一种猪尿有机液体肥及其制备方法与应用
文献发布时间：2023-06-19 15:47:50
技术领域
本发明涉及肥料制备技术领域，尤其涉及一种猪尿有机液体肥及其制备方法与应用。
背景技术
目前生猪养殖场的粪尿处理的方法有：1、直接排放或施入农田、水塘、尿液排入江河，但这种未经任何处理直接排放的方法，虽成本低，但污染大；2、将猪粪尿经厌氧发酵产生沼气，用于生活煮饭、烧水、炒菜、取暖、照明，沼渣就近施入农田或水塘，沼液排入江河，这种处理方法猪粪尿虽进行了技术处理，但沼液的直接排放造成污染，沼渣也未制成商品肥，只能是就近施入农田或水塘，使用量受限，还有沼气产量大于使用量时就将其排入了大气，也会造成二次污染，另外猪粪尿量大时，投资也大。
据调查，现在大多数的养猪场对猪粪尿等废料的处理意识淡薄，大部分不经处理就直接出售，或者简单的发酵后用作农用肥料，这样处理的猪粪尿，由于发酵不彻底，不但臭味去除不掉，肥效不好，而且还会造成作物氨害。同时，我国是农业大国，对肥料的需求量不断提高，对肥料的要求也不断提升，化学剂料配制的化学肥料已显现出弊端，使得土壤板结，肥力不持久，出现土地传染疾病。现有技术中，以牲畜的粪便和尿液发酵有机肥料的方法大多采用购买EM菌剂等发酵剂商品，菌种固定，对各元素含量不能实现有效控制，成本也较高。
因此，如何提供一种将猪尿转化成有机肥料的方法，以解决现有技术中养猪场的猪尿不能有效利用，容易造成环境污染的技术问题，是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种猪尿有机液体肥及其制备方法与应用，本发明分别加入发酵剂和氨氮去除剂进行两次发酵，不仅提高了液体肥中的营养物质成分，而且降低了所述液体肥中的氨氮含量，降低了肥料对农作物的损害。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种猪尿有机液体肥，由包括如下质量份数的组分制备而成：猪尿50～70份、茶麸20～40份、发酵剂3～7份和氨氮去除剂2～6份；
所述发酵剂为光合细菌、覆膜酵母菌发酵产物滤液、辅酶Q、二裂酵母发酵产物溶胞物、固氮菌、乳酸杆菌和革兰阳氏放线菌；
所述发酵剂为光合细菌、覆膜酵母菌发酵产物滤液、辅酶Q、二裂酵母发酵产物溶胞物、固氮菌、乳酸杆菌和革兰阳氏放线菌之间的质量比为12～16∶20～24∶13～19∶8～12∶14～18∶4～8∶3～9；
所述氨氮去除剂为小球藻、假丝酵母、热带假丝酵母和黑曲霉；
所述小球藻、假丝酵母、热带假丝酵母和黑曲霉之间的质量比为22～28∶13～19∶11～17∶4～12。
本发明还提供了一种猪尿有机液体肥的制备方法，包括如下步骤：
(1)将猪尿进行杀菌；
(2)将步骤(1)得到的杀菌后的猪尿与茶麸混合得到混合物；
(3)将步骤(2)得到的混合物与发酵剂混合进行发酵，得发酵液；
(4)将步骤(3)得到的发酵液与氨氮去除剂混合进行发酵。
优选的，步骤(1)所述杀菌采用UHT管式杀菌机组进行。
优选的，步骤(2)所述发酵温度为30～36℃。
优选的，步骤(2)所述发酵时间为5～9天。
优选的，步骤(3)所述发酵温度为22～26℃。
优选的，步骤(3)所述发酵时间为20～40h。
优选的，步骤(2)所述发酵的通氧量为0.4～0.8vvm；所述发酵的搅拌速度为120～140转/min。
优选的，步骤(3)所述发酵的通氧量为0.2～0.6vvm；所述发酵的搅拌速度为80～90转/min。
