[发明专利]一种采用酶菌复合发酵剂进行四阶段式发酵的堆肥制备方法

说明书

本发明涉及一种采用酶菌复合发酵剂进行四阶段式发酵的堆肥制备方法，所述方法包括以下步骤：农林废弃物的预处理步骤：将高木质素废弃物粉碎，投入筒式混料机与人畜禽粪便混拌协同配合，在混拌过程中加入酶菌复合发酵剂，调节农林废弃物备料的含水率、碳氮比、容重得到发酵原料；发酵原料的堆放步骤；原料发酵步骤：发酵周期为25‑35天，发酵分为四阶段：升温高氧阶段、高温低氧阶段、降温贫氧阶段及常温静置阶段，发酵完成。解决在堆肥制备过程中人畜禽粪便发酵产生的恶臭气味，高木质素废弃物难降解，碳氮气体的排放量高，堆肥质量低等技术难题，最终高效将农林废弃物还田利用增加土壤碳库，实现碳中和。

技术领域

本申请涉及农业堆肥制备领域，具体涉及一种采用酶菌复合发酵剂进行四阶段式发酵的堆肥制备方法。

背景技术

堆肥是一种好氧发酵处理有机废弃物的方法,主要是在人工控制下,在一定的水分、C/N比和通气条件下通过微生物的发酵作用,将有机物转变转变成肥料的过程。在这种堆肥化过程中,有机物由不稳定状态转化为稳定的腐殖质物质,用作肥料和改良土壤。研究表明，当前我国有机肥料基础资源每年超过50亿吨，其中畜禽粪尿约30亿吨(鲜)，秸秆约10亿吨(风干)，饼肥约0.2亿吨，餐厨垃圾约9000多万吨，园林废弃物约5000万吨。其中高木质素农林废弃物因为木质素含量高抗降解性强，目前常用的堆肥常用菌剂很难有效分解，而且由于呼吸作用加大了碳氮排放引起养分损失。

堆肥作为废弃物资源化利用的关键技术已经得到广泛应用，但好氧堆肥过程中仍然会产生和排放包括二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)在内的多种有害气体，这不仅在一定程度上造成二次污染，而且造成资源的浪费，降低了堆肥的质量和得率。堆肥过程能形成腐植酸，但腐殖质类物质的合成需要低氧条件，目前采用的典型的好氧堆肥过程普遍分为3个阶段，每个阶段由不同的微生物优势种群降解不同的有机质成分，三个阶段均需要耗氧通气，微生物的过速过量分解不利于腐植酸类大分子物质的合成。因此常用堆肥发酵技术不能找到有效分解高木质素原料的微生物-酶复合堆肥发酵剂，原料发酵时间长，未能精准控制腐植酸大分子的合成，不能有效解决微生物分解过程中出现的碳氮气体高排放量、堆肥得率低、堆肥中腐植酸含量少的问题。

CN110423157A公开了一种生物有机肥加工工艺，本发明通过获取土霉素菌渣、自然堆放、前处理、好氧发酵、陈化、造粒、烘干、冷却、包衣和包装几个步骤完成生物有机肥的加工，采用好氧堆肥技术，利用微生物的作用先将固废中易腐化的有机物质进行分解，转变成富含有机质和含有一定量氮、磷、钾等营养元素的熟料。但是好氧发酵阶段并没有采用控温控氧操作，不能实现低排放、强腐殖化的效果。

CN102740986B公开了一种分解有机物的方法：准备作为分解对象的有机物的工序，以及对所述有机物施用母细胞溶解酶群的工序，其中所述母细胞溶解酶群是伴随者产孢子好氧细菌的孢子形成而细胞溶解中生成的。虽然公开了胞内酶对有机质具有降解能力，但是并没有针对木质素降解进行进一步的研究，也没有给出将胞内酶用于堆肥发酵的应用方法。

肠杆菌降解木质素机制的研究，朱盛伟，《北京化工大学硕士研究生论文》，2019年，研究了肠杆菌对木质素的降解能力。在不同碳源中研究了肠杆菌的生长特性,通过对木质素溶液降解和脱色的测定,酶活的测定,降解产物的检测,评价了肠杆菌降解木质素的能力,结果显示,胞内酶对木质素溶液的降解率可达75%,脱色达到85%,胞外酶活十分有限,胞内酶能检测到漆酶和过氧化物酶,后者活力较高,最高可达150U/L,降解产物中只检测到了少量的芳香族化合物,肠杆菌对木质素的降解能力有限。

CN111072409A公开了一种低排放静态控氧强化腐殖化堆肥的方法，该方法仅采用的复合微生物菌剂做堆肥预处理，并且传统三阶段发酵方式，发酵时间较长，缺失促进大分子腐殖质类物质合成环节的工艺环境控制，对营养物质的利用不充分，在发酵第三阶段排气量较大，造成不必要的浪费。