CN101913933B

CN101913933B - 微生物固体发酵生产有机复合肥的方法

Info

Publication number: CN101913933B
Application number: CN201010251750A
Authority: CN
Inventors: 任元睦; 杜士伟
Original assignee: HEILONGJIANG LONGMU ORGANIC FERTILIZER CO Ltd
Current assignee: HEILONGJIANG LONGMU ORGANIC FERTILIZER CO Ltd
Priority date: 2010-08-12
Filing date: 2010-08-12
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2030-08-12
Also published as: CN101913933A

Abstract

微生物固体发酵生产有机复合肥的方法，它涉及一种有机肥的生产方法。本发明解决了有机污染物利用率低、污染环境的问题。本发明方法如下：一、制备菌液；二、制备固体料；三、将菌液和固体料混合后有氧发酵制得有机菌肥；四、有机菌肥与微量元素混匀，即得到有机复合肥。本发明的方法具有工艺简单、原料来源广、成本低、能耗低、无污染及提高有机污染物利用率的优点；本发明方法生产的有机复合肥用于农作物的增产。

Description

微生物固体发酵生产有机复合肥的方法

技术领域

本发明涉及一种有机肥的生产方法。

背景技术

目前，我国对有机污染物(城市垃圾、畜禽粪便等)利用率低。据调查，畜禽粪便的总量约有两千万吨，但实际利用率不足10％，其余的对环境、水体、空气造成严重污染。

发明内容

本发明是为了解决有机污染物利用率低、污染环境的问题；而提供了微生物固体发酵生产有机复合肥的方法。

本发明中微生物固体发酵生产有机复合肥的方法是按下述步骤进行的：一、将EM菌及酵素菌中的一种与解磷解钾菌按1∶1的质量比混合后加入到培养液中，接菌量为培养液质量的5％～10％，室温下摇床振荡培养48小时，然后按接菌量为培养液的5％～10％转接到发酵罐中，在25～35℃、氧气的通入量为0.4～0.5立方米/小时条件培养36小时，得到菌液；二、将畜禽粪便干燥后粉碎成粉状，得到畜禽粪便粉末，然后按重量份数比分别称取30～45份畜禽粪便粉末、20～35份草炭、10～25份钾矿粉、10～25份沸石粉、5～20份腐殖酸、5～20份稻壳灰粉、2.5～10份贝壳粉、0.5～1份骨粉、5～20份米糠、5～20份豆饼粉、0.5～1份蛋白粉、0.25～0.5份酵母粉和0.25～0.5份氯化钠后混合，得到固体料；三、按重量份数比将9～9.5份步骤二得到的固体料和0.5～1份步骤一得到的菌液混匀，再调节pH值为6.5～7.5，然后在0～40℃环境温度下有氧发酵至完全腐熟出料，得到有机菌肥；四、按重量百分比将95％～98％步骤三得到的有机菌肥和2％～5％微量元素混合后搅拌均匀，即完成了微生物固体发酵生产有机复合肥。

本发明在发酵过程中：在有氧的条件下，借固体料中好氧嗜热的细菌，放线菌、真菌，以及外加的Em菌(或酵素菌)、解磷解钾菌协同作用下，有机废弃物中的溶解性有机物质透过微生物的细胞壁和细胞膜而为微生物所吸收，固体和胶体的有机物先附着在微生物外，由生物所分泌的胞外酶，分解为溶解性物质，再渗入细胞，微生物通过自身的生命活动氧化、还原、合成等过程，把一部分被吸收的有机物氧化成简单的无机物，并放出生物生长活动所需要的能量，把一部分有机物转化为生物体所必需的营养物质，合成新的细胞物质，于是微生物逐渐生长繁殖，产生更多的生物体，加速发酵进程，缩短发酵时间，有氧发酵时间为3～15d。

本发明所述复合肥中活菌数为10亿/g，有机质含量≥30％(重量)，总养分(N+P₂O₅+K₂O)含量≥4％(重量)，水分、粉剂≤35％(重量)，颗粒≤20％(重量)，PH值为5～8，微量元素2％～5％(重量)，复合肥中钾元素均可溶。本发明方法生产的有机复合肥呈黑褐色，无臭气，团粒疏松，不黏手，有明显的腐殖气息，不吸引蚊蝇，放置一两天后表面有白色或灰色的霉菌出现，体积减少30％～40％，水堇(Lepidium sativum)种子的发芽指数(GI)达90％以上，表观指数达到1级，由上述各种指标表明了堆肥达腐熟。