本发明还进一步的提供了所述猪尿有机液体肥，所述猪尿有机液体肥的制备方法制备得到的猪尿有机液体肥在玉米种植中的应用。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明使用养猪场的废弃尿液作为液体肥的发酵原料，并利用有益菌进行发酵，提高了肥料中的营养物质成分。并且，本发明还加入了氨氮去除剂进行了第二次发酵，大幅度降低了尿液中的COD以及氨氮等含量，避免了尿液中高氨氮含量对农作物的损害，同时也降低了肥料中的异味。
2、本发明在猪尿液中加入了茶麸，其是油茶籽经榨油后的渣饼，具有杀灭病原菌的作用。
3、本发明所述猪尿有机液体肥可以应用于多种农作物当中，例如，花生、玉米、水稻、红薯、大豆等，尤其适用于玉米的种植，经过实验验证表明，其肥效要优于现有技术中的化学肥料。
具体实施方式
本发明提供了一种猪尿有机液体肥，由包括如下质量份数的组分制备而成：猪尿50～70份、茶麸20～40份、发酵剂3～7份和氨氮去除剂2～6份；
所述发酵剂为光合细菌、覆膜酵母菌发酵产物滤液、辅酶Q、二裂酵母发酵产物溶胞物、固氮菌、乳酸杆菌和革兰阳氏放线菌；
所述发酵剂为光合细菌、覆膜酵母菌发酵产物滤液、辅酶Q、二裂酵母发酵产物溶胞物、固氮菌、乳酸杆菌和革兰阳氏放线菌之间的质量比为12～16∶20～24∶13～19∶8～12∶14～18∶4～8∶3～9；
所述氨氮去除剂为小球藻、假丝酵母、热带假丝酵母和黑曲霉；
所述小球藻、假丝酵母、热带假丝酵母和黑曲霉之间的质量比为22～28∶13～19∶11～17∶4～12。
本发明所述一种猪尿有机液体肥，优选由包括如下质量份数的组分制备而成：猪尿54～66份、茶麸24～36份、发酵剂4～6份和氨氮去除剂3～5份；
进一步优选由包括如下质量份数的组分制备而成：猪尿58～62份、茶麸28～32份、发酵剂5份和氨氮去除剂4份；
更优选由包括如下质量份数的组分制备而成：猪尿60份、茶麸30份、发酵剂5份和氨氮去除剂4份。
本发明所述发酵剂为光合细菌、覆膜酵母菌发酵产物滤液、辅酶Q、二裂酵母发酵产物溶胞物、固氮菌、乳酸杆菌和革兰阳氏放线菌之间的质量比优选为13～15∶21～23∶14～18∶9～11∶15～17∶5～7∶4～8；进一步优选为14∶22∶15～17∶10∶16∶6∶5～7；更优选为14∶22∶16∶10∶16∶6∶6。
本发明所述小球藻、假丝酵母、热带假丝酵母和黑曲霉之间的质量比优选为23～27∶14～18∶12～16∶5～11；进一步优选为24～26∶15～17∶13～15∶6～10；更优选为25∶16∶14∶8。
本发明还提供了一种猪尿有机液体肥的制备方法，包括如下步骤：
(1)将猪尿进行杀菌；
(2)将步骤(1)得到的杀菌后的猪尿与茶麸混合得到混合物；
(3)将步骤(2)得到的混合物与发酵剂混合进行发酵，得发酵液；
(4)将步骤(3)得到的发酵液与氨氮去除剂混合进行发酵。
在本发明中，步骤(1)所述杀菌采用UHT管式杀菌机组进行，购买于上海威正达智能科技有限公司。
在本发明中，步骤(2)所述发酵温度为30～36℃；优选为31～35℃；进一步优选为32～34℃；更优选为33℃。
在本发明中，步骤(2)所述发酵时间为5～9天；优选为6～8天；进一步优选为7天。
在本发明中，步骤(3)所述发酵温度为22～26℃；优选为23～25℃；进一步优选为24℃。
在本发明中，步骤(3)所述发酵时间为20～40h；优选为24～36h；进一步优选为28～32h；更优选为30h。
