CN102173887A - 一种含有阿维菌素的生物有机肥的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种利用阿维菌素废渣生产生物有机肥的方法。将枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis),巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)和胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)单独发酵生产,发酵后的菌液分别用稻壳粉吸附,将三种吸附后的单一菌剂按照0.1-8∶0.1-4∶0.1-4的质量比例混合、粉碎,得到复合微生物菌剂。将阿维菌素生产过程中得到的废渣处理后,再加入占总重量2%-15%的复合微生物菌剂,即得到所需的生物有机肥料。该方法生产工艺简单,有利于规模化生产,且为阿维菌素废渣找到了一条资源化利用的途径。
Description
技术领域
本发明涉及一种生产新型高效环保肥料的生产工艺,具体地说,涉及利用废渣生产生物有机肥的方法。
背景技术
生物有机肥营养元素全面,能够改良土壤,改善使用化肥造成的土壤板结。改善土壤理化性状,增强土壤保水、保肥、供肥的能力。生物有机肥中的有益微生物进入土壤后与土壤中微生物形成相互间的共生增殖关系,抑制有害菌生长并转化为有益菌,相互作用,相互促进,起到群体的协同作用,有益菌在生长繁殖过程中产生大量的代谢产物,促使有机物的分解转化,能直接或间接为作物提供多种营养和刺激性物质,促进和调控作物生长。提高土壤孔隙度、通透交换性、和植物成活率,增加有益菌和土壤微生物。同时,在作物根系形成的优势有益菌群能抑制有害病原菌繁衍,增强作物抗逆抗病能力,降低重茬作物的病情指数,连年施用可大大缓解连作障碍。减少环境污染,对人、畜、环境安全、无毒,是一种环保型肥料。
目前市场上的生物有机肥主要以畜禽粪便和草炭、分化煤作为有机原料,畜禽粪便由于其发酵腐熟慢、空气污染重、占用场地大,费工费时,很难进行大规模的批量生产,施用于土壤后,如果腐熟不完全就会造成烧苗,而且由于畜禽粪便中含有大量的大肠杆菌和蛔虫卵等有害病菌,长期施用畜禽粪便生产的有机肥会带来土壤病害的增加。而草炭和分化煤属于矿物质,受国家资源的限制,大量开采会破坏生态,而且施在土壤中很难溶解,其中的有机质和腐植酸很难被作物利用,影响肥效,同时草炭和分化煤的价格也逐年上涨,产品的生产成本也在逐年提高。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题是提供一种廉价的、资源利用率高、环保的可溶性生物有机肥的生产方法,同时使生产产生的阿维菌素废渣资源化处置和有效利用。
本发明的技术方案是一种含有阿维菌素的生物有机肥的生产方法,包括菌剂的制备,该方法包括以下步骤:
(1)阿维菌素废渣的处理:将阿维菌素废渣烘干或者晾干,使水分≤30%,然后将废渣粉碎;
(2)复合微生物菌剂制备:将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium)和胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilginosus)利用发酵设备单独发酵生产,发酵后的菌液用吸附介质吸附,将三种吸附后的单一菌剂按照0.1-8∶0.1-4∶0.1-4的重量比例混合粉碎;
(3)生物有机肥制备:在得到的粉状渣中,以占成品生物有机肥总重量的2-15%比例加入复合微生物菌剂,混匀后即得生物有机肥料。
处理后的阿维菌素废渣性状如表1所示。
表1处理后阿维菌素废渣(粉状)的基本性状
阿维菌素废渣生物有机肥的基本性状见表2,其生产工艺流程见图1。
表2阿维菌素废渣生物有机肥的基本性状
优选的是,上述步骤(1)中阿维菌素废渣烘干或者晾干后水分含量保持在20-26%。
在菌剂的制备中,枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)和胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilginosus)利用发酵设备单独发酵生产,发酵后的菌液吸附后的单一菌剂按照0.1-8∶0.1-4∶0.1-4的重量比例混合。具体可以依照生物有机肥适用的土壤和作物的性质来调节几种菌剂的比例。比如,在缺磷的土壤上,可以增大巨大芽孢杆菌,促进其分解土壤中的磷;如果是含有机钾较多的土壤,可以增大胶胨样芽孢杆菌的比例,促进土壤中钾的分解,等等。枯草芽孢杆菌具有一定的杀灭病菌的作用,配合阿维菌素废渣中含有的少量可以杀虫的阿维菌素,生产得到的生物有机肥具有很好的抗病虫害作用,因此,枯草芽孢杆菌的比例可以高些。其中,优选的比例是0.5-8∶0.5-2.5∶0.5-2.5。更优选的是,4-8∶0.5-1.5∶0.5-1.5。
