一種利用有機廢液制備液體生物肥料的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種有機廢液資源化利用的方法，尤其是利用沼液制備高效液體生物肥料的方法。
【背景技術】
[0002]目前，涉及有機廢液生產液體肥料的方法有以下幾種類型:
第一種，2012年8月22日公布的中國專利《用高濃度有機廢水生產具有高生理活性的有機液體肥料基液的方法》，申請號201210103531.4，等一些專利提出用酸或堿對廢液進行水解再用堿或酸進行酸堿中和調節pH值，再加入氮磷鉀等植物需要的營養元素制成液體肥料。該類方法不足之處在于:1、在生產中加入酸或堿、即殺死了有害菌也殺死了有益菌，去掉了有機肥的生物特性，更不屬于生物肥；2、在加酸堿過程中會產生大量的難聞氣味，加堿還會產生大量氨氣；3、生產設備要求高、投資大，加入酸堿增加了生產操作的危險性，提高了生產成本；4、加入的酸和堿提高了肥料中鹽離子濃度，對農作物生長不利。
[0003]第二種，2012年7月11日公布的中國專利《利用沼液生產高效有機液肥的方法及其所用設備》，申請號:201210043708.6，提出對沼液進行爆氣供氧，促進沼液中好氧菌繁殖以消除臭味，再加入氮磷鉀等植物需要的營養元素制成液體肥料。該方法不足之處在于:
1、通過爆氣只是減小了有機廢液的臭味，并沒有消除，包裝后又形成厭氧環境，臭味還會產生。2、爆氣只是抑制厭氧菌繁殖，促進好氧菌繁殖并沒選擇性定向培養，不能成為生物肥；有害菌并沒除掉，雜菌率高，達不到生物肥標準。
[0004]第三種，2009年8月12日公布的中國專利《利用畜禽糞水生產高效復合微生物菌劑的方法》，申請號200910010667.9，該方法是先對畜禽糞水發酵進行自然水解酸化，再加入所需要培養的菌進行培養；2015年4月22日公布的中國專利《一種液體生物肥料》，申請號201410771848.4，通過加大接種量使培養的菌成為優勢菌群。該類專利不足之處在于:沒有對糞水的殺菌工序，有害菌并沒除掉，一些有害菌或雜菌的繁殖能力強于培養菌，造成產品雜菌率高，達不到農用生物菌劑的國家標準(GB20287-2006)和生物肥的部頒標準(NY/T798-2004)。
[0005]第四種，2007年12月5日公布的中國專利《畜禽糞尿處理方法》，申請號200610013905.8，該方法先對尿液與污水加入濃鹽酸殺菌，用氫氧化鈉中和，再加入所需要培養的菌進行培養，該類方法不足之處在于:加入鹽酸即增加了生產成本同時提高了肥料中氯離子的濃度，多數果樹蔬菜等經濟作物為忌氯作物或不耐氯作物，如施用氯離子高的肥料對農作物生長不利，影響其產量和品質。
[0006]第五種，2011年9月28日公布的中國專利《畜禽糞便資源化生產木霉菌生物肥料方法》，申請號201010130132.8，提出先對有機廢液進行高溫殺菌在加入木霉菌進行培養，該方法的主要缺點在于對廢水進行高溫殺菌其能耗高，尤其是嚴格控制燃煤的今天，靠電或天然氣加熱更增加了生產成本。
[0007]第六種，2014年3月26日公布的中國專利《一種高壓脈沖電場殺菌草莓汁的方法》，申請號201310616256.0，近年來利用高壓脈沖電場對食品進行非熱力殺菌的專利和報道較多，但沒有提出利用高壓脈沖電場對有機廢液進行殺菌的專利和報道。
[0008]第七種，2003年12月3日公布的中國專利《一種電脈沖微型等離子水處理方法和設備》，申請號03111599.3，這類專利都是利用高壓電脈沖電場破壞和分解有機物，主要是分解和除去污水中的苯、醌、酚等有毒物質。2015年6月17日公布的中國專利《一種廢水的電絮凝處理方法》，申請號201510075315.7，這類專利都是利用電脈沖電場處理污水增加污水中有機物的絮凝、沉降和脫水性，使之從污水中分離出來。這類專利都是利用高壓電脈沖分解和消除污水中有機物，減少C0D含量去除有害物質，對于利用高壓電脈沖提高有機廢水中營養物質含量、活性和吸收利用率以提高肥效還未見報道。
