧发酵过程中，发酵原料中的大部分有机质被分解成蛋白质、氨基酸等多种水溶性物质，形成厌氧发酵液(即沼液)；而原料中不能被微生物分解或分解不完全的物质形成了沼渣。这些沼渣、沼液如不能妥善的处理，直接排放不仅会对环境造二次污染，更是一种巨大的资源浪费。尽管沼渣、沼液的物质组成与比例会因发酵原料的不同而有所差异，但是对其进行资源化综合利用十分必要，并且是可行的。沼渣的处理工艺己较为成熟，脱水后可制成有机肥或有机复混肥。目前，沼液的处理途径大致有两种：一是生化处理，即降解其中的污染物，使其达到相关排放标准；二是农业资源化利用，即沼液经过处理后，用于农田灌溉或用作叶面肥。尽管沼液含有丰富的有机及无机营养物质，可以用作叶面肥、浸种剂以及动物的饲料添加剂等，但由于沼液含水量较高、储存运输困难、经济价值相对较低等特点，因而其推广应用受到很大限制。当工程规模过大，产生的沼液量远远超过当地农田最大消纳量时，由于其含有较高的氨氮、磷酸盐、腐殖酸等有机成分，碳氮比例严重失衡，从而变成一种难以治理的废水，若随意排放会对自然环境尤其是水体环境造成严重伤害。如果进行常规的污水处理，可以达到排放标准。但是其设备投资大、运行成本高，普通中小企业难以承受，几乎没有企业采用这种处理方式。目前，大部分企业将沼液直接用做液体肥，对周边的农田或果园进行灌溉。但是，因为耕作的季节性，尤其是东北地区一年只耕作一季，工厂必须配备足够大的沼液池进行存储，导致投资增加；另外，当工程规模过大时，产生的沼液量远远超过当地农田最大消纳量，因而限制了装置的产能；如果施用过量，还会污染水体环境。部分企业选择将沼液进行浓缩，开发叶面肥进行销售，但是市场容量小，营销难度大。此外，对于沼气厌氧发酵产物的功效研究也一直是科研者们所重点关注的课题。因此，有必要开发新的工艺进行沼液处理，使之既投资小、运行成本低、操作简单，又能实现有效成分的高值化多功能化利用。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种利用沼液和沼渣制备肥料的方法以及由该方法制备的肥料和所述肥料在加速种子萌发以及提高作物抗旱抗涝能力中的应用。为了实现上述目的，本专利技术的第一方面提供一种利用沼液和沼渣制备肥料的方法，该方法包括：(1)将沼气厌氧发酵产物进行固液分离，得到沼渣和沼液；(2)将得到的沼液进行浓缩，得到浓缩液；(3)将所述沼渣和所述浓缩液以及可选的养分调理剂进行混合，得到混合物；(4)将得到的混合物进行好氧堆肥，并将堆肥产物与可选的辅料进行复配，得到所述肥料。本专利技术第二方面提供了由如上所述的方法制备的肥料。本专利技术的第三方面提供了如上所述的肥料在加速种子萌发以及提高作物抗旱抗涝能力中的应用。本专利技术通过将沼气厌氧发酵产物进行固液分离后，将得到的沼液浓缩后与沼渣混合，然后对混合物进行好氧堆肥，从而有效的实现了沼液的高值化利用，解决了沼液的储备以及运输难题，并且本专利技术的方法投资少、操作简单。更重要的是，本专利技术提供的肥料不但能够提高种子的发芽率，还能有效的缩短种子的萌发时间，并且还显著的提高了农作物的抗旱和抗涝能力。具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术中，如果没有特别的说明，各物料的含水量的测定、有机质的含量的测定、总养分(氮、五氧化二磷和氧化钾)的含量的测定按照中华人民共和国农业行业标准NY525-2012进行。第一方面，本专利技术提供一种利用沼液和沼渣制备肥料的方法，该方法包括：(1)将沼气厌氧发酵产物进行固液分离，得到沼渣和沼液；(2)将得到的沼液进行浓缩，得到浓缩液；(3)将所述沼渣和所述浓缩液以及可选的养分调理剂进行混合，得到混合物；(4)将得到的混合物进行好氧堆肥，并将堆肥产物与可选的辅料进行复配，得到所述肥料。根据本专利技术，所述沼气厌氧发酵产物可以为本领域常规的各种用于厌氧制备沼气的物料在制备沼气后的产物。一般的，沼渣中主要含有有机质、腐殖酸、氮、磷、钾等物质；沼液中主要含有各类氨基酸、维生素、蛋白质、糖类、核酸、氮、磷、钾、有机质等物质。其中，沼渣和沼液中各成分的含量会随着用于制备沼气的原材料的不同而所有不同，本专利技术并不作限定。其中，用于制备沼气的原材料可以为秸秆、青草、蔬菜、人畜粪尿、生活垃圾、酒糟、污泥等。本专利技术优选所述沼气厌氧发酵产物为畜类粪便和秸秆的沼气厌氧发酵产物。