优选的是,所述吸附介质是草炭或稻壳粉,也可以是其他易于承载菌种的吸附介质。所述发酵后的菌液常用的吸附比例是按重量比例菌液∶吸附介质=1∶2-5,更好的是1∶3-4。
所述吸附介质的细度为80-120目。
根据本发明所述含有阿维菌素的生物有机肥的生产方法,较好的是,步骤(1)和(2)中所述粉碎要求为细度达到60-80目。步骤(1)所述粉碎设备优选为链条粉碎机,也可以为其他粉碎设备。
根据本发明所述含有阿维菌素的生物有机肥的生产方法,较好的是,步骤(2)中混合后三菌种的活菌总数达到2×108个/克以上,水分保持在25-30%。以上的活菌数和水分含量只是优选的范围。在实际生产中,如果粉碎后的阿维菌素废渣水分含量比较低,那么混合菌剂的水分含量就可以高一点;如果粉碎后的阿维菌素废渣水分含量比较高,那么混合菌剂的水分含量就适当低一些,只要菌剂和粉状废渣混合后水分含量小于30%,满足《生物有机肥》行业标准(NY 884-2004)的要求即可;对于混合菌种的活菌总数也是如此,只要使得混合后的生物有机肥中的有效活菌数达到0.2亿个/克即可。
在所述生物有机肥制备工序中,可以根据对产品的需求添加有占成品生物有机肥总重量的2-10%的微量元素肥料。所述微量元素肥料为锌肥、硼肥、铜肥、锰肥、钼肥、铁肥、镁肥等中的一种或几种。例如,镁用硫酸镁;钙用硝酸钙;锰用硫酸锰;锌用硫酸锌;硼用硼砂;铜用硫酸铜,铁用硫酸亚铁等。
此外,如果要生产不同养分含量的生物有机肥,也可以在最后一步生物有机肥制备工序中加入氮磷钾等无机养分原料,以提高产品中总养分(N+P2O5+K2O)的含量,其具体配方按照不同原料的养分含量和产品的技术指标含量计算获得。其中N的主要原料有:尿素、硫酸铵;P2O5的主要原料有:磷酸-铵、磷酸二铵、过磷酸钙和钙镁磷;K2O的主要原料有:氯化钾和硫酸钾等。
根据《生物有机肥》行业标准(NY 884-2004)的要求和检测方法对产品进行检验,标准要求合格产品中有效活菌数≥2×107个/克,有机质≥25%,水分≤30%,pH值为5.5-8.5,经过大量的不同试验证明,利用阿维菌素废渣生产生物有机肥可以达到以下的技术指标,重金属含量没有超过农业部生物有机肥行业标准无害化指标。
表3用阿维菌素废渣生产生物有机肥的含量
上述的个/克是指每克固体中含有微生物的个数;%是指每百份质量的固体中加入和含有目标物的质量份数。阿维菌素废渣生物有机肥生产工艺流程可参看图2。
本发明利用阿维菌素废渣制成的有机肥加入复合微生物菌剂的办法制生物有机肥,阿维菌素废药渣是豆饼、花生饼、淀粉、维生素等,经发酵生产阿维菌素的剩余物,有机质75%以上,N、P、K含量达4%以上,含0.2-0.4%阿维菌素,阿维菌素药渣可以直接施用于蔬菜、葱姜蒜等农作物的根部,既是优质的有机肥,同时可以杀灭多种地下害虫。本发明是在利用阿维菌素废渣有机肥上接种微生物菌剂,将废渣制备的有机肥加工成生物有机肥,增加产品的技术含量,提高产品的应用效果,由于这种生物有机肥有机质≥30%,N+P2O5+K2O≥1.5%,使产品中微生物活菌数量达到要求,产品质量完全符合农业部《生物有机肥》行业标准(NY884-2004)的要求,而且使用这种生物有机肥后,可有效解决生物有机肥目前面临的技术问题,弥补现有技术中的不足,提供一种廉价的、资源利用率高、环保的可溶性生物有机肥的生产方法,同时使生产产生的阿维菌素废渣资源化处置和有效利用。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
1、为生物有机肥生产提供了一种新的原材料,该原料含有优质的有机质,并且基本形状和生物有机肥的标准很接近,只用简单的生产工艺就可以生产,在降低生物有机肥的生产成本的同时,产品质量得到了提高。
2、阿维菌索是生物发酵制成的产品,是一种利用生物技术研制防治害虫及病害的无腐蚀性、环保的高毒杀虫剂。故利用生产阿维菌素的废渣制作的生物有机肥,利用其含有的少量阿维菌素菌剂,不需额外添加阿维菌素就具有一定的杀虫防虫防病作用。
3、安全、环保,本发明直接将阿维菌素生产过程得到的废渣经过适当处理生产成了具有高附加值的生物有机肥,既解决了企业的废渣污染物积压,保护了生态环境,又获得了较好的经济效益。
4、投资费用减少,由于是废物利用故材料易得便宜,投资少是本技术获得广泛运用推广的最大优势。原料易得,工艺简单、相对于传统有机肥见效更快,用畜禽粪便生产有机肥完全发酵腐熟需要7-10天,而且占用大面积的场地,堆肥对土壤造成污染,用草炭、分化煤会浪费自然资源,开采破坏植被,而且不溶解,肥效低。而利用该有机肥生产生物有机肥生产工艺简单,原料充足,可进行大批量生产。
