本发明涉及农业工程与科学，尤其涉及一种纳米气泡辅助快速发酵制备液态有机肥的方法。
背景技术：
1、目前，液态有机肥的制备主要通过好氧发酵、厌氧发酵或两者的结合来实现，具体方法包括，好氧发酵：在好氧条件下，通过添加氧气或空气，利用好氧微生物对有机质进行分解，生成富含养分的液态有机肥，其主要特点是发酵速度快，操作简单，但需要持续供氧，能耗较高；厌氧发酵：在厌氧条件下，通过密闭发酵罐，利用厌氧微生物进行分解，生成有机肥和副产品如沼气。
2、现有技术的副产品有一定的经济价值，但发酵周期长，处理效率相对较低，好氧-厌氧结合发酵：先进行好氧发酵以快速降解部分有机质，再进行厌氧发酵以进一步降解残余有机质和生成沼气，这种方法试图结合两种发酵方式的优点，但往往需要两套设备和复杂的工艺流程，尽管现有技术在液态有机肥的制备上已有一定的成熟度，但仍存在一些问题和缺点：(1)好氧发酵能耗高：气泵增氧的方法会有大量的氧气气泡从溶液直接上浮进入空气，增氧效率较低；(2)厌氧发酵周期长：发酵时间较长，效率低，难以满足快速生产的需求；(3)设备复杂性和成本高：好氧-厌氧结合发酵需要两套设备和复杂的工艺流程，增加了初始投资和维护成本；(4)发酵过程不稳定：在不同环境条件下，发酵过程易受温度、湿度和微生物活性等因素的影响，导致产物质量不稳定，这些问题和缺点的主要原因在于传统发酵方法的物理和化学限制，好氧发酵和厌氧发酵对环境条件有不同的要求，在同一系统中难以兼顾；同时，微生物的活性和代谢过程也受到诸多因素的制约。
3、因此，针对上述能耗高、发酵周期长、设备复杂和过程不稳定的问题，可以设计一种提高有机质的降解速率和液态有机肥的生成效率，具有产率和质量的提高，能耗和原材料的节省，工序和操作的简便，环境污染的治理以及有用性能显著提升的新技术。
技术实现思路
1、为了克服能耗高、发酵周期长、设备复杂和过程不稳定的问题。
2、本发明的技术方案为：一种纳米气泡辅助快速发酵制备液态有机肥的方法，其步骤如下：
3、步骤一：根据配方准备所需的原料，包括生物有机质、水、氧气纳米气泡和微生物菌剂；
4、步骤二：往水中通入氧气纳米气泡，使用氧气传感器检测氧气浓度，得到所需氧气浓度的氧气纳米气泡水溶液；
5、步骤三：将生物有机质放入粉碎机中，将其粉碎成1～3cm的颗粒物；
6、步骤四：按配方比例将生物有机质颗粒和氧气纳米气泡水溶液混合，然后加入微生物菌剂，继续搅拌均匀，得到混合物；
7、步骤五：将混合物置于密闭的发酵容器中；
8、步骤六：前3～5天，往发酵容器内通入氧气纳米气泡，使用氧气传感器检测氧气浓度，使混合物的氧气浓度维持在所需范围内，维持好氧微生物的活性，加速有机质的初步降解，定期进行有机质降解率的检测，控制发酵温度，进入好氧发酵阶段，发酵过程中发酵液的ph值维持在6.5～7.5之间；
9、步骤七：减少氧气纳米气泡供应，使用氧气传感器检测氧气浓度，控制混合物的氧气浓度，转入厌氧状态，控制发酵温度，进入厌氧发酵阶段，发酵过程中发酵液的ph值维持在6.5～7.5之间，厌氧微生物继续降解有机质，定期进行有机质降解率的检测，待有机质完全降解，生成液态有机肥；
10、步骤八：将液态有机肥过滤，进行质量检测，符合要求后包装入库。
11、作为优选，生物有机质包括但不限于秸秆和果蔬废弃物。
12、作为优选，步骤二中氧气纳米气泡水溶液的氧气浓度＞30㎎/l。
13、作为优选，配方中生物有机质和水的质量比例为(50～70)：(30～50)，微生物菌剂的用量为1～5克/千克生物有机质。
14、作为优选，发酵容器的材质为耐腐蚀的不锈钢或塑料。
15、作为优选，步骤六中好氧发酵阶段的发酵温度为25℃～35℃、混合物的氧气浓度保持在50～100mg/l。
