养殖废弃物即时生物处理方法
| 专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; 实质审查; 驳回; |
| 专利有效性 | 无效专利 | 当前状态 | 驳回 |
| 申请号 | CN201410654007.5 | 申请日 | 2014-11-17 |
| 公开(公告)号 | CN104402547A | 公开(公告)日 | 2015-03-11 |
| 申请人 | 山东益生种畜禽股份有限公司; | 申请人类型 | 企业 |
| 发明人 | 董乐辉; | 第一发明人 | 董乐辉 |
| 权利人 | 山东益生种畜禽股份有限公司 | 权利人类型 | 企业 |
| 当前权利人 | 山东益生种畜禽股份有限公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：山东省 | 城市 | 当前专利权人所在城市：山东省烟台市 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：山东省烟台市机场路南益生路1号 | 邮编 | 当前专利权人邮编： |
| 主IPC国际分类 | C05F17/00 | 所有IPC国际分类 | C05F17/00 ; C05F1/00 ; C05F3/00 |
| 专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 7 | 专利文献类型 | A |
| 专利代理机构 | 济南诚智商标专利事务所有限公司 | 专利代理人 | 韩百翠; |
| 摘要 | 本 发明 公开了一种养殖废弃物即时 生物 处理方法。该方法利用自动刮粪机将鸡舍粪道内的鸡粪刮到 发酵 车间混拌区；利用强 力 破碎 机将病死鸡 粉碎 成2-3厘米的碎 块 ；在发酵车间混拌区，将每天收集的鸡粪添加每天收集的病死鸡粉碎后的碎块、 农作物 秸秆和扩培后的菌种进行混拌，使混拌后的发酵原料的含 水 率为50-55％进行槽式发酵，发酵过程中控制发酵 温度 维持65-70℃48小时以上，半成品出槽后经过简单晾晒、筛分后可以直接作为 有机肥 。该有机肥的技术指标为：有机质≥60％，总养分≥7％，总砷、总镉、总铅、总铬和总汞含量符合规定。蛔虫死亡率≥99.0％，大肠杆菌未检出，符合NY525—2012标准。 | ||
| 权利要求 | 1.一种养殖废弃物即时生物处理方法，其特征是，包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 养殖废弃物即时生物处理方法技术领域背景技术[0002] 随着我国畜禽养殖业的迅猛发展和农民用肥习惯的改变，畜禽养殖业所带来的环境污染问题日益突出。为减轻劳动强度，农户施肥大量使用化肥，不再使用农家肥，造成大量的畜禽粪便无处排放，病死畜禽乱扔，特别在多雨季节，污水横流造成生产场区及周边空气、水质等环境污染，导致养殖场与周边单位、群众矛盾增加，环境管理部门工作难度加大，国内大的病死禽污染事件不断发生，对此已成为国家、社会高度重视的热点问题。传统的鸡粪、病死鸡处理方法已不能解决畜牧业发展与环境保护的矛盾，加强畜禽养殖业的污染治理已成为国家社会主义新农村建设、农村环保工作重大而紧迫的任务，成为制约我国今后畜牧业发展的瓶颈。 [0003] 国内现有的鸡粪处理方法有场内堆肥法生产有机肥法，运到有机肥厂作原料生产有机肥方法以及不做任何处理作基肥等方法。现有病死鸡处理方法有深埋、焚烧、化制等方法。上述方法存在要求标准低，运输、处理过程中造成严重的环境污染，疫病交叉污染等缺陷；对此已成为国家、社会高度重视的问题。 