一種利用蚯蚓實現(xiàn)水葫蘆和畜禽糞料資源化的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用蚯蚓實現(xiàn)水葫蘆和畜禽糞料資源化的方法。具體步驟為：打撈水葫蘆，將根部切除；檢測，檢測合格，切碎，得切碎后的水葫蘆莖葉；取切碎后的水葫蘆莖葉制備水葫蘆生物碳；另取切碎后的水葫蘆莖葉與畜禽糞便混合，厭氧發(fā)酵，得到沼氣、沼液和沼渣；另取切碎后的水葫蘆莖葉，晾曬，添加沼渣進行好氧發(fā)酵，得到的發(fā)酵產(chǎn)物與水葫蘆生物碳摻混作為蚯蚓餌料飼養(yǎng)蚯蚓；蚯蚓長大后，采集蚯蚓和蚯蚓糞；追加蚯蚓餌料。為防止有害物質(zhì)進入產(chǎn)品：去掉水葫蘆根部；對水葫蘆莖葉部分進行檢測。添加沼渣與水葫蘆發(fā)酵，提高效率。飼養(yǎng)床中加入水葫蘆生物碳，使其更疏松透氣，為蚯蚓創(chuàng)造了一個良好環(huán)境，使蚯蚓和蚯蚓糞便產(chǎn)量更高、質(zhì)量更好。
【專利說明】一種利用蚯蚓實現(xiàn)水葫蘆和畜禽糞料資源化的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于生態(tài)環(huán)保工程【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種利用蚯蚓實現(xiàn)水葫蘆和畜禽糞 料資源化的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 水葫蘆源自南美洲亞馬遜河流域，目前被公認為是生態(tài)入侵物種。水葫蘆生長速 度很快，能在短期內(nèi)把整個水面遮掩住，不僅堵塞水上交通，還消耗大量溶解氧，使得其他 水生生物無法生存；特別是在秋季，它的根葉會迅速腐爛，對水體造成污染。打撈水葫蘆通 常是治理水葫蘆問題的唯一現(xiàn)實可行方法，但水葫蘆打撈之后，其處理處置是一個很大的 問題，因為量太大，處理起來很不方便，如果直接填埋，因其吸附重金屬能力強，又會造成地 下水污染。如何實現(xiàn)水葫蘆資源化是解決水葫蘆問題的關(guān)鍵。
[0003] 蚯蚓俗名"曲蟮"，中藥材名"地龍"，屬環(huán)節(jié)動物門毛足綱寡毛目，喜食各種有機廢 棄物，麥桿、稻草、野草和畜禽糞便都可以作為其飼料。蚯蚓的抗病力和繁殖力都很強，容易 飼養(yǎng)。蚯蚓經(jīng)濟價值高，它可作為食品原料，緩解食品短缺問題；可作為高蛋白飼料原料，既 可以直接給禽類食用，也可將蚯蚓風干后可以制成蚯蚓粉，代替魚粉降低成本，是畜禽優(yōu)質(zhì) 的蛋白飼料；還可作為藥品原料。蚯蚓糞是良好的有機肥，被譽為"黃金肥料"，廣泛用于綠 色食品栽培。
[0004] 現(xiàn)有以水葫蘆制作蚯蚓糞有機肥技術(shù)中最大的問題是其最終產(chǎn)品-蚯蚓糞便，很 可能含有超量的重金屬。因為水葫蘆對水體中的許多元素都有極強的富集作用，而蚯蚓富 集重金屬等污染物的能力也很強，經(jīng)過水葫蘆和蚯蚓的富集作用，水體中的有害物質(zhì)容易 在蚯蚓和蚯蚓糞中累積，從而進入食物鏈，進而對人群健康造成威脅；禽畜糞便與水葫蘆簡 單堆放，很難做到腐熟完全，這樣的產(chǎn)物拿來養(yǎng)蚯蚓，就不能給蚯蚓提供良好環(huán)境，蚯蚓的 產(chǎn)量會比較低，質(zhì)量也會比較差。此外為了加速水葫蘆腐爛，現(xiàn)有技術(shù)中往往添加了催腐 齊IJ，由于蚯蚓的生物富集作用，催腐劑對最終的產(chǎn)品（蚯蚓和蚯蚓糞）的質(zhì)量造成負面影 響。
