CN101759476B - 一种利用木糖渣生产的有机肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用木糖渣的有机肥及其制备方法，该有机肥是由以下原料发酵制成，木糖渣40～55份，烟渣10～25份，草炭10～20份，尿素0.5～1份，硝酸铵0.5～1份，钙镁磷肥2～5份，硫酸钾0～1份，氯化钾0.5～1份，微生物发酵菌剂10～20份。本发明利用木糖渣和微生物发酵菌剂，菌剂用量大升温快，持续时间长，木糖渣分解稳定，发酵效果好；本发明大量使用工业废弃物为主料，变废为宝，减少污染环境。

Description

一种利用木糖渣生产的有机肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种利用木糖渣为主要原料生产的有机肥及其制备方法，属于有机肥料生产技术领域。

背景技术

木糖渣是一种木糖醇生产过程中的副产品，近年来，随着食品工业、化学工业对木糖醇的需求量增加，我国生产木糖醇的厂家和产量也逐年上升。一般情况下生产1吨木糖醇大约排放含水约70％～80％的废渣26～28吨。这些废渣的存放不仅占用大量场地且会造成环境污染。

木糖醇的生产原料是玉米芯、棉籽壳、甘蔗渣等农副产品和活性炭，生产过程中不添加任何有毒有害物质，是上等的有机肥生产原料。但是，木糖渣生产有机肥也有其自身缺陷，如含量较高的纤维素和术质素，分解困难；养分含量低，特别是氮素低，不符合有机物分解过程中微生物对碳/氮比的要求等。

利用工农业废弃物生产有机肥已有较多的报道，例如，专利CN1207252C、CN101318854C和专利申请CN101367677A分别介绍了利用糠醛渣、中药渣和废弃的桔子生产有机肥的方法，CN1275912C和CN101279861A则是利用养牛场有机废弃物和猪粪生产有机肥的专利文件。由于原料组分不同，现有技术不适用于以木糖渣为主要原料的有机物发酵和肥料生产。目前还未见木糖渣发酵有机肥生产工艺的报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种以木糖渣为主要原料的有机肥及其制备方法。

本发明还提供该有机肥的施用方法。

本发明的技术方案如下：

本发明的木糖渣有机肥，是由以下原料发酵制成，均为重量份：

木糖渣        40～55份

烟渣          10～25份

草炭          10～20份

尿素          0.5～1份

硝酸铵        0.5～1份

钙镁磷肥      2～5份

硫酸钾        0～1份

氯化钾        0.5～1份

微生物发酵菌剂10～20份。

所述微生物发酵菌剂是按以下方法制备的，其中各组分的用量均为重量份：

(1)马粪8～12份，饼粕5～10份，棉籽壳75～85份，混匀，调节水分含量为60％～65wt％，pH值7～7.5，覆盖塑料膜，堆制发酵，待料堆温度升至50℃计时，保持3～5天，翻堆，再发酵3～5天；得一级固体菌剂。

(2)将步骤(1)制得的一级固体菌剂15～20份，木糖渣70～80份，尿素0.5～1份，过磷酸钙2～4份，氯化钾1～2份，混匀，按步骤(1)的方法发酵，得固体微生物发酵菌剂。

所述的木糖渣是以玉米芯、棉籽壳、甘蔗渣为原料生产木糖过程中产生的废渣。烟渣是卷烟生产过程中的废弃的烟叶废渣。

优选的，木糖渣水分含量≤50wt％，有机质含量60～65wt％。烟渣有机质含量50～60wt％。

优选的，钙镁磷肥含五氧化二磷14～16wt％，粉末状，粒径≤60目。

优选的，本发明的木糖渣有机肥原料组成如下，均为重量份：

木糖渣        48～52份

烟渣          18～22份

草炭          14～16份

尿素          0.8～1份

硝酸铵        0.8～1份

钙镁磷肥      2～2.5份

硫酸钾        0.5～0.6份

氯化钾        0.5～0.6份

微生物发酵菌剂14～16份。

本发明的木糖渣有机肥制备方法，步骤如下：

1.微生物发酵菌剂的制备

(1)一级发酵菌剂的制备

马粪8～12份(重量份，下同)，饼粕5～10份，棉籽壳75～85份，混匀，调节水分含量为60％～65％，pH值7～7.5，覆盖塑料膜，堆制发酵，待料堆温度升至50℃计时，保持3～5天，翻堆，再堆制发酵3～5天。得一级固体菌剂。

所述的马粪为水分含量≤5wt％的干马粪，饼粕选自豆饼、花生饼或棉籽饼。

(2)二级发酵菌剂的制备

将上述一级菌剂15～25份，木糖渣60～80份，尿素0.5～1.5份，过磷酸钙2～4份，氯化钾1～2份，混匀，按步骤(1)的方法发酵，得微生物发酵菌剂产品。

2.木糖渣有机肥的制备

按比例称取各种原料，混合均匀。调整混合料的水分为60～65wt％，pH7～7.5。将上述混合料堆成高1.5～1.8米的梯形堆，长度不限，自顶部往下打孔，每平方米孔数10～15个，盖上塑料薄膜，进行发酵。待堆温升至50℃开始计时，发酵5～7天。翻堆，继续以同样方式发酵，每5～7天翻堆一次，共发酵40～45天。