在本发明中，步骤(2)所述发酵的通氧量为0.4～0.8vvm；优选为0.5～0.7vvm；进一步优选为0.6vvm。
在本发明中，步骤(2)所述发酵的搅拌速度为120～140转/min；优选为124～136转/min；进一步优选为128～132转/min；更优选为130转/min。
在本发明中，步骤(3)所述发酵的通氧量为0.2～0.6vvm；优选为0.3～0.5vvm；进一步优选为0.4vvm。
在本发明中，步骤(3)所述发酵的搅拌速度为80～90转/min；优选为82～88转/min；进一步优选为84～86转/min；更优选为85转/min。
本发明还进一步的提供了所述猪尿有机液体肥，所述猪尿有机液体肥的制备方法制备得到的猪尿有机液体肥在玉米种植中的应用。
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
本发明所述UHT管式杀菌机组购买于上海威正达智能科技有限公司。
实施例1
本发明提供了一种猪尿有机液体肥，由如下质量份数的组分制备而成：猪尿50份、茶麸20份、发酵剂3份和氨氮去除剂2份；
所述发酵剂为光合细菌、覆膜酵母菌发酵产物滤液、辅酶Q、二裂酵母发酵产物溶胞物、固氮菌、乳酸杆菌和革兰阳氏放线菌；
所述发酵剂为光合细菌、覆膜酵母菌发酵产物滤液、辅酶Q、二裂酵母发酵产物溶胞物、固氮菌、乳酸杆菌和革兰阳氏放线菌之间的质量比为12∶20∶13∶8∶14∶4∶3；
所述氨氮去除剂为小球藻、假丝酵母、热带假丝酵母和黑曲霉；
所述小球藻、假丝酵母、热带假丝酵母和黑曲霉之间的质量比为22∶13∶11∶4；
所述猪尿有机液体肥的制备方法，步骤如下：
(1)将猪尿采用UHT管式杀菌机组进行杀菌；
(2)将步骤(1)得到的杀菌后的猪尿与茶麸混合得到混合物；
(3)将步骤(2)得到的混合物与发酵剂混合，30℃发酵5天，得发酵液，发酵过程中的通氧量为0.4vvm，搅拌速度为120转/min；
(4)将步骤(3)得到的发酵液与氨氮去除剂混合，22℃发酵20h，发酵过程中的通氧量为0.2vvm，搅拌速度为80转/min。
实施例2
本发明提供了一种猪尿有机液体肥，由如下质量份数的组分制备而成：猪尿70份、茶麸40份、发酵剂7份和氨氮去除剂6份；
所述发酵剂为光合细菌、覆膜酵母菌发酵产物滤液、辅酶Q、二裂酵母发酵产物溶胞物、固氮菌、乳酸杆菌和革兰阳氏放线菌；
所述发酵剂为光合细菌、覆膜酵母菌发酵产物滤液、辅酶Q、二裂酵母发酵产物溶胞物、固氮菌、乳酸杆菌和革兰阳氏放线菌之间的质量比为16∶24∶19∶12∶18∶8∶9；
所述氨氮去除剂为小球藻、假丝酵母、热带假丝酵母和黑曲霉；
所述小球藻、假丝酵母、热带假丝酵母和黑曲霉之间的质量比为28∶19∶17∶12；
所述猪尿有机液体肥的制备方法，步骤如下：
(1)将猪尿采用UHT管式杀菌机组进行杀菌；
(2)将步骤(1)得到的杀菌后的猪尿与茶麸混合得到混合物；
(3)将步骤(2)得到的混合物与发酵剂混合，36℃发酵9天，得发酵液，发酵过程中的通氧量为0.8vvm，搅拌速度为140转/min；
(4)将步骤(3)得到的发酵液与氨氮去除剂混合，26℃发酵40h，发酵过程中的通氧量为0.6vvm，搅拌速度为90转/min。
实施例3
本发明提供了一种猪尿有机液体肥，由如下质量份数的组分制备而成：猪尿60份、茶麸30份、发酵剂5份和氨氮去除剂4份；
所述发酵剂为光合细菌、覆膜酵母菌发酵产物滤液、辅酶Q、二裂酵母发酵产物溶胞物、固氮菌、乳酸杆菌和革兰阳氏放线菌；
