【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于控制方法领域，具体地说，涉及有机物料发酵过程中氮素的控制方法。
技术介绍
1、随着养殖产业的快速发展，养殖场产生的粪污造成的农业面源污染问题也越来越严重。养殖粪污中有机质、氮、磷含量高，是生产优质有机肥的最佳原料。利用好氧堆肥技术可有效减少畜禽粪便污染，使畜禽粪便、秸秆等农业废弃物无害化、减量化和资源化，消除多种微生物病菌及其他有害物质对土壤环境的污染，是目前应用效果最好、最广泛的畜禽粪污资源化处理途径。然而，在畜禽粪污堆肥过程中，铵态氮会转变为氨气挥发，造成65％以上的氮素损失。堆肥过程中氮素损失不仅降低了有机肥的肥效，而且污染了环境。
2、有鉴于此特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供有机物料发酵过程中氮素的控制方法，解决了上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用技术方案的基本构思是：
3、有机物料发酵过程中氮素的控制方法，包括：以下步骤：
4、s1：将畜禽粪污进行建堆并用翻抛车打碎，并向粉碎的原料上浇水；将畜禽粪污打碎并浇水，可以增加原料的表面积，提高堆肥过程中微生物的活性，加快有机质的分解，同时浇水可以调节原料的含水量，确保堆肥过程在适宜的湿度范围内进行，促进微生物的生长和繁殖。
5、s2：将原料、糠醛渣和菌种按一定比例投料至发酵池，并通过曝气翻抛控制堆肥温度；糠醛渣可以提供额外的碳源，调节堆肥的碳氮比，优化微生物的生长环
6、s3：对纳米氧化锌进行有机物涂覆，在堆肥过程中加入酸性添加剂和涂覆后的纳米氧化锌、生物炭。纳米氧化锌经过有机物涂覆后，具有更高的吸附性和稳定性，可以有效吸附堆肥过程中产生的氨气，减少氮素的挥发损失。酸性添加剂可以调节堆肥的ph值，减少氨气的挥发，提高氮素的保留率，同时酸性添加剂在水解过程中产生的h+可以与nh3结合，将其固定为nh4+，进一步减少氮素损失。
7、酸性添加剂在堆肥过程中的转化过程复杂且多样，主要包括有机氮的矿化、硝化和反硝化、nh3挥发以及有机氮的合成。在堆肥的高温期，硝化作用会受到抑制，导致nh4+-n无法及时转化为no3--n，堆体中nh4+-n的含量和ph值随着堆肥温度的升高不断上升，最终导致累积的nh4+-n以氨气的形式挥发。大量nh3的挥发不仅降低了堆肥产品的质量，还对堆肥厂区的环境造成污染。
8、ph值是衡量堆肥过程中微生物生长环境的重要参数，对nh3的排放有显著影响。堆肥过程中由于nh3的挥发造成的氮素损失量占总氮损失量的44％至99％。适宜的ph对堆肥过程中保氮和防止nh4+的减少起着重要作用，也能使堆肥中的微生物更高效地发挥作用。酸性添加剂水解产生的h+能够与nh3结合，使的平衡朝向质子化形态转变，进而将nh3以nh4+-n的形式固定在堆料中。在微生物的作用下，这些nh4+进一步转化为更复杂的腐殖质态酸性添加剂，从而减少了堆肥过程中nh3的挥发。
9、在一定的添加量范围内，硫酸的添加量越大，固定的nh4+-n越多，酸性添加剂的损失就越小。这种添加剂不仅减少了氨气的挥发，还通过调节ph值和提供质子化形态的氮，使得堆肥过程中的氮素损失显著减少，同时提高了堆肥的整体质量和肥效。这种方法不仅环保，而且提高了资源的利用效率，对堆肥过程的优化具有重要意义。
10、本申请利用纳米氧化锌与生物炭的结合可以增强对氨气和其他氮素化合物的吸附能力，减少氮素的挥发损失，生物炭的多孔结构为纳米氧化锌提供了更多的吸附位点，增加了整体的吸附效果。而且生物炭还能调节堆肥的碳氮比，优化微生物的生长环境，促进堆肥过程中的有机质降解，而纳米氧化锌的催化作用可以加快这一过程，提高堆肥效率。
11、可选的，原料、糠醛渣、酸性添加剂、纳米氧化锌、生物炭的质量比为6-8:1：0.1：0.5。
12、可选的，步骤s1中粉碎后的畜禽粪污原料长度为10mm-30mm。
13、可选的，步骤s1中通过在粉碎后的畜禽粪污原料上浇水能控制畜禽粪污原料的水分含量在60％-70％。
14、可选的，步骤s2中控制堆肥温度为50℃-70℃。
15、可选的，菌种包括枯草芽孢杆菌、哈茨木霉菌、巨大芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌及高温放线菌中的至少一种，酸性添加剂为浓度为10％w/w的硫酸。
16、可选的，生物炭的粒径范围为0.5-2mm，比表面积为200-500平方米/克，孔径范围为1-10nm，碳含量不低于70％。生物炭具有多孔结构和大比表面积，可以吸附更多的氨气和其他氮素化合物，减少氮素的挥发损失，同时生物炭可以调节堆肥的碳氮比，提供稳定的微生物生长环境，促进堆肥的腐熟。