更优选的，所述粪便为牛粪便，所述秸秆为玉米秸秆。本专利技术的专利技术人在研究的过程中发现，当所述沼气厌氧发酵产物为发酵至少45天的畜类粪便和秸秆(牛粪便和玉米秸秆)的沼气厌氧发酵产物时，最终所制备的肥料的性能，例如，肥料的肥力、缩短种子的萌发时间，以及提高作物抗旱抗涝的能力能够进一步增强。根据本专利技术，步骤(1)中，固液分离后所得到的沼渣中的含水量可以在较宽的范围内进行选择，优选的，所述沼渣的含水量为50-85重量％，优选为50-70重量％。其中，所述固液分离的方式可以为本领域常规使用的各种能够进行固液分离的方式，例如但不限于，压滤、螺旋式挤压和卧螺离心等。所述固液分离的条件可以根据各种方式的不同而具体选择，只要能够保证所得沼渣的含水量在如上优选的范围内即可。根据本专利技术，步骤(2)中，所述浓缩液的含水量可以在较宽的范围内进行选择，优选的，所述浓缩液的含水量为65-80重量％。其中，所述浓缩的方法可以为本领域常规使用的各种能够对液相进行浓缩的方法，例如但不限于，多效蒸发、MVR蒸发、膜浓缩等方法。所述浓缩的条件可以根据各种方式的不同而具体选择，只要能够保证所得浓缩液的含水量在如上优选的范围内即可。根据本专利技术，为了充分解决由于沼液难于运输以及储存的问题，并且增加所制备的肥料的效果，优选的，步骤(3)中，用于混合的沼渣和浓缩液为全部的沼渣和全部的浓缩液。本专利技术中，为了便于后续的堆肥，并提升肥料的功效，优选的，步骤(3)中使得所得混合物的含水量为50-80重量％、以干基计的有机质含量为45-65重量％、以干基计的总养分(氮、五氧化二磷和氧化钾)的总量为5-15重量％。其中，当将全部的沼渣和全部的浓缩液混合后各组分的含量在如上的范围内时，可以不添加养分调理剂，当如果各组分的含量不在如上的范围内时，可以根据情况添加相应的养分调理剂以使得各组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用沼液和沼渣制备肥料的方法，其特征在于，该方法包括：/n(1)将沼气厌氧发酵产物进行固液分离，得到沼渣和沼液；/n(2)将得到的沼液进行浓缩，得到浓缩液；/n(3)将所述沼渣和所述浓缩液以及可选的养分调理剂进行混合，得到混合物；/n(4)将得到的混合物进行好氧堆肥，并将堆肥产物与可选的辅料进行复配，得到所述肥料。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用沼液和沼渣制备肥料的方法，其特征在于，该方法包括：
(1)将沼气厌氧发酵产物进行固液分离，得到沼渣和沼液；
(2)将得到的沼液进行浓缩，得到浓缩液；
(3)将所述沼渣和所述浓缩液以及可选的养分调理剂进行混合，得到混合物；
(4)将得到的混合物进行好氧堆肥，并将堆肥产物与可选的辅料进行复配，得到所述肥料。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中，所述固液分离的条件使得沼渣的含水量为50-85重量％。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤(2)中，所述浓缩的条件使得所述浓缩液的含水量为65-80重量％。


4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，步骤(3)中，用于混合的沼渣和浓缩液为全部的沼渣和全部的浓缩液，所述养分调理剂的加入量使得所述混合物的含水量为50-80重量％、以干基计的有机质含量为45-65重量％、以干基计的总养分含量为5-15重量％。


5.根据权利要求1或4所述的方法，其中，所述养分调理剂为有机质、无机盐和微生物中的至少一种；
优选的，所述有机质选自玉米芯、稻壳、木屑、秸秆、木薯渣、甜菜粕、玉米皮、花生壳和草木灰中的至少一种；
所述无机盐选自硫酸铵、硫酸钾、磷酸铵、硝酸钾、硫酸锰和硫酸锌中的至少一种；
所述微生物选自枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、根瘤菌、固氮菌、解磷菌和光...

【专利技术属性】
技术研发人员：林海龙，俞建良，熊强，刘劲松，
申请(专利权)人：国投生物科技投资有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31