一种黑水虻虫粪资源化利用方法及由其制备的有机肥与流程

allin2026-07-04  20


本发明涉及有机废弃物资源化利用,更具体地,涉及黑水虻虫粪资源化利用,特别是指一种黑水虻虫粪资源化利用方法及由其制备的有机肥。


背景技术:

1、随着经济的不断发展,城市厨余垃圾的数量急剧增加。通过黑水虻生物转化技术处理厨余垃圾,使其肥料化,可实现厨余垃圾资源化利用的完整闭环。目前,黑水虻虫粪肥料化工艺仍然主要采用传统堆肥工艺,发酵物料制备时不加或少加腐熟微生物菌种,堆肥过程中没有严格的控制标准,使得堆肥周期长,产品质量低,环境污染大,经常不能满足国家对有机肥质量要求。而且,现有的黑水虻生物转化技术具有富集重金属的风险,如何降低黑水虻虫粪中重金属毒性,成为黑水虻虫粪处置和资源化的难题和当下研究、应用的热点。

2、现有许多关于黑水虻生物转化技术中重金属的迁移规律的研究,以及重金属的稳定方法,如强敬雯等人研究(强敬雯等."黑水虻转化厨余垃圾及产品应用相关研究进展."饲料工业44.6(2023):25-32)以及王小波等人研究(王小波等."cu^2+,zn^2+,cd^2+对黑水虻幼虫生长的影响及在虫体和虫粪的积累."环境昆虫学报41.2(2019):7.)表明,过量的金属离子会抑制黑水虻幼虫生长,并造成金属离子的积累,但鲜有产业化运作的实例。

3、因此,希望提供一种黑水虻虫粪资源化利用方法,其能够显著提高重金属氧化态和残渣态的比重,降低重金属毒性,且发酵周期短,制备的有机肥产品质量高,符合我国有机肥行业标准的各项指标要求。


技术实现思路

1、为了克服上述现有技术中的缺点,本发明的一个目的在于提供一种黑水虻虫粪资源化利用方法,其能够显著提高重金属氧化态和残渣态的比重,降低重金属毒性,且发酵周期短,制备的有机肥产品质量高,符合我国有机肥行业标准的各项指标要求,适于大规模推广应用。

2、本发明的另一目的在于提供一种黑水虻虫粪有机肥,其重金属氧化态和残渣态的比重高,重金属毒性低,产品质量高,符合有机肥的各项指标要求,适于大规模推广应用。

3、为达到以上目的,在本发明的第一方面,提供一种黑水虻虫粪资源化利用方法,其特点是,包括以下步骤:

4、(1)收集来自消化厨余垃圾后的黑水虻的黑水虻虫粪;

5、(2)收集农作物废弃物,进行分拣除杂和机械粉碎预处理,获得农作物废弃粉碎物;

6、(3)将所述黑水虻虫粪和所述农作物废弃粉碎物混匀后,加入耐高温复合微生物菌剂、生化黄腐酸钾和尿素并混匀,得到一次混合物料,然后在封闭式滚筒发酵仓中进行一次发酵,获得一次发酵物料;

7、(4)将所述一次发酵物料和另外的所述农作物废弃粉碎物混匀后,加入另外的所述耐高温复合微生物菌剂、另外的所述生化黄腐酸钾和另外的所述尿素并混匀,得到二次混合物料,然后堆成条垛进行二次发酵,在发酵温度初次超过60℃后开始翻堆发酵,并在发酵温度降低至60℃后添加重金属稳定剂;

8、(5)二次发酵结束后,获得二次发酵物料,将二次发酵物料集中堆垛陈化,得到陈化物料,将所述陈化物料堆成条垛翻抛降水,使得所述陈化物料的含水率低于30%重量;

9、(6)将所述陈化物料粉碎筛分后,添加功能性微生物菌剂,制备得到黑水虻虫粪有机肥。

10、较佳地,在所述步骤(2)中,所述农作物废弃物选自秸秆和尾菜中的至少一种;或者,所述农作物废弃粉碎物的细度小于3cm。

11、较佳地,在所述步骤(3)中,所述黑水虻虫粪和所述农作物废弃粉碎物的质量比为1:3;所述耐高温复合微生物菌剂的加入量为0.5‰重量~1‰重量,所述生化黄腐酸钾的加入量为1‰重量~2‰重量,所述尿素的加入量为1‰重量~2‰重量;使用清水调整所述一次混合物料的含水率为55%重量~65%重量;或者,所述一次发酵的时间为3天~7天。