17、可选的，步骤s4中对纳米氧化锌进行有机物涂覆的步骤为：
18、a1：将有机物溶解在去离子水中，形成浓度为1％w/v-5％w/v的涂覆溶液；
19、a2：将纳米氧化锌颗粒加入涂覆溶液中，且纳米氧化锌的添加量为涂覆溶液体积的5％-10％，搅拌均匀后即得到混合溶液①；
20、a3：将混合溶液置于超声波分散仪中，进行超声处理，时间为30-60min，纳米氧化锌在溶液中均匀分散后即得到混合溶液②；
21、a4：将超声分散后的混合溶液②加热至60-80℃，并在此温度下搅拌2-4小时，使涂覆物包覆在纳米氧化锌颗粒表面；
22、a5：将加热后的混合溶液自然冷却至室温，静置沉降，分离出涂覆后的纳米氧化锌颗粒。
23、可选的，有机物涂覆后的纳米氧化锌的涂覆层厚度为5-20nm，有机物的涂覆量为纳米氧化锌重量的2％-5％，纳米氧化锌的初始粒径为50nm，涂覆后的粒径为60-90nm。
24、可选的，有机物为聚乙二醇、壳聚糖中的最少一种。
25、采用上述技术方案后，本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果，当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以下所述的所有优点：
26、通过添加纳米氧化锌和生物炭等材料，显著减少氮素损失和氨气排放，优化微生物活性，提高有机肥氮含量和肥效，并通过调节堆料的碳氮比和ph值，稳定堆肥过程，加快有机质降解，提高堆肥效率，实现养殖粪污和农业废弃物的资源化利用，减少操作成本，降低环境污染，促进农业可持续发展。
27、下面对本专利技术的具体实施方式做进一步详细的描述。
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1.有机物料发酵过程中氮素的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的有机物料发酵过程中氮素的控制方法，其特征在于，原料、糠醛渣、酸性添加剂、纳米氧化锌、生物炭的质量比为6-8:1：0.1：0.5。
3.根据权利要求1所述的有机物料发酵过程中氮素的控制方法，其特征在于，步骤S1中粉碎后的畜禽粪污原料长度为10mm-30mm。
4.根据权利要求1所述的有机物料发酵过程中氮素的控制方法，其特征在于，步骤S1中通过在粉碎后的畜禽粪污原料上浇水控制畜禽粪污原料的水分含量在60％-70％。
5.根据权利要求1所述的有机物料发酵过程中氮素的控制方法，其特征在于，步骤S2中控制堆肥温度为50℃-70℃。
6.根据权利要求1所述的有机物料发酵过程中氮素的控制方法，其特征在于，菌种包括枯草芽孢杆菌、哈茨木霉菌、巨大芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌及高温放线菌中的至少一种，酸性添加剂为浓度为10％w/w的硫酸。
7.根据权利要求1所述的有机物料发酵过程中氮素的控制方法，其特征在于，生物炭的粒径范围为0.5-2mm，比表
8.根据权利要求1所述的有机物料发酵过程中氮素的控制方法，其特征在于，步骤S4中对纳米氧化锌进行有机物涂覆的步骤为：
9.根据权利要求1所述的有机物料发酵过程中氮素的控制方法，其特征在于，有机物涂覆后的纳米氧化锌的涂覆层厚度为5-20nm，有机物的涂覆量为纳米氧化锌重量的2％-5％，纳米氧化锌的初始粒径为50nm，涂覆后的粒径为60-90nm。
10.根据权利要求1所述的有机物料发酵过程中氮素的控制方法，其特征在于，有机物为聚乙二醇、壳聚糖中的最少一种。
...【技术特征摘要】
1.有机物料发酵过程中氮素的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的有机物料发酵过程中氮素的控制方法，其特征在于，原料、糠醛渣、酸性添加剂、纳米氧化锌、生物炭的质量比为6-8:1：0.1：0.5。
3.根据权利要求1所述的有机物料发酵过程中氮素的控制方法，其特征在于，步骤s1中粉碎后的畜禽粪污原料长度为10mm-30mm。
4.根据权利要求1所述的有机物料发酵过程中氮素的控制方法，其特征在于，步骤s1中通过在粉碎后的畜禽粪污原料上浇水控制畜禽粪污原料的水分含量在60％-70％。
5.根据权利要求1所述的有机物料发酵过程中氮素的控制方法，其特征在于，步骤s2中控制堆肥温度为50℃-70℃。
6.根据权利要求1所述的有机物料发酵过程中氮素的控制方法，其特征在于，菌种包括枯草芽孢杆菌、哈茨木霉菌、巨...
【专利技术属性】
技术研发人员：王小峰，张志杰，马建青，武晓东，巨天资，许为民，
申请(专利权)人：甘肃亚盛金昌盛农生物有机肥有限公司，
类型：发明
国别省市：
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