发明内容[0004] 本发明的目的是为了解决肉鸡养殖过程中粪污以及病死鸡在场内即时无害化处理困难的难题，提供了一种养殖废弃物即时生物处理方法。该方法利用微生物发酵技术在饲养场内即时就地对粪污以及病死鸡进行无害化处理，实现饲养场生产的污染物及时无害化处理；提高饲养区生活生产环境；达到饲养场零污染、零排放，资源循环利用。 [0005] 本发明的技术方案是：一种养殖废弃物即时生物处理方法，其特征是，包括以下步骤： [0006] (1)菌种扩培 [0007] 将发酵原菌、稻壳粉(或鸡舍垫料)和湿鸡粪(或者废饲料)混拌均匀，调整混拌后含水率为40-45％，然后堆积成圆锥型堆体后覆盖塑料布或编织布，静置≥24小时且温度达到30℃后翻堆拌匀，然后装包作为菌种待用；所述发酵原菌、稻壳粉(或鸡舍垫料)和湿鸡粪(或者废饲料)的质量比为1：200-300：2-3； [0008] (2)废弃物收集 [0009] a.粪便收集 [0010] 鸡舍粪道内的鸡粪通过鸡舍内的自动刮粪机刮到鸡舍末端的主粪道内，进一步通过主粪道内的刮粪机将鸡粪刮到发酵车间混拌区； [0011] b.病死鸡处理 [0013] (3)发酵原料预处理 [0014] 在发酵车间混拌区，将每天收集的鸡粪(含水率为80-90％)添加每天收集的病死鸡粉碎后的碎块、农作物秸秆和步骤(1)扩培后的菌种进行混拌，使混拌后的发酵原料的含水率为50-55％；所述菌种的添加量(以鸡粪的用量计)为0.2-1.0％； [0015] (4)槽式发酵 [0016] 将混拌好的物料送入发酵槽进行发酵，发酵物料的厚度为0.6-1.2米，发酵时间15-21天，发酵过程中控制发酵温度维持65-70℃48小时以上，同时通过每天翻抛一次，将原料向前推进，腾出下一天的利用空间及增加原料中的空气含量；发酵结束后，发酵得到的半成品含水率为35-40％； [0017] (5)制作有机肥 [0018] 半成品出槽后经过简单晾晒，至含水率20％以下，然后经过筛分去掉杂质，直接作为有机肥使用或者进一步造粒，得到粒状有机肥使用。该有机肥的技术指标为：有机质≥60％，总养分(N+P+K)≥7％，总砷、总镉、总铅、总铬和总汞含量符合规定。蛔虫死亡率≥99.0％，大肠杆菌未检出。符合NY525—2012标准。 [0019] 本发明还可以在上述基础上添加其他元素，如补充N、P、K及微量元素等，配制成N、P、K及微量元素含量较高或者符合一定的N、P、K比例的有机肥。 [0020] 本发明所述的发酵原菌可以为市售的发酵鸡粪用的有机物料腐熟剂。为了达到最佳的发酵效果，采用本发明自制的发酵原菌，它是由放线菌、产朊假丝酵母、乳酸菌及芽孢杆菌组成的复合菌剂，活菌总数≥2亿/g；按活菌数比，放线菌：产朊假丝酵母：乳酸菌：芽孢杆菌＝5-8：2-5：1-2：2-5。该菌种能快速分解有机质，具有添加量少、强力降解蛋白质、发酵时间短、成本低、发酵温度不受限等优点，能有效杀死发酵物中的有害菌及病毒，并降解抗生素残留等。繁殖快速、生命力强、安全无毒等特点。 [0021] 上述芽孢杆菌可以为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、蜡质芽孢杆菌及胶质芽孢杆菌中的一种或多种。优选的芽孢杆菌为：按活菌数比，枯草芽孢杆菌：地衣芽孢杆菌：巨大芽孢杆菌＝2：1：1。 [0022] 进一步地，半成品出槽后进行简单晾晒，把含水率控制在20％以下，代替部分秸秆(不超过50wt％)，混拌当天产的鲜鸡粪、死鸡碎块及扩培后的菌种入发酵槽进行二次、三次循环发酵，发酵方法同首次发酵。 [0023] 进一步地，本发明破碎病死鸡专用的强力破碎机，包括进料仓、破碎装置、支架、控制箱、电机和皮带轮，所述支架的顶部设有破碎装置，所述的破碎装置包括箱体、拨齿轴、拨齿和固定咬合齿，所述的破碎装置通过箱体两侧的固定板与支架连接，拨齿轴的两端与支架端部的固定座连接，在支架的一侧设有控制箱，另一侧设有电机，电机控制拨齿轴转动。 [0024] 所述的箱体是由上箱体和下箱体构成的圆柱形，半圆形的下箱体与支架连为一体，在半圆形的上箱体的两侧分别设有固定板，所述的固定板通过螺栓和螺母与支架两侧连接；所述的拨齿轴贯穿下箱体的两端，且拨齿轴的两端通过轴承与支架端部的固定座转动连接，其中拨齿轴的一端连接大皮带轮，电机的输出端连接有小皮带轮，所述的大皮带轮与小皮带轮通过皮带连接；在拨齿轴上均匀设有多个拨齿，下箱体的底部设有多个固定咬合齿。 [0025] 所述的拨齿通过环形固定套与拨齿轴固连，在固定套的圆周边上均匀设有三个刀片。 [0026] 本发明利用生物工程技术高温、高效、就地即时无害化处理鸡粪、病死鸡具有显著的优点： [0027] 1、生产占地面积少。运用该项技术使用槽式发酵与传统的堆肥相比，改变了在地面小条垛方式土地利用率低的弊端。一条8米宽的发酵池可代替16个条垛，可节约用地50％；同时该生产方式受季节、天气影响小。 [0028] 2、发酵时间短，生产效率高。槽式发酵原料进槽后堆体集中，暴露空气面积小，前期升温快，受热面积大，发酵时间由传统方法的30-40天缩短至15-21天，且发酵腐熟均匀；该技术在鸡粪发酵腐熟的同时将病死鸡尸体粉碎后拌入利用生物降解无害化处理，为病死鸡有效无害化处理开劈了全新的方法，使目前处理困难的病死鸡处理变得简单易行，且得到综合利用。 [0029] 表1本发明发酵槽发酵生产有机肥与传统堆肥品对比分析表 [0030] [0031] [0032] 3、当天产生的鸡粪、死鸡污染物当天得到及时处理，无害化处理效果确切，饲养场区环境改善，员工生活质量和场区生物安全质量提高。利用生物发酵无害化处理的原料和有机肥经反复检测，细菌、病毒、寄生虫等有害物质均未检出，均达到国家标准，无害化处理效果确切。与传统的焚烧、淹制、深埋方法比较，占地少，无二次污染，处理效果好。 [0033] 表2病死鸡生物无害化处理与传统处理对比分析表 [0034] [0035] 4、生产的有机肥对农作物增强抗病害能力。鸡粪、病死鸡在无害化处理过程中由于添加30-40％的秸秆，生产的肥料有机质含量达到60％以上，增加土壤有机质含量，同时富含大量有益生物菌，抑制各种病虫害，减轻土壤传染病害，重茬病害，减少农药投入15％左右。 [0036] 6、该技术生产有机肥适用于我国大部分地区的农作物施肥。可有效改善土壤环境，降低土壤酸化和板结，提高果树、农作物抗逆性，提高农作物产量和质量，一般大田作物可增收10-20％，经济作物可增收20-30％。附图说明 [0037] 图1为本发明的整体发酵流程图； [0038] 图2为本发明的强力破碎机的立体结构图； [0039] 图3为本发明的强力破碎机的内部结构示意图； [0040] 图4为本发明的强力破碎机的破碎装置的左视图； [0041] 图5为本发明的强力破碎机的下箱体的俯视图； [0042] 图中：1进料仓、2箱体、21固定板、22上箱体、23下箱体、24固定咬合齿、3支架、4电机、5控制箱、6拨齿轴、7固定座、8大皮带轮、9小皮带轮、10皮带、11仓板、12拨齿。 