所述发酵剂为光合细菌、覆膜酵母菌发酵产物滤液、辅酶Q、二裂酵母发酵产物溶胞物、固氮菌、乳酸杆菌和革兰阳氏放线菌之间的质量比为14∶22∶16∶10∶16∶6∶6；
所述氨氮去除剂为小球藻、假丝酵母、热带假丝酵母和黑曲霉；
所述小球藻、假丝酵母、热带假丝酵母和黑曲霉之间的质量比为25∶16∶14∶8；
所述猪尿有机液体肥的制备方法，步骤如下：
(1)将猪尿采用UHT管式杀菌机组进行杀菌；
(2)将步骤(1)得到的杀菌后的猪尿与茶麸混合得到混合物；
(3)将步骤(2)得到的混合物与发酵剂混合，33℃发酵7天，得发酵液，发酵过程中的通氧量为0.6vvm，搅拌速度为130转/min；
(4)将步骤(3)得到的发酵液与氨氮去除剂混合，24℃发酵30h，发酵过程中的通氧量为0.4vvm，搅拌速度为85转/min。
实施例4
对比试验：
(1)收集养猪场的粪尿，并将粪便和尿液分离，测定分离得到的尿液中的COD、氨氮、凯氏氮和总磷含量，结果如表1所示。
测定方法：尿样化学需氧量(COD)的测定采用GB/11914-89重铬酸钾法，总磷(TP)的测定采用GB11893-89重铬酸钾法，凯氏氮(TKN)的测定采用CB11891-89重铬酸钾法，氨氮的测定采用滴定法。
表1测定结果
(2)以实施例3的方法作为实验组；
对照组1：按照实施例3的方法，仅做如下改动：完成步骤(3)的发酵后，不加入氨氮去除剂即得到产品；
对照组2：按照实施例3的方法，仅做如下改动：完成步骤(3)的发酵后，加入通过商业途径购买的氨氮去除剂(河北凯兴化工有限公司)处理后即得到的产品。
每一处理重复3次，实验完成后，对各处理的COD、氨氮、凯氏氮和总磷含量进行测定，取平均值。结果如表2所示。
表2各处理的测定结果
由表2的测定数据可以看出，实验组的氨氮去除效果最好，其次为对照组2，而对照组1因为只进行了发酵剂的发酵过程，并未加入氨氮去除剂进行第二次发酵，因此其氨氮去除效果最差。从实验组和对照组2的数据对比也可以看出，只有采用本发明所述氨氮去除剂才能达到最佳的氨、氮磷的去除效果，避免因液体肥中氨氮含量过高可能会对农作物的生长产生危害。
实施例5
肥效验证试验：选取一块大小为1500m
实验组为实施例3得到的肥料，施用方法：在玉米的拔节期、孕穗期、开花期将本发明所述猪尿有机液体肥按照肥水比为1∶5进行稀释后随水冲施，每亩每期用稀释后的猪尿有机液体肥100kg。
对照组3同实施例4中的对照组1，对照组4同实施例4中的对照组2，施用方法与实验组的施用方法相同。
对照组5：施用常规的玉米专用肥(史丹利玉米专用肥复合肥)，按照说明书方法进行施用。
空白对照组：在玉米生长期内不施任何肥料。
实验组、对照组3～5及空白对照组分别随机在三块不同的试验区域进行使用，各试验分组除肥料使用不同外，其余管理方法完全相同。玉米收获后，计算亩产量，取平均值。结果如表3所示。
表3产量统计
由表3得到的数据可知，实验组玉米产量最高，可达到498.6kg/亩，相对于对照组3提高了35.2％，相对于对照组4提高了16.9％，相对于对照组5提高了8.7％。所以，本发明所述猪尿有机液体肥的肥效要优于传统化学肥料的肥效。而从实验组与对照组3和对照组4的数据对比来看，只有充分去除尿液原料中的氨氮等元素，才能避免液体肥对农作物生长的负面影响。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。