12、较佳地,在所述步骤(4)中,所述一次发酵物料和该另外的所述农作物废弃粉碎物的质量比为1:1.5;该另外的所述耐高温复合微生物菌剂的加入量为0.5‰重量~1‰重量,该另外的所述生化黄腐酸钾的加入量为1‰重量~2‰重量,该另外的所述尿素的加入量为1‰重量~2‰重量;使用清水调整所述二次混合物料的含水率为55%重量~65%重量;所述条垛的宽度为1.5米~2米,所述条垛的高度为0.8米~1.5米;所述重金属稳定剂的加入量为5‰重量~10‰重量;所述二次发酵的时间为15天~20天;或者,所述翻堆发酵开始时每天翻堆1次,持续3天~5天,然后每隔2天~3天翻堆1次,持续12天~15天。

13、较佳地,所述耐高温复合微生物菌剂包括15%重量~30%重量的枯草芽孢杆菌、15%重量~30%重量的解淀粉芽孢杆菌、15%重量~30%重量的地衣芽孢杆菌、3%重量~10%重量的黑曲霉、3%重量~10%重量的白僵菌和2%重量~5%重量的酿酒酵母。

14、较佳地,所述重金属稳定剂包括30%重量~60%重量的沸石粉、30%重量~60%重量的膨润土、0.5%重量~5%重量的γ-聚谷氨酸、1%重量~5%重量的枯草芽孢杆菌和1%重量~5%重量的荧光假单胞菌。

15、较佳地,在所述步骤(5)中,所述堆垛陈化的时间为30天~40天,所述堆垛陈化的高度为2米~3米。

16、较佳地,在所述步骤(6)中,所述粉碎筛分是将所述陈化物料依次经过链条粉碎机、初清筛分机、刀片粉碎机和成品筛分机,所述初清筛分机的筛网孔径为2cm,所述成品筛分机的筛网孔径为1cm;或者,所述功能性微生物菌剂的添加量为≥2亿cfu/克。

17、较佳地,所述功能性微生物菌剂选自枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌中的至少一种。

18、在本发明的第二方面,提供一种黑水虻虫粪有机肥,其特点是,采用上述的黑水虻虫粪资源化利用方法制备而成。

19、本发明的有益效果在于:

20、1、本发明的黑水虻虫粪资源化利用方法包括:(1)收集黑水虻虫粪;(2)收集农作物废弃物,进行分拣除杂和机械粉碎预处理,获得农作物废弃粉碎物;(3)将黑水虻虫粪和农作物废弃粉碎物混匀后,加入耐高温复合微生物菌剂、生化黄腐酸钾和尿素并混匀,得到一次混合物料,然后在封闭式滚筒发酵仓中进行一次发酵,获得一次发酵物料;(4)将一次发酵物料和另外的农作物废弃粉碎物混匀后,加入另外的耐高温复合微生物菌剂、另外的生化黄腐酸钾和另外的尿素并混匀,得到二次混合物料,然后堆成条垛进行二次发酵,在发酵温度初次超过60℃后开始翻堆发酵,并在发酵温度降低至60℃后添加重金属稳定剂;(5)二次发酵结束后,获得二次发酵物料,将二次发酵物料集中堆垛陈化,得到陈化物料,其含水率低于30%重量;(6)将陈化物料粉碎筛分后,添加功能性微生物菌剂,制备得到黑水虻虫粪有机肥,其能够显著提高重金属氧化态和残渣态的比重,降低重金属毒性,且发酵周期短,制备的有机肥产品质量高,符合我国有机肥行业标准的各项指标要求,适于大规模推广应用。

21、2、本发明的黑水虻虫粪有机肥,采用上述的黑水虻虫粪资源化利用方法制备而成,因此,其重金属氧化态和残渣态的比重高,重金属毒性低,产品质量高,符合我国有机肥行业标准的各项指标要求,适于大规模推广应用。

22、本发明的这些和其它目的、特点和优势,通过下述的详细说明和权利要求得以充分体现,并可通过所附权利要求中特地指出的手段、装置和它们的组合得以实现。


技术特征:

1.一种黑水虻虫粪资源化利用方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的黑水虻虫粪资源化利用方法,其特征在于,在所述步骤(2)中,所述农作物废弃物选自秸秆和尾菜中的至少一种;或者,所述农作物废弃粉碎物的细度小于3cm。