本发明方法生产工艺简单、能耗低、所用的原料原料来源广，降低了生产成本；将有机污染物有效地利用起来，同时净化环境，是生态农业和绿色环保的理想肥料。本发明方法生产的有机复合肥用于农作物的增产。本发明方法有机复合肥对玉米增产率在6％以上，对水稻增产率在12％以上。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式中微生物固体发酵生产有机复合肥的方法是按下述步骤进行的：一、将EM菌及酵素菌中的一种与解磷解钾菌按1∶1的质量比混合后加入到培养液中，接菌量为培养液质量的5％～10％，室温下摇床振荡培养48小时，然后按接菌量为培养液的5％～10％转接到发酵罐中，在25～35℃、氧气的通入量为0.4～0.5立方米/小时条件培养36小时，得到菌液；二、将畜禽粪便干燥后粉碎成粉状，得到畜禽粪便粉末，然后按重量份数比分别称取30～45份畜禽粪便粉末、20～35份草炭、10～25份钾矿粉、10～25份沸石粉、5～20份腐殖酸、5～20份稻壳灰粉、2.5～10份贝壳粉、0.5～1份骨粉、5～20份米糠、5～20份豆饼粉、0.5～1份蛋白粉、0.25～0.5份酵母粉和0.25～0.5份氯化钠后混合，得到固体料；三、按重量份数比将9～9.5份步骤二得到的固体料和0.5～1份步骤一得到的菌液混匀，再调节pH值为6.5～7.5，然后在0～40℃环境温度下有氧发酵至完全腐熟出料，得到有机菌肥；四、按重量百分比将95％～98％步骤三得到的有机菌肥和2％～5％微量元素混合后搅拌均匀，即得到微生物固体发酵生产有机复合肥。

本实施方式所述复合肥中活菌数为10亿/g，有机质含量≥30％(重量)，总养分(N+P₂O₅+K₂O)含量≥4％(重量)，水分、粉剂≤35％(重量)，颗粒≤20％(重量)，PH值为5～8，微量元素2％～5％(重量)，复合肥中钾元素均可溶。本发明方法生产的有机复合肥呈黑褐色，无臭气，团粒疏松，不黏手，有明显的腐殖气息，不吸引蚊蝇，放置一两天后表面有白色或灰色的霉菌出现，体积减少30％～40％，水堇(Lepidium sativum)种子的发芽指数(GI)达90％以上，表观指数达到1级，由上述各种指标表明了堆肥达腐熟。有氧发酵时间为3～15d，步骤三中通过翻堆或通入空气保证有氧发酵过程中氧气充足，满足微生物的需要。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一所述的培养液按重量百分比由0.5％～1％酵母粉、1％～5％蛋白粉、1％～2％氯化钠和余量的水组成。其它步骤和参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤二中按重量份数比分别称取32～40份畜禽粪便粉末、22～30份草炭、15～20份钾矿粉、12～20份沸石粉、8～15份腐殖酸、8～15份稻壳灰粉、4～8份贝壳粉、0.6～0.8份骨粉、10～18份米糠、10～18份豆饼粉、0.6～0.8份蛋白粉、0.3～0.4份酵母粉和0.3～0.45份氯化钠。其它步骤和参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤二中按重量份数比分别称取35份畜禽粪便粉末、35份草炭、18份钾矿粉、16份沸石粉、12份腐殖酸、10份稻壳灰粉、6份贝壳粉、0.7份骨粉、16份米糠、16份豆饼粉、0.7份蛋白粉、0.35份酵母粉和0.4份氯化钠。其它步骤和参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤二中所述畜禽粪便粉末粒径为40～60目，草炭的粒径为40～60目，钾矿粉的粒径为100～120目，沸石粉的粒径为100～120目，腐殖酸的粒径为60～80目，稻壳灰的粒径为40～60目，贝壳粉的粒径为80～100目，米糠的粒径为60～100目，豆饼粉的粒径为60～80目。其它步骤和参数与具体实施方式一至四之一相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤三中按重量份数比将9.2～9.4份步骤二得到的固体料和0.6～0.8份步骤一得到的菌液混匀。其它步骤和参数与具体实施方式一至五之一相同。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：步骤三中所述的有氧发酵采用滚筒发酵、条垛、槽式或静态通气工艺进行。其它步骤和参数与具体实施方式一至六之一相同。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：步骤四中按重量百分比将96％～97％步骤三得到的有机菌肥和3％～4％微量元素混合后搅拌均匀。其它步骤和参数与具体实施方式一至七之一相同。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是：步骤四中按重量百分比将96.5％份步骤三得到的有机菌肥和3.5％微量元素混合后搅拌均匀。其它步骤和参数与具体实施方式一至八之一相同。