5、肥效快,利于提高肥料利用率:该有机肥较传统畜禽粪便有机肥其有效成分绝大部分以小分子方式存在,减少了降解过程,而畜禽粪便有机肥转化为作物吸收的过程缓慢,见效相对慢,利用率低。
6、通过添加几种重要的微量元素,可以保证肥料养分的全面性。
附图说明
图1是阿维菌素废渣的生产工艺流程。
图2是利用阿维菌素废渣生产生物有机肥的生产工艺流程。
具体实施方式
实施例1:
1、废渣处理:将阿维菌素废渣烘干或者晾干,使水分≤30%,然后将废渣粉碎至60-80目;废渣的基本性质见表4,重金属含量远远低于生物有机肥的行业标准(见表1),没有进行测定。
表4:处理后阿维菌素废渣的基本性状
2、复合微生物菌剂的制备:将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium)和胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)单独发酵生产,发酵后的菌液用80目稻壳粉按菌液∶稻壳粉=1∶3的比例吸附,将三种吸附后的单一菌剂按照0.7∶0.8∶1.5的比例混合粉碎至60目,使混合后三菌种的活菌总数达到7.6×108个/克以上,水分保持在25-30%。
3、配料:在容量为250公斤的搅拌机中加入处理后的粉状渣237kg,复合微生物菌剂13kg。
4、混合:搅拌机搅拌3-5分钟,使料充分混合均匀。
7、包装、计量、入库。
实施例2
除了下述工艺外,其他如同实施例1。
将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)和胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilginosus)单独发酵生产,发酵后的菌液用100目稻壳粉按菌液∶稻壳粉=1∶3的比例吸附,将三种吸附后的单一菌剂按照1∶0.8∶2.5的比例混合粉碎至70目,使混合后三菌种的活菌总数达到7.2×108个/克以上,水分保持在25-30%。
配料:粉状废渣220kg,复合微生物菌剂10kg,硫酸镁8kg,硫酸锌6kg,硫酸亚铁6kg。
实施例3
除了下述工艺外,其他如同实施例1。
将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)和胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilginosus)单独发酵生产,发酵后的菌液用120目稻壳粉按菌液∶稻壳粉=1∶3的比例吸附,将三种吸附后的单一菌剂按照0.5∶0.6∶0.75的比例混合粉碎至80目,使混合后三菌种的活菌总数达到7.5×108个/克以上,水分保持在25-30%。
配料:粉状渣217.5kg,复合微生物菌剂15kg,硫酸镁6kg,硫酸锌5.5kg,硼砂3kg,硫酸亚铁3kg。
实施例4
除了下述工艺外,其他如同实施例1。
将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)和胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilginosus)单独发酵生产,发酵后的菌液用100目稻壳粉按菌液∶稻壳粉=1∶4的比例吸附,将三种吸附后的单一菌剂按照1∶1.2∶2.5的比例混合粉碎至80目,使混合后三菌种的活菌总数达到6.3×108个/克以上,水分保持在25-30%。
配料:粉状渣220kg,复合微生物菌剂17.5kg,硫酸镁5kg,硼砂2kg,硫酸亚铁5.5kg。
实施例5
除了下述工艺外,其他如同实施例1。
将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)和胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilginosus)单独发酵生产,发酵后的菌液用100目稻壳粉按菌液∶稻壳粉=1∶5的比例吸附,将三种吸附后的单一菌剂按照2∶2∶5的比例混合粉碎至80目,使混合后三菌种的活菌总数达到6.3×108个/克以上,水分保持在25-30%。
配料:粉状渣212.5kg,复合微生物菌剂17.5kg,钼酸铵5kg,硼砂2kg,硫酸亚铁5.5kg,硫酸锰7.5。
实施例6
除了下述工艺外,其他如同实施例1。
将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)和胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilginosus)单独发酵生产,发酵后的菌液用100目稻壳粉按菌液∶稻壳粉=1∶5的比例吸附,将三种吸附后的单一菌剂按照8∶2∶1的比例混合粉碎至