[0009]如前所述，目前在利用有機廢水生產液體肥料方面的專利和報道中除了各有各的不足外，其共同的不足在于；1、沒有考慮充分提高和發揮有機廢水本身營養物質的作用和價值。2、在生物菌培育方面只考慮菌的繁殖數量，沒有考慮創造條件使生物菌合成與代謝產生的活性物質盡量多的積累和減少活性物質被生物菌利用與消耗。

【發明內容】

[0010]本發明要解決的技術問題是克服現有技術的種種不足，提供一種利用有機廢液生產高效液體微生物肥料的方法。
[0011 ] 為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案如下。
[0012]—種利用有機廢液制備液體生物肥料的方法，該方法包括如下步驟:
A、一次發酵:在高濃度有機廢液中接種發酵菌劑，使接種菌劑與有機廢液中的原生菌群共生發酵，得一次發酵液；
B、高階氧化處理:利用高壓脈沖液相放電、等離子體放電技術對步驟A所得一次發酵液進行高階全氧化處理制備高活性處理液，實現有機物分解、氧化、活化，菌群滅殺和細胞破壁；
C、二次發酵:在步驟B所得的高活性處理液中補充足量碳源和無機營養物，接種復合菌劑進行二次發酵培養，制備生物菌液；
D、營養絡合調配:在步驟C所得的生物菌液中加入植物生長營養物和促進劑，對陽離子營養元素進行絡合，制備高效液體微生物肥料。
[0013]作為本發明的一種優選技術方案，步驟A中所述的高濃度有機廢液選自沼渣、沼液、人及畜禽糞便、污水、生物發酵工業的有機廢棄物及廢水、生活污水污泥、農產品加工行業的有機廢棄物及廢水中的任一種或多種。
[0014]作為本發明的一種優選技術方案，步驟A中所述的高濃度有機廢液，采用固態有機廢棄物時用污水調配為液態；采用有機物含量少的廢液時先加入畜禽糞便、作物秸桿類有機廢棄物以提高有機物含量。
[0015]作為本發明的一種優選技術方案，步驟A中所述的發酵菌劑采用放線菌、乳桿菌、乳酸菌、芽孢桿菌、光合細菌、酵母菌中的一種或多種。
[0016]作為本發明的一種優選技術方案，步驟B中采用高壓液相脈沖放電技術對步驟A所得發酵液進行高階全氧化處理制備高活性處理液，脈沖電壓20-40KV/cm、脈沖頻率l-200Hz ;處理持續時間為0.l-10so
[0017]作為本發明的一種優選技術方案，所述脈沖電壓為35KV/cm，所述脈沖頻率為60Hz ;處理持續時間為l_3s。
[0018]作為本發明的一種優選技術方案，步驟C中所述的碳源選自紅糖、葡萄糖、淀粉、土豆泥、制糖工業與淀粉工業的糖泥；所述的無機營養物選自硫酸鎂、硫酸亞鐵、硫酸鋅、硫酸錳、硼酸、硼砂；所述足量是指加入到碳源和無機營養物量能夠滿足微生物菌大量生長繁殖的需要，同時滿足微生物菌大量合成活性物質和積累代謝產物的需要。
[0019]作為本發明的一種優選技術方案，步驟C中所述的復合菌劑采用放線菌、乳桿菌、乳酸菌、芽孢桿菌、光合細菌、酵母菌中的兩種或多種。
[0020]作為本發明的一種優選技術方案，步驟D中所述植物生長營養物和促進劑包括植物必需的和有益的營養元素及其絡合物，腐殖酸、氨基酸、海藻酸、殼聚糖、木醋酸、植物激素、植物調節劑中的任一種或多種。
[0021]采用上述技術方案所產生的有益效果在于:
有機廢液，尤其是高濃度有機廢液直接用作肥料存在極大的安全隱患，對作物產生嚴重的毒副作用，同時影響糧食安全。對于高濃度有機廢液的處理需要考慮至少兩個方面的因素:①無害化，即經過處理的有機廢液用作肥料對作物及其籽果高度安全無害；②高品質，即經過處理的有機廢液作為肥料具有較高的肥力和全面的營養，形成高品質有機(最好是生態)肥料。這在業界是十分棘手的難題，需要通過復繁的處理工藝才能達成，這樣的處理工藝成本太高，幾無使用價值。
[0022]本發明獨創的二重發酵法中間加高階氧化技術很好的解決了上述難題。三套工藝聯用，一次發酵作為重要的基礎和鋪墊，在一定程度上將有機廢液中的大分子有機物轉化為水溶性小分子，提高有機物的溶解性，增加吸收利用率，為后續的高階氧化及二次發酵做好準備；高階氧化處理能夠在液體中形成高溫、沖擊波、弧光、強紫外線、超聲波、電子雪崩、空化、超臨界水狀態，并產生大量的離子、羥基自由基、雙氧水、臭氧等，形成多種強氧化性物質共同作用于有機廢液將其分解、氧化、活化，同時實現滅菌和細