具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是：步骤四中所述微量元素为铁、锌、铜、锰、硼、铬、硒、钼、钴中的一种或其中几种的组合。其它步骤和参数与具体实施方式一至八之一相同。

本实施方式所述的微量元素为组合物，各微量元素之间按任意比混合。微量元素加入的种类可根据作物生长需要进行添加。

具体实施方式十一：本实施方式中微生物固体发酵生产有机复合肥的方法是按下述步骤进行的：一、将5kg EM菌与5kg解磷解钾菌混合后加入到培养液中，接菌量为培养液质量的8％，室温下摇床振荡培养48小时，然后按接菌量为培养液的8％转接到发酵罐中，在30℃、氧气的通入量为0.5立方米/小时条件培养36小时，得到菌液，其中所述培养液按重量百分比由0.5％酵母粉、1％蛋白粉、1％氯化钠和97.5％水组成；二、将鸡粪便干燥后粉碎成40目，得到鸡粪粉末，然后按重量份数比分别称取330kg畜鸡粪粉末、200kg 40目草炭、100kg 120目钾矿粉、100kg 120目沸石粉、50kg 80目腐殖酸、50kg 40目稻壳灰粉、2.5份100目贝壳粉、1份骨粉、50kg 80目米糠、50kg 80目豆饼粉、5kg蛋白粉、2.5kg酵母粉和2.5kg氯化钠后混合，得到固体料；三、按将步骤二得到的固体料和步骤一得到的菌液混匀，再调节pH值为7.0，在滚筒发酵内进行有氧发酵至完全腐熟出料，发酵温度为55℃～65℃，得到有机菌肥；四、将步骤三得到的有机菌肥和25kgZnSO₄混合后搅拌均匀，即得到微生物固体发酵生产有机复合肥。

本实施方式所述的滚筒工艺前发酵需2～3天，后发酵(腐熟)需7天。

本实施方式步骤三中通过通入空气保证有氧发酵过程中氧气充足，满足微生物的需要。

具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式十一不同的是：步骤三中固体料用量为：取鸡粪(干)300kg，草炭200kg，钾矿粉120kg，沸石粉80kg，腐殖酸40kg，稻壳粉60kg，贝壳粉30kg，骨粉5kg，豆饼粉50kg，米糠50kg，蛋白粉5kg，酵母粉2.5kg，氯化钠2.5kg；采用条垛工艺进行有氧发酵。其它步骤和参数与具体实施方式十一相同。

本实施方式所述的条垛工艺前发酵需7～10d(天)，后发酵需10d。

本实施方式步骤三中通过翻堆保证有氧发酵过程中氧气充足，满足微生物的需要。

采用下述试验验证有机复合肥的增产效果：

一、采用下述试验验证本实施方式生产的有机复合肥对水稻增产效果：

选取相同地区、相同土质地进行试验，其中两块分别施加具体实施方式十一、十二方法生产的肥(标记为1#、2#)，另外一块按照常规对照施肥(标记为3#)；具体实施方式十一生产有机复合肥的亩施加量为30公斤，具体实施方式十一生产有机复合肥的亩施加量为25公斤。结果见表1。

表1：施用于水稻

由表1可知，本发明方法有机复合肥对水稻增产率在12％以上。

二、采用下述试验验证本实施方式生产的有机复合肥对玉米增产效果：

玉米的选取相同地区、相同土质地进行试验，其中两块分别施加具体实施方式十一、十二方法生产的肥(标记为1#、2#)，另外一块按照常规对照施肥(标记为3#)；具体实施方式十一生产有机复合肥的亩施加量为30公斤，具体实施方式十一生产有机复合肥的亩施加量为25公斤。结果见表2。

表2：施用于玉米

由表2可知，本发明方法有机复合肥对玉米增产率在6％以上。

具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方式十二不同的是：采用槽式工艺进行有氧发酵。其它步骤和参数与具体实施方式十二相同。