将发酵好的有机肥烘干或晾干至水分含量25％以下，筛分得粉末状产品，或者喷淋2wt％的羧甲基纤维素水溶液按现有技术进行造粒得粒状产品。

优选的，步骤2中所述混合料堆打孔的孔径3-5厘米，孔的深度到料堆的底部。

优选的，步骤2中所述翻堆时将料堆表面的料翻入内部，原来内部的料翻到外部。

本发明的木糖渣有机肥作基肥施用。施用方法如下：作物种植前均匀撒施于土壤表面，翻耕后播种，施用量1500kg～5000kg/ha，或者作物种植前直接施于播种沟内，施用量750kg～3000kg/ha。

本发明的优良效果如下：

1.利用工业废弃物，变废为宝

木糖渣是一种工业废弃物，若不处理，不仅需要大量场地存放，还会污染环境。木糖渣的主要成分虽然是农副产品，不含有害物质，但其本身的性质不适合直接施于土壤。通过添加部分辅料和营养物质，将木糖渣发酵，可以生产出优质有机肥，使木糖渣变废为宝。

2.菌剂用量大，发酵效果稳定

木糖渣的主要成分是纤维素和木质素，分解较困难，采用普通发酵菌剂效果不理想。马粪中含有大量纤维素分解菌。本发明以马粪为原料制取一级发酵菌剂，再进行二级菌剂制备。因此，在有机肥发酵过程中，菌剂用量大，升温快，持续时间长，木糖渣分解稳定，发酵效果好。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。实施例中钙镁磷肥含五氧化二磷16wt％，云南昆阳兴谊化肥厂生产。木糖渣水分含量≤50wt％，有机质含量60-65wt％，是山东龙力生物科技有限公司以玉米芯为原料生产木糖过程中产生的废渣；烟渣有机质含量50-60wt％，是河南中烟工业公司生产过程中废弃的烟叶废渣。实施例中的原料用量份数均为质量份，所涉及的百分比均为重量百分比。

实施例1：

(1)微生物发酵菌剂的制备

A、一级发酵菌剂的制备

干马粪9份，豆粕6份，棉籽壳85份，混匀，调节水分含量为60％，pH值7，覆盖塑料膜，堆制发酵，待料堆温度升至50℃计时，保持5天，翻堆，再堆制发酵3天。得一级固体菌剂。

B、二级发酵菌剂的制备

将上述一级固体菌剂15份，木糖渣80份，尿素0.5份，过磷酸钙3份，氯化钾1.5份，混匀，按步骤(1)的方法发酵，得微生物发酵菌剂产品。微生物发酵菌剂的活性以高温放线菌的数量为检测标准，活菌数在1*10⁷个/克以上。检测方法是：培养基及操作步骤按现有技术，培养温度50℃～55℃，培养时间6～8天。

(2)木糖渣有机肥的制备

木糖渣52份，烟渣10份，草炭10份，尿素0.5份，硝酸铵0.5份，钙镁磷肥5份，硫酸钾1份，氯化钾1份，微生物发酵菌剂20份；

按比例称取各种原料，混合均匀。调整混合料的水分为60wt％，pH7。将上述混合料堆成高1.5米的梯形堆，长度不限，自顶部往下打孔，每平方米孔数10个，盖上塑料薄膜，进行发酵。待堆温升至50℃开始计时，发酵5天。翻堆，继续以同样方式发酵，每5天翻堆一次，共发酵40天。

将发酵好的有机肥晾至水分含量22％，筛分得粉末状产品。

实施例2：

(1)微生物发酵菌剂的制备

A、一级发酵菌剂的制备

干马粪12份，豆粕10份，棉籽壳78份，混匀，调节水分含量为65％，pH值7.5，覆盖塑料膜，堆制发酵，待料堆温度升至50℃计时，保持4天，翻堆，再堆制发酵4天。得一级固体菌剂。

B、二级发酵菌剂的制备

将上述一级固体菌剂20份，木糖渣74份，尿素1份，过磷酸钙4份，氯化钾1份，混匀，按步骤(1)的方法发酵，得微生物发酵菌剂产品。

(2)木糖渣有机肥的制备

木糖渣40份，烟渣25份，草炭20份，尿素1份，硝酸铵1份，钙镁磷肥2份，硫酸钾0.5份，氯化钾0.5份，微生物发酵菌剂10份；

按比例称取各种原料，混合均匀。调整混合料的水分为65wt％，pH7.5。将上述混合料堆成高1.8米的梯形堆，长度不限，自顶部往下打孔，每平方米孔数15个，盖上塑料薄膜，进行发酵。待堆温升至50℃开始计时，发酵7天。翻堆，继续以同样方式发酵，每7天翻堆一次，共发酵42天。将发酵好的有机肥晾至水分含量21％，喷淋2％的羧甲基纤维素水溶液，按现有技术造粒，得粒状产品。

