[发明专利]改善面源污染的沼渣及其在制备西瓜专用肥中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及农业污染治理领域，具体涉及一种改善面源污染的沼渣及其在制备西瓜专用肥中的应用。

背景技术

农业面源污染是指在农业生产活动中，氮素和磷素等营养物质、农药以及其他有机或无机污染物质，通过农田的地表径流和农田渗漏形成的环境污染，主要包括化肥污染、农药污染、畜禽粪便污染等。农业面源污染是导致目前河流、水库、湖泊等水体水质恶化的重要原因，是引起地表水氮、磷富营养化的主要因素之一，同时导致了土地退化。加强面源污染的治理不仅关系到社会主义新农村建设，也关系到整个经济发展和人居环境。

宁夏近年来养殖业发展较快，特别是规模化养殖奶牛、猪和家禽尤为突出，据统计资料表明，2007年宁夏灌区畜禽(大牲畜、猪、羊、家禽)存栏数1631万头(只)，产生畜禽粪966万吨。随着规模化养殖业的迅速发展，所带来的环境污染问题逐渐呈现加重趋势，从环境保护和疫病防治的角度来看畜禽生产过程，畜禽粪便已成为一个不可忽视的污染源和传染源。宁夏灌区规模化养殖粪便造成的污染，一是严重污染农村环境和区域环境质量，二是对水体污染加重，三是对大气的污染增加，四是土壤污染加剧。

本发明以沼气厌氧工程技术为中间起纽带，把畜禽养殖业和种植业有机结合起来，因而形成了“畜禽养殖－能源－种植业－畜禽养殖”的良性循环道路，因此该项目的实施为畜禽养殖产业的清洁生产提供了支撑。项目实施后，养殖污染得到了有效治理，减少了环境污染，同时通过沼气发电，可解决厂区或周边农村用电的问题，减少柴薪砍伐，项目每天可产生约40m³有机肥，在西瓜上进行以沼渣为主的有机质含量高的复合肥，改善土壤环境和增加西瓜的品质，促进了当地有机农业的发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改善面源污染的沼渣的制备方法，具体步骤为：

(1)污水和粪水流入匀浆池，混合，作为发酵原料；

(2)发酵原料流入预热池，预热池和匀浆池之间设置自动闸板阀，预热池起控制进料量和冬季进料时加温调节的作用；

(3)发酵原料从预热池进入CSTR一级发酵罐通过连续进料出料和搅拌，实现连续全混发酵产气；

(4)经过CSTR一级发酵罐发酵后的原料进入CSTR二级发酵罐进行进一步发酵处理；

(5)CSTR一级发酵罐和二级发酵罐产生的沼渣流入沼渣缓存池中。

优选的，粪水或匀浆池中接种低温菌种污泥。

低温菌种污泥的制备方法：低温环境下自然厌氧污泥或低温驯化污泥作为菌源，接种于TS为8％猪粪原料，料液量为低温菌源的5倍，搅拌混合，10-15℃厌氧发酵获得低温菌种污泥。

优选的，猪粪原料中添加产甲烷培养基。添加产甲烷培养基能促进低温菌种中产甲烷菌的生长速度。

更优选的，低温菌种污泥的制备方法还包括：将获得的低温菌种污泥在添加产甲烷培养基、TS为8％猪粪原料中搅拌混合，10-15℃厌氧发酵以扩繁足量低温菌种污泥。

优选的，污水与粪水混合后进过格栅，格栅分离污水和粪水混合物中的固形物，减轻后续处理的负荷。

优选的，CSTR一级发酵罐和CST二级发酵罐的罐内设有加热盘管热交换系统，利用太阳能板和气煤两用锅炉的热源对罐体加热，实现中温发酵。

优选的，匀浆池内配置桨式立轴搅拌器一台，让污水和粪水充分混匀。

优选的，匀浆池内设加热盘管一套，保证原料的温度在中温发酵范围内。

优选的，预热池内设加热盘管一套，保证原料的温度在中温发酵范围内。

优选的，CSTR一级发酵罐罐顶安装立轴机械搅拌机，用于破除反应器表面的浮渣和原料充分搅拌混匀。

优选的，CSTR一级发酵罐罐顶装有负压装置，保护罐体受损变形。

优选的，CSTR一级发酵罐罐壁设计有取样管，用于发酵原料特征分析。

优选的，CSTR二级发酵罐罐底部对称安装二台侧式搅拌器，用于原料混合。

优选的，CSTR二级发酵罐顶部安装一套溢流装置。

优选的，CSTR二级发酵罐罐壁设计有取样管。

一种基于上述方法制备的沼渣。优选的，沼渣的有效成分含量N:0.5-1.5％，P₂O₅:0.5-0.8％，有机质10-40％。

本发明的目的在于提供一种西瓜专用复合肥，包含沼渣、尿素、磷酸二铵、硫酸钾，各组分重量比为：沼渣30-80％，尿素5-20％，磷酸二铵2-10％，硫酸钾2-10％。