具体实施方式[0043] 实施例1发酵菌种的制备及扩培 [0044] (1)发酵原菌的制备：分别在不同培养基上接种放线菌、产朊假丝酵母、乳酸菌及芽孢杆菌(按活菌数比，枯草芽孢杆菌：地衣芽孢杆菌：巨大芽孢杆菌＝2：1：1)，在25-30℃下在摇床震荡培养24小时，得到不同的菌液；然后将上述各菌液吸附在载体(如硅藻土、秸秆粉、草炭等)上，按照按活菌数比，放线菌：产朊假丝酵母：乳酸菌：芽孢杆菌＝ 6：3：1.5：3的比例，配制成复合菌剂。备注：放线菌培养采用高氏1号琼脂培养基；产朊假丝酵母培养采用YPD琼脂培养基；乳酸菌培养基培养采用MRS琼脂培养基；芽孢杆菌培养基培养采用LB琼脂培养基。 [0045] (2)菌种扩培：先取发酵原菌1千克，稻壳粉(或鸡舍垫料250)公斤，场区废饲料2-3千克(也可以按干重计以湿鸡粪代替，)一起混拌均匀，保证混拌后含水率约40-45％，湿度不够可适当喷撒部分清水，做成圆锥型堆体，覆盖塑料布或编织布静置24小时后测量温度。温度达到30℃即可翻堆拌匀，然后装包作为菌种待用。如果测量温度没有达到30℃以上可以翻堆后再用塑料布覆盖再静置24小时后测温。混拌应彻底均匀。 [0046] 实施例2发酵 [0047] (1)粪便收集： [0048] 养鸡场鸡舍内每天产生的鸡粪会集中在鸡舍粪道内，由鸡舍内的自动刮粪机刮到鸡舍末端主粪道内，鸡粪通过主粪道刮粪机自动刮到发酵车间混拌区进行预处理； [0049] (2)病死禽收集： [0050] 鸡舍内每天的病死鸡送入解剖室进行解剖确定死因后，利用强力破碎机粉碎成2-3厘米的碎块，每天必须处理一次，不得积压，粉碎后迅速进入发酵环节。 [0051] (3)发酵原料预处理： [0052] 在发酵车间混拌区内，将每天收集的鸡粪添加每天收集的病死鸡粉碎后的碎块、农作物秸秆和步骤(1)扩培后的菌种进行混拌，混拌的目的是为了降低鸡粪的含水率，为菌种的生长繁殖提供一个适宜的干湿度和好氧发酵所需要的透气性。一般种鸡场刮出的鸡粪含水率在80-90％，而混拌后适合微生物发酵的含水率在50-55％之间，在作物秸秆添加混拌时，一般每立方鸡粪添加0.35-0.40立方的作物秸秆和0.5公斤扩培后的菌种，添加后充分混拌至均匀一致(菌种撒均匀、堆体升温一致)。 [0053] 混拌发酵预处理含水率控制在50-55％之间，一般手握紧成团、松开成散碎、手指缝隙略见有水渗出但不滴即可，此环节是影响发酵效果的关键。 [0054] (4)建立发酵槽 [0055] 槽式发酵场区应根据场区实际产粪量、发酵槽的长度、宽度和厚度来控制混拌的鸡粪，从进槽到出槽要满足整个发酵周期需要。发酵槽的长度和宽度都是根据场区实际饲养情况来确定。发酵的厚度最低不可低于0.6米，最高不应该超过1.2米，如果过厚容易造成厌氧情况发生，产生恶臭气味。 [0056] 举例：一个五万只鸡的养鸡场，每天产粪量大约在9立方左右，正常日死亡在10-15只鸡，建立的发酵槽的规格为：长度为80米、宽度为7.5米，发酵原料的厚度为0.8米。 [0057] (5)槽式发酵： [0058] 一般从混拌好后的发酵物料从进槽到出槽控制在15-21天。每天利用槽式翻堆机向前翻抛传送一次，翻抛传送后进料口腾出的空间正合适能够满足当天混拌入槽的量，实行每天整进整出的运行方式。 [0059] 在发酵过程中在发酵车间混拌区进行混拌预处理12小时后温度能够达到30℃以上(微生物生长繁殖代谢产热)，及时推入发酵槽中，24小时后(即包括之前的12小时)温度就能达到40℃以上，进行第一次翻堆，翻堆后温度能够降低10-15℃，静置6小时后温度可以升到60℃以上。在48-72小时之内(包括之前的24小时)发酵温度能够达到65-70℃，通过每天翻抛一次，一是将原料向前推进3-5米，腾出下一天的利用空间。二是增加原料中的空气含量利于微生物的繁殖生长，加快鸡粪、病死鸡和作物秸秆的分解腐熟。三是加快原料中水分的蒸发。一般15天后含水率降到40％左右，温度随着含水率的降低也降低，21天后温度在50℃左右，含水率在35％。 [0060] 发酵15-21天后达标的半成品含水率一般在35-40％。达到手握紧成团、松开成散碎、手心略潮，感官判断颜色变成褐色或棕褐色，静置24小时后，扒开表层可见菌丝生长，略带酒香味和泥土的气味；各类病原微生物和病毒被杀灭；一立方重400-600公斤，说明碳氮比和腐熟都达到了理想标准。 [0061] 如果在发酵过程中，发酵温度不能在预定时间内达到升温要求，要考虑混拌时作物秸秆的投入量，作物秸秆投入少，原料含水率高、透气差，菌种生长繁殖缓慢，产热不足无法在规定时间内达到理想的温度，原料发酵腐熟效果差。 [0062] (6)循环发酵 [0063] 因作物秸秆价格偏高，为了降低发酵成本，在实际发酵操作时需要进行循环发酵三遍，出槽后的原料再循环发酵时含水率偏高，需要出槽后进行简单晾晒，把含水率控制在20％以下，然后代替部分秸秆，再次混拌当天产的鲜鸡粪、死鸡碎块及扩培后的菌种入发酵槽进行二次、三次循环发酵，发酵方法同首次发酵。这样循环三遍后不仅能够有效的降低发酵成本，还能补充发酵出原料的有效养分和肥料中的菌群数量，提高有机肥质量。腐熟达标的原料在场区大堆存放，达到一定数量或一个饲养周期结束时转运到有机肥厂加工有机肥。 [0064] 实施例2制作有机肥 [0065] (1)筛分：各场区发酵达标得到的半产品转运到有机肥厂再经过晾晒均衡含水率≤20％，然后利用设备进行筛分，除去杂质，筛出的鸡骨头可再次放到晾晒场，在晾晒时铲车来回碾压破碎后仍可利用(因为钙是作物生长的重要元素)，筛下达标的物料进入下一个生产环节。 [0066] (2)有机肥复配与混合：筛分好的有机肥原料可以直接使用。该有机肥的技术指标为：有机质≥60％，总养分(N+P+K)≥7％，总砷、总镉、总铅、总铬和总汞含量符合规定。蛔虫死亡率≥99.0％，大肠杆菌未检出。符合NY525—2012标准。 [0068] (3)计量包装入库。混拌均匀的有机肥料通过检验合格后进入计量包装系统，包装后存放到成品仓库待售。 [0069] 依据有机肥NY525—2012标准，对未添加其他元素的有机肥进行检测，检测结果如表3所示。病死畜禽无害化处理后检测结果如表4。 [0070] 表3有机肥检测结果 [0071]日期 有机质 水分 pH 氮 磷 钾 养分总量 2012.9.15 65.1 32.87 8.2 1.75 3.46 2.89 8.1 2012.10.18 73.7 32.08 8.3 1.43 3.27 2.46 7.16 [0072]2012.11.17 63.9 17.8 8.2 1.27 4.26 3.01 8.54 2012.11.30 61.7 30.8 7.6 2.34 3.62 2.14 8.1 2012.12.4 62.1 22.89 8.4 1.75 3.58 2.85 8.18 2012.12.12 66.3 35.2 6.3 2.51 4.16 2.85 9.52 2012.12.23 70.6 24.34 6.6 2.61 2.35 2.68 7.64 2013.1.31 61.1 33.23 6.8 2.64 2.95 2.91 8.5 2013.2.17 63.1 33.88 6.9 3.24 4.27 2.9 10.41 2013.2.17 77.3 53.75 8.4 1.98 3.8 2.5 8.28 2013.3.7 68.1 17.63 6.6 3.06 3.65 2.81 9.52 2013.5.5 74.9 13.6 8.1 1.47 3.92 2.55 7.94 2013.6.1 61.8 19.74 6.9 2.3 4.46 2.95 9.71 2014.2.22 71.8 39.21 7.8 1.81 4.16 2.78 8.75 2014.3.7 75.2 25.67 8 1.8 3.41 2.4 7.61 2014.4.11 75.4 24.72 7 2 4.4 3 9.4 2014.5.12 73 25.21 8.1 1.84 4.4 3.15 9.39 2014.5.19 68.7 27.39 8 1.86 4.62 3.33 9.81 2014.7.15 73.1 28.26 8.1 1.74 3.79 2.79 8.32 [0073] 表4病死畜禽无害化处理后检测结果 [0074] [0075] 利用生物发酵的方法无害化处理鸡粪、病死鸡，申请人自2010年以来累计处理鸡粪30多万吨、病死鸡13万只，生产优质有机肥10万吨。极大的改善了场区生产、生活环境，提高了饲养场生物安全质量。对疫病的控制和预防发挥了重要作用。为解决养殖业生产中粪便、病死畜禽的污染难题开辟了一条有效途径。 [0076] 病死鸡和发病鸡排出的粪便是疾病发生的重要传播源，尤其严重的是大量粪便的产生和积聚，孳生蚊蝇等疾病传播的中间宿主，更增加了疾病的传播途径，因此病死鸡和粪便的控制在疾病的流行中占有突出地位。利用生物发酵的方法处理，使疫病从病源的源头得到了有效的控制。通过近五年来项目的实施，危害严重的传染病得到有效控制，常规疾病的发生和流行呈明显的控制趋势，特别是有效解决了公司内部场区间的交叉传播问题。种鸡生产成绩也得到稳步提高。 [0077] 饲养场鸡粪、病死鸡利用生物工程技术发酵的方法进行快速无害化处理，彻底改变了传统的焚烧、深埋、淹制方法的弊端，当天产生粪污、病死畜禽当日处理，达到无污染，零排放。饲养场区环境得到改善，场区员工生活环境随之提高，员工满意，周边群众满意，管理部门满意，投诉、纠纷减少。对企业、社会都有利。 [0078] 实施例3 [0079] 如图2-4所示，本发明粉碎死鸡专用的强力破碎机，其结构包括进料仓1、破碎装置、支架3、控制箱5、电机4和皮带轮，在支架3的顶部设有破碎装置，所述的破碎装置包括箱体2、拨齿轴6、拨齿12和固定咬合齿24，所述的破碎装置通过箱体2两侧的固定板21与支架3连接，拨齿轴6的两端与支架3端部的固定座7连接，在支架3的一侧设有控制箱5，另一侧设有电机4，电机4控制拨齿轴6转动。所述的进料仓1的上端设有进料口，一侧设有仓板11，进料仓1的底部与上箱体22连接。 [0080] 所述的箱体2是由上箱体22和下箱体23构成的圆柱形，半圆形的下箱体23与支架3连为一体，在半圆形的上箱体22的两侧分别设有固定板21，所述的固定板21通过螺栓和螺母与支架3两侧连接；所述的拨齿轴6贯穿下箱体23的两端，且拨齿轴6的两端通过轴承与支架3端部的固定座7转动连接，其中拨齿轴6的一端连接大皮带轮，电机4的输出端连接有小皮带轮9，所述的大皮带轮8与小皮带轮9通过皮带10连接；在拨齿轴6上均匀设有多个拨齿12，下箱体23的底部设有多个固定咬合齿24，在固定套的圆周边上均匀设有三个刀片。 [0081] 如图5所示，所述的拨齿轴6上设有五个拨齿12、下箱体23的底部设有六个固定咬合齿24，每个拨齿12设置在相邻的固定咬合齿24之间。所述的拨齿12通过环形固定套与拨齿轴6固连。 |
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