本实施方式所述的槽式工艺前发酵需7～10d，后发酵需10d。本实施方式步骤三中通过翻堆保证有氧发酵过程中氧气充足，满足微生物的需要。

具体实施方式十四：本实施方式与具体实施方式十二不同的是：采用静态通气工艺进行有氧发酵。其它步骤和参数与具体实施方式十二相同。

本实施方式所述的静态通气工艺前发酵需10～15d，后发酵需7～10d。本实施方式步骤三中通过通入空气保证有氧发酵过程中氧气充足，满足微生物的需要。

Claims

1.微生物固体发酵生产有机复合肥的方法，其特征在于微生物固体发酵生产有机复合肥的方法是按下述步骤进行的：一、将EM菌及酵素菌中的一种与解磷解钾菌按1∶1的质量比混合后加入到培养液中，接菌量为培养液质量的5％～10％，室温下摇床振荡培养48小时，然后按接菌量为培养液的5％～10％转接到发酵罐中，在25～35℃、氧气的通入量为0.4～0.5立方米/小时条件培养36小时，得到菌液；二、将畜禽粪便干燥后粉碎成粉状，得到畜禽粪便粉末，然后按重量份数比分别称取30～45份畜禽粪便粉末、20～35份草炭、10～25份钾矿粉、10～25份沸石粉、5～20份腐殖酸、5～20份稻壳灰粉、2.5～10份贝壳粉、0.5～1份骨粉、5～20份米糠、5～20份豆饼粉、0.5～1份蛋白粉、0.25～0.5份酵母粉和0.25～0.5份氯化钠后混合，得到固体料；三、按重量份数比将9～9.5份步骤二得到的固体料和0.5～1份步骤一得到的菌液混匀，再调节pH值为6.5～7.5，然后在0～40℃环境温度下有氧发酵至完全腐熟出料，得到有机菌肥；四、按重量百分比将95％～98％步骤三得到的有机菌肥和2％～5％微量元素混合后搅拌均匀，即得到微生物固体发酵生产有机复合肥。

2.根据权利要求1所述的微生物固体发酵生产有机复合肥的方法，其特征在于步骤一所述的培养液按重量百分比由0.5％～1％酵母粉、1％～5％蛋白粉、1％～2％氯化钠和余量的水组成。

3.根据权利要求1或2所述的微生物固体发酵生产有机复合肥的方法，其特征在于步骤二中按按重量份数比分别称取32～40份畜禽粪便粉末、22～30份草炭、15～20份钾矿粉、12～20份沸石粉、8～15份腐殖酸、8～15份稻壳灰粉、4～8份贝壳粉、0.6～0.8份骨粉、10～18份米糠、10～18份豆饼粉、0.6～0.8份蛋白粉、0.3～0.4份酵母粉和0.3～0.45份氯化钠。

4.根据权利要求1或2所述的微生物固体发酵生产有机复合肥的方法，其特征在于步骤二中按重量份数比分别称取35份畜禽粪便粉末、35份草炭、18份钾矿粉、16份沸石粉、12份腐殖酸、10份稻壳灰粉、6份贝壳粉、0.7份骨粉、16份米糠、16份豆饼粉、0.7份蛋白粉、0.35份酵母粉和0.4份氯化钠。

5.根据权利要求3所述的微生物固体发酵生产有机复合肥的方法，其特征在于步骤二中所述畜禽粪便粉末粒径为40～60目，草炭的粒径为40～60目，钾矿粉的粒径为100～120目，沸石粉的粒径为100～120目，腐殖酸的粒径为60～80目，稻壳灰的粒径为40～60目，贝壳粉的粒径为80～100目，米糠的粒径为60～100目，豆饼粉的粒径为60～80目。

6.根据权利要求1、2或5所述的微生物固体发酵生产有机复合肥的方法，其特征在于步骤三中按重量份数比将9.2～9.4份步骤二得到的固体料和0.6～0.8份步骤一得到的菌液混匀。

7.根据权利要求6所述的微生物固体发酵生产有机复合肥的方法，其特征在于步骤三中所述的有氧发酵采用滚筒发酵、条垛、槽式或静态通气工艺进行。

8.根据权利要求1、2、5或7所述的微生物固体发酵生产有机复合肥的方法，其特征在于步骤四中按重量百分比将96％～97％步骤三得到的有机菌肥和3％～4％微量元素混合后搅拌均匀。

9.根据权利要求8所述的微生物固体发酵生产有机复合肥的方法，其特征在于步骤四中所述微量元素为铁、锌、铜、锰、硼、铬、硒、钼、钴中的一种或其中几种的组合。