[0005] 當前，隨著菜籃子工程實施，畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，畜禽類廢棄物的處理也成了一大 難題，因其處理難度大，費用高，而畜禽類養(yǎng)殖屬于微利行業(yè)，難于承受高昂的廢棄物處理 費用。用沼氣池實現(xiàn)畜禽糞便資源化被認為是一種適合的方法，但畜禽糞便的C/N (碳/氮） 比為6:1?7:1，而沼氣池中最佳的C/N比為27:1左右，水葫蘆的加入可以提高發(fā)酵物的 C/N比，使其更加接近最佳值，從而提高沼氣池處理效果。本發(fā)明提出了一種以蚯蚓為媒介 將水葫蘆和禽畜糞便聯(lián)合處理實現(xiàn)化害為利、變廢為寶的方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的就是提供利用蚯蚓實現(xiàn)水葫蘆和畜禽糞料資源化的方法，所得的產(chǎn) 品必須符合相關(guān)標準，避免二次污染。以解決現(xiàn)有方法的不足。
[0007] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)步驟實現(xiàn)的：
[0008] -種利用蚯蚓實現(xiàn)水葫蘆和畜禽糞料資源化的方法，
[0009] 具體步驟為：
[0010] (1)打撈水葫蘆，將根部切除，得到莖葉部分，根作無害化處理；莖葉部分進行有 害成分檢測，檢測超標作無害化處理，檢測合格則作進一步切碎處理，得到切碎后的水葫蘆 莖葉；
[0011] (2)取部分切碎后的水葫蘆莖葉制備水葫蘆生物碳；另取部分切碎后的水葫蘆莖 葉與畜禽糞便按照重量比為2:1?1:1混合，攪拌均勻后進入沼氣池進行厭氧發(fā)酵，得到沼 氣、沼液和沼渣；所得的沼渣部分用于后續(xù)的好氧發(fā)酵，其余作為有機肥底料；所得沼氣為 清潔能源，用于日常生活燃料和沼氣發(fā)電機原料；沼液為優(yōu)質(zhì)有機肥原料；
[0012] (3)另取部分切碎后的水葫蘆莖葉，經(jīng)過晾曬脫水后，添加所述沼渣進行好氧發(fā) 酵，其中切碎后的水葫蘆莖葉與沼渣重量比為2:1?3:1，完全腐熟后得到的發(fā)酵產(chǎn)物與 水葫蘆生物碳按照重量比15:1?10:1摻混作為蚯蚓餌料，投入飼養(yǎng)床飼養(yǎng)蚯蚓；蚯蚓長 大后，采集蚯蚓和蚯蚓糞；并追加蚯蚓餌料；所得蚯蚓為良好的蛋白飼料，蚯蚓糞為黃金肥 料。
[0013] 上述方法中，所述有害成分檢測按照《飼料衛(wèi)生標準》（GB13078-2001)進行檢 測，以標準值的30 %作為控制值；當有害成分高于控制值時，檢測超標，將莖葉部分作無 害化處理；當有害成分低于控制值時，檢測合格，將莖葉部分進行切碎處理，切碎程度為 0. 5-0. 8cm。
[0014] 上述方法中，步驟（2)中所述厭氧發(fā)酵的時間為35-40天，溫度為25°C -37°C。
[0015] 上述方法中，步驟（3)中所述晾曬時間為2?4天，使切碎后的水葫蘆莖葉含水率 控制在30W/V%?40W/V%，；所述好氧發(fā)酵具體步驟為：將切碎后的水葫蘆莖葉與畜禽糞 便混合，得到混合物，攪拌均勻后控制混合物水份在50w/w%?60w/w%，加入草木灰或生 石灰調(diào)節(jié)pH值為6. 6?7. 5,溫度保持在21?64°C，每天通風3-4次（每隔6-8小時通風 一次），每次3-5分鐘，每3?4天翻堆一次，經(jīng)過38天以上，混合物發(fā)酵產(chǎn)物外觀呈咖啡 色，完全腐熟后方完成發(fā)酵過程。