16、作为优选，步骤七中厌氧发酵阶段的发酵温度为25℃～35℃、混合物的氧气浓度保持在10～30mg/l；厌氧发酵的时间为7～14天。
17、作为优选，发酵过程中采用ph计定期检测发酵液的ph值。
18、作为优选，有机质降解率的检测方法为：取样分析发酵前后有机质的含量，计算降解率；液体有机肥的质量检测包括检测液态有机肥的氮、磷、钾含量。
19、本发明的有益效果：
20、1、利用氧气纳米气泡技术，和传统的直接注入空气或氧气不同，氧气纳米气泡不易从水中逃逸，可在水溶液中存在14天，由于纳米气泡表面带负电荷，几乎不能相互聚集形成较大的氧气气泡，因此大大降低了氧气的消耗，纳米气泡在液体中的分布，形成大量的好氧微界面，而没有氧气气泡的地方则形成厌氧界面，通过调整氧气纳米气泡的供应量，来调整好氧或厌氧状态，可在同一种淹水条件下实现好氧和厌氧发酵，提高了有机质的降解速率和液态有机肥的生成效率，具有产率和质量的提高，能耗和原材料的节省，工序和操作的简便，环境污染的治理以及有用性能的显著提升；
21、2、利用氧气纳米气泡技术，使好氧和厌氧微生物能够在同一环境中协同作用，加速有机质的降解过程，有机质的降解速率提高了30～50％，显著缩短了发酵周期，同时进行好氧和厌氧发酵，本发明大幅提高了液态有机肥的生成效率，相较于传统方法，生成效率提高了20～40％，利用氧气纳米气泡水，在发酵过程中提供所需氧气，显著降低了能耗，节约了能源成本，对生物有机质的降解更为彻底，减少了残留物的产生，最大限度地利用了原材料，提高了资源的利用率，在同一发酵容器中实现了好氧和厌氧发酵，设备简单，工艺流程简化，降低了设备投资和维护成本，发酵过程在同一环境中进行，操作简便，控制方便，减少了人工操作和管理的复杂性，提高了生产效率，通过优化发酵过程，降低了发酵过程中甲烷等温室气体的排放，有助于减少环境污染，改善大气质量，有效处理农业废弃物如秸秆、果蔬废弃物等，减少了这些废弃物对环境的污染，推动了农业废弃物的资源化利用，利用氧气纳米气泡水实现了好氧和厌氧微生物的协同作用，创造了一个高效的发酵环境，使得好氧和厌氧发酵能够在同一条件下同步进行，充分发挥两者的优点，取得了显著的发酵效果，由于生产的液态有机肥质量更高，肥效更好，本发明的产品在市场上更具竞争力，能够满足农业生产对高效肥料的需求，推动农业生产的可持续发展。
1.一种纳米气泡辅助快速发酵制备液态有机肥的方法；其特征在于，其步骤如下：
2.根据权利要求1所述的制备液态有机肥的新技术，其特征在于：所述的氧气纳米气泡水溶液是通过将氧气以纳米气泡形式引入水中制得的，其中纳米气泡的直径范围为50至500纳米。
3.根据权利要求1所述的制备液态有机肥的新技术，其特征在于：所述的好氧发酵阶段是在氧气纳米气泡的辅助下进行的，以提供充分的氧气，从而加快好氧微生物的发酵速率。
4.根据权利要求1所述的制备液态有机肥的新技术，其特征在于：配方中生物有机质和水的质量比例为(50～70)：(30～50)，微生物菌剂的用量为1～5克/千克生物有机质。
5.根据权利要求1所述的制备液态有机肥的新技术，其特征在于：所述的厌氧发酵阶段是在同一发酵容器中，在缺乏氧气气泡的微环境中进行的，以促进厌氧微生物的发酵过程。。
6.根据权利要求1所述的制备液态有机肥的新技术，其特征在于：步骤六中好氧发酵阶段的发酵温度为25℃～35℃、混合物的氧气浓度保持在50～100mg/l。
7.根据权利要求1所述的制备液态有机肥的新技术，其特征在于：步骤七中厌氧发酵阶段的发酵温度为25℃～35℃、混合物的氧气浓度保持在10～30mg/l；厌氧发酵的时间为7～14天。
8.根据权利要求1所述的制备液态有机肥的新技术，其特征在于：所述的发酵容器设计为能够在同一发酵环境中同时进行好氧和厌氧发酵。。