3.根据权利要求1所述的黑水虻虫粪资源化利用方法,其特征在于,在所述步骤(3)中,所述黑水虻虫粪和所述农作物废弃粉碎物的质量比为1:3;所述耐高温复合微生物菌剂的加入量为0.5‰重量~1‰重量,所述生化黄腐酸钾的加入量为1‰重量~2‰重量,所述尿素的加入量为1‰重量~2‰重量;使用清水调整所述一次混合物料的含水率为55%重量~65%重量;或者,所述一次发酵的时间为3天~7天。

4.根据权利要求1所述的黑水虻虫粪资源化利用方法,其特征在于,在所述步骤(4)中,所述一次发酵物料和该另外的所述农作物废弃粉碎物的质量比为1:1.5;该另外的所述耐高温复合微生物菌剂的加入量为0.5‰重量~1‰重量,该另外的所述生化黄腐酸钾的加入量为1‰重量~2‰重量,该另外的所述尿素的加入量为1‰重量~2‰重量;使用清水调整所述二次混合物料的含水率为55%重量~65%重量;所述条垛的宽度为1.5米~2米,所述条垛的高度为0.8米~1.5米;所述重金属稳定剂的加入量为5‰重量~10‰重量;所述二次发酵的时间为15天~20天;或者,所述翻堆发酵开始时每天翻堆1次,持续3天~5天,然后每隔2天~3天翻堆1次,持续12天~15天。

5.根据权利要求1所述的黑水虻虫粪资源化利用方法,其特征在于,所述耐高温复合微生物菌剂包括15%重量~30%重量的枯草芽孢杆菌、15%重量~30%重量的解淀粉芽孢杆菌、15%重量~30%重量的地衣芽孢杆菌、3%重量~10%重量的黑曲霉、3%重量~10%重量的白僵菌和2%重量~5%重量的酿酒酵母。

6.根据权利要求1所述的黑水虻虫粪资源化利用方法,其特征在于,所述重金属稳定剂包括30%重量~60%重量的沸石粉、30%重量~60%重量的膨润土、0.5%重量~5%重量的γ-聚谷氨酸、1%重量~5%重量的枯草芽孢杆菌和1%重量~5%重量的荧光假单胞菌。

7.根据权利要求1所述的黑水虻虫粪资源化利用方法,其特征在于,在所述步骤(5)中,所述堆垛陈化的时间为30天~40天,所述堆垛陈化的高度为2米~3米。

8.根据权利要求1所述的黑水虻虫粪资源化利用方法,其特征在于,在所述步骤(6)中,所述粉碎筛分是将所述陈化物料依次经过链条粉碎机、初清筛分机、刀片粉碎机和成品筛分机,所述初清筛分机的筛网孔径为2cm,所述成品筛分机的筛网孔径为1cm;或者,所述功能性微生物菌剂的添加量为≥2亿cfu/克。

9.根据权利要求1所述的黑水虻虫粪资源化利用方法,其特征在于,所述功能性微生物菌剂选自枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌中的至少一种。

10.一种黑水虻虫粪有机肥,其特征在于,采用根据权利要求1~9中任一项所述的黑水虻虫粪资源化利用方法制备而成。


技术总结
本发明提供一种黑水虻虫粪资源化利用方法,包括:收集黑水虻虫粪;收集农作物废弃物,分拣除杂和机械粉碎;将两者混匀,加入耐高温复合微生物菌剂、生化黄腐酸钾和尿素并混匀,封闭式滚筒发酵仓发酵;将发酵物料和农作物废弃物混匀,加入耐高温复合微生物菌剂、生化黄腐酸钾和尿素并混匀,条垛发酵,在发酵温度初次超过60℃后翻堆发酵,降低至60℃后添加重金属稳定剂;将发酵物料集中堆垛陈化,结束后物料含水率低于30%重量;粉碎筛分,添加功能性微生物菌剂,最终制备成有机肥。本发明的方法能够显著提高重金属氧化态和残渣态的比重,降低重金属毒性,且发酵周期短,制备的有机肥产品质量高,符合我国有机肥行业标准的各项指标要求。

技术研发人员:吴曰丰,黄建刚,何文远,马聪,段超,唐仁忠,孙冰,孙爱友,林涛,杜君敏,丁冬华,夏旻,沈立,李永斌,王晓东
受保护的技术使用者:上海东飞环境工程服务有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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