[0016] 上述方法中，步驟（2)具體步驟為：將切碎后的水葫蘆莖葉自然晾曬6-8天，至含 水率12-15%，然后投入管式爐；在加熱前，往爐內(nèi)通12-24分鐘氣速為200-280〇11 3/1^11的 氮氣，使反應(yīng)爐內(nèi)為無氧環(huán)境，設(shè)定反應(yīng)溫度為400-600°C，8-20分鐘達到目標溫度，隨后 恒溫反應(yīng)時間為40-65min，恒溫熱解完成后，關(guān)閉電源，保持反應(yīng)爐的封閉狀態(tài)，自然降溫 至室溫，得到水葫蘆生物碳。
[0017] 上述方法中，所述蚯蚓飼養(yǎng)方法為：將蚯蚓餌料鋪成堆，引入大平三號蚯蚓種蚓， 每平方米投入2000?3000條，控制蚯蚓餌料堆的溫度在19-25 °C，水分含量在66% -74%， pH在6. 6-7. 5 ;當蚯蚓體重達到0. 6?0. 8克時，采集蚯蚓和蚯蚓糞；追加蚯蚓餌料；所述 追加量為原蚯蚓餌料重量的20% -40%。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：
[0019] 1.采取有效措施防止重金屬等有害物質(zhì)進入食物鏈，得到安全無害的產(chǎn)品：去掉 水葫蘆根部（容易富集污染物），同時對莖葉部分進行重金屬檢測，從源頭防止重金屬進入 食物鏈，使得所得產(chǎn)品（蚯蚓以及蚓糞）能夠符合綠色產(chǎn)品的要求。
[0020] 2.采用本發(fā)明所述方法，既可以處理水葫蘆，又可以處理畜禽糞便，同時實現(xiàn)二種 難處理廢物的資源化；并且水葫蘆與畜禽糞便混合可調(diào)節(jié)沼氣發(fā)酵原料的碳氮比，提高反 應(yīng)效率。
[0021] 3.沼渣中含有益微生物，與水葫蘆混合發(fā)酵能縮短發(fā)酵時間，提高發(fā)酵效率。
[0022] 4.蚯蚓飼養(yǎng)床中加入水葫蘆生物碳，水葫蘆生物碳具有很好的孔隙和比表面積， 保持水分和空氣的能力很強，讓蚯蚓床更加疏松透氣，同時還具有調(diào)節(jié)pH的功能，能夠為 蚯蚓創(chuàng)造一個良好的生存環(huán)境，讓蚯蚓和蚯蚓糞便產(chǎn)量更高；蚯蚓糞的養(yǎng)分也能夠更好地 得到保持。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 圖1本發(fā)明的方法流程圖。

【具體實施方式】
[0024] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步地具體詳細描述，但本發(fā)明的實施方式不 限于此，對于未特別注明的工藝參數(shù)，可參照常規(guī)技術(shù)進行。
[0025] 實施例1
[0026] 按照圖1所示一種利用蚯蚓實現(xiàn)水葫蘆和畜禽糞便資源化的方法及流程。
[0027] 打撈水葫蘆，將根部切除，得到莖葉部分，根作無害化處理（衛(wèi)生填埋）。無害化處 理（衛(wèi)生填埋）步驟：在合適地點選建填埋場，底部和周圍鋪有防滲層，場底和邊坡均采用 三布兩膜雙襯層HDPE膜防滲系統(tǒng)，然后將水葫蘆根分層鋪放，壓實，上面覆蓋厚度為250mm 的土層，再壓實；壓實后的土層上面繼續(xù)堆放水葫蘆根，再壓實，由此類推，直到達到設(shè)計填 埋高度，封場。
[0028] 水葫蘆莖葉部分進行重金屬檢測，檢測主要依據(jù)是《飼料衛(wèi)生標準》 (6813078-2001)，考慮到蚯蚓對污染物的富集作用，以標準值的30%作為控制值（見表1)， 檢測超標（超過控制值）作無害化處理，檢測合格則進行切碎處理，切碎程度為〇.6cm。
[0029] 表1水葫蘆莖葉重金屬檢測標準值、控制值和實測值A(chǔ)mg/kg)
[0030]

【權(quán)利要求】