实施例3：

微生物发酵菌剂和木糖渣有机肥的制备方法同实施例1，不同在于有机肥的配方是：

木糖渣50份，烟渣15份，草炭15份，尿素0.5份，硝酸铵0.5份，钙镁磷肥3份，硫酸钾0.5份，氯化钾0.5份，微生物发酵菌剂15份。

实施例4：

微生物发酵菌剂和木糖渣有机肥的制备方法同实施例2，不同在于有机肥的配方是：

木糖渣45份，烟渣20份，草炭15份，尿素1份，硝酸铵1份，钙镁磷肥2份，氯化钾1份，微生物发酵菌剂15份。

田间应用试验

对比例：普通复合肥(氮、磷、钾总含量45wt％)。

对比例和实施例是按照相同养分用量计算肥料用量。对比例普通复合肥每公顷用量800公斤，实施例每公顷用量7000公斤，所有的肥料均一次性作基肥施用，在作物种植前均匀撒施于土壤表面，翻耕后播种。供试棉花品种为鲁棉研20号，小麦品种济麦22，烟草品种中烟90。鲁棉研20号，分别在山东省德州市的平原县和夏津县、山东省聊城市的高塘县三个地点按同样的方法进行试验，施用肥为对比例和实施例1；小麦品种济麦22，分别在山东省德州市的禹城县和山东省泰山市的肥城县2个地点按同样的方法进行试验，施用肥为对比例和实施例2；烟草品种中烟90，分别在山东省青州市和青岛市2个地点按同样的方法进行试验，施用肥为对比例和实施例3。试验结果如下：

作物	试验效果
		棉花3个试验	与对比例相比，施用木糖渣有机肥增产率20％～35％，棉纤维品质明显改善，死苗率减少30％～60％。
烟草2个试验	与对比例相比，施用木糖渣有机肥增产率20％～40％，烟草品质明显改善，燃烧性提高。
		小麦2个试验	与对比例相比，施用木糖渣有机肥增产率10％～30％，粗蛋白含量增加5％～13％。

Claims (4)

1.木糖渣有机肥，是由以下原料发酵制成，均为重量份：

木糖渣          40～55份

烟渣            10～25份

草炭            10～20份

尿素            0.5～1份

硝酸铵          0.5～1份

钙镁磷肥        2～5份

硫酸钾          0～1份

氯化钾          0.5～1份

微生物发酵菌剂  10～20份；

所述的微生物发酵菌剂是按以下方法制备的，其中各成分的用量份均为重量份：

(1)一级发酵菌剂的制备

马粪8～12份，饼粕5～10份，棉籽壳75～85份，混匀，调节水分含量为60％～65％，pH值7～7.5，覆盖塑料膜，堆制发酵，待料堆温度升至50℃计时，保持3～5天，翻堆，再堆制发酵3～5天；得一级固体菌剂；

所述的马粪为水分含量≤5wt％的干马粪，饼粕选自豆饼、花生饼或棉籽饼；

(2)二级发酵菌剂的制备

将上述一级菌剂15～25份，木糖渣60～80份，尿素0.5～1.5份，过磷酸钙2～4份，氯化钾1～2份，混匀，按步骤(1)的方法发酵，得微生物发酵菌剂产品。

2.如权利要求1所述的木糖渣有机肥，其特征在于原料组成如下，均为重量份：

木糖渣          48～52份

烟渣            18～22份

草炭            14～16份

尿素            0.8～1份

硝酸铵          0.8～1份

钙镁磷肥        2～2.5份

硫酸钾          0.5～0.6份

氯化钾          0.5～0.6份

微生物发酵菌剂 14～16份。

3.如权利要求1或2所述的木糖渣有机肥的制备方法，步骤如下：

按比例称取各种原料，混合均匀，调整混合料的水分为60～65wt％，pH7～7.5；将上述混合料堆成高1.5～1.8米的梯形堆，自顶部往下打孔，每平方米孔数10～15个，盖上塑料薄膜，进行发酵；待堆温升至50℃开始计时，发酵5～7天；翻堆，继续以同样方式发酵，每5～7天翻堆一次，共发酵40～45天；将发酵好的有机肥烘干或晾干至水分含量25wt％以下，筛分得粉末状产品，或者喷淋2wt％的羧甲基纤维素水溶液进行造粒得粒状产品。

4.权利要求1或2所述的木糖渣有机肥的应用，其特征在于作基肥施用，施用方法如下：作物种植前均匀撒施于土壤表面，翻耕后播种，施用量1500kg～5000kg/ha，或者作物种植前直接施于播种沟内，施用量750kg～3000kg/ha。