1. 一種利用蚯蚓實現(xiàn)水葫蘆和畜禽糞料資源化的方法，其特征在于，具體步驟為： (1) 打撈水葫蘆，將根部切除，得到莖葉部分，根作無害化處理；莖葉部分進行有害成分 檢測，檢測超標作無害化處理，檢測合格則作進一步切碎處理，得到切碎后的水葫蘆莖葉； (2) 取部分切碎后的水葫蘆莖葉制備水葫蘆生物碳；另取部分切碎后的水葫蘆莖葉與 畜禽糞便按照重量比為混合，攪拌均勻后進入沼氣池進行厭氧發(fā)酵，得到沼氣、沼 液和沼渣； (3) 再另取部分切碎后的水葫蘆莖葉，經(jīng)過晾曬脫水后，添加所述沼渣進行好氧發(fā)酵， 其中切碎后的水葫蘆莖葉與沼渣重量比為2:1~3:1，完全腐熟后得到的發(fā)酵產(chǎn)物與水葫蘆 生物碳按照重量比15:1~10:1摻混作為蚯蚓餌料，投入飼養(yǎng)床飼養(yǎng)蚯蚓；蚯蚓長大后，采集 蚯蚓和蚯蚓糞；并追加蚯蚓餌料。
2. 如權(quán)利要求1所述的利用蚯蚓實現(xiàn)水葫蘆和畜禽糞料資源化的方法，其特征在于， 所述有害成分檢測按照《飼料衛(wèi)生標準》（GB13078-2001)進行檢測，以標準值的30%作為 控制值；當有害成分高于控制值時，檢測超標，將莖葉部分作無害化處理；當有害成分低于 控制值時，檢測合格，將莖葉部分進行切碎處理，切碎程度為〇. 5-0. 8cm。
3. 如權(quán)利要求1所述的利用蚯蚓實現(xiàn)水葫蘆和畜禽糞料資源化的方法，其特征在于， 步驟（2)中所述厭氧發(fā)酵的時間為35-40天，溫度為25°C -37°C。
4. 如權(quán)利要求1所述的利用蚯蚓實現(xiàn)水葫蘆和畜禽糞料資源化的方法，其特征在于， 步驟（3)中所述晾曬時間為2~4天，使切碎后的水葫蘆莖葉含水率控制在30W/V9T40 w/w% ; 所述好氧發(fā)酵具體步驟為：將切碎后的水葫蘆莖葉與畜禽糞便混合，得到混合物，攪拌均勻 后控制混合物水份在50 w/w%~60 w/w%，加入草木灰或生石灰調(diào)節(jié)pH值為6. 6~7. 5,溫度保 持在21飛4°C，每天通風3-4次，每次3-5分鐘，每:Γ4天翻堆一次，經(jīng)過38天以上，混合物 發(fā)酵產(chǎn)物外觀呈咖啡色，完全腐熟后方完成發(fā)酵過程。
5. 如權(quán)利要求1所述的利用蚯蚓實現(xiàn)水葫蘆和畜禽糞料資源化的方法，其特征在于， 步驟（2)具體步驟為：將切碎后的水葫蘆莖葉自然晾曬6-8天，至含水率12-15%，然后投 入管式爐；在加熱前，往爐內(nèi)通12-24分鐘氣速為200-280cm 3/min的氮氣，使反應(yīng)爐內(nèi) 為無氧環(huán)境，設(shè)定反應(yīng)溫度為400-600°C，8-20分鐘達到目標溫度，隨后恒溫反應(yīng)時間為 40-65min，恒溫熱解完成后，關(guān)閉電源，保持反應(yīng)爐的封閉狀態(tài)，自然降溫至室溫，得到水葫 蘆生物碳。
6. 如權(quán)利要求1所述的利用蚯蚓實現(xiàn)水葫蘆和畜禽糞料資源化的方法，其特征在 于，所述蚯蚓飼養(yǎng)方法為：將蚯蚓餌料鋪成堆，引入大平三號蚯蚓種蚓，每平方米投入 200(Γ3000條，控制蚯蚓餌料堆的溫度在19-25°C，水分含量在66%-74%，pH在6. 6-7. 5 ;當 蚯蚓體重達到0. 6~0. 8克時，采集蚯蚓和蚯蚓糞；追加蚯蚓餌料；所述追加量為原蚯蚓餌料 重量的20%-40%。
【文檔編號】A23K1/00GK104193432SQ201410397536
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月13日
【發(fā)明者】利鋒, 曾祥云, 龍小林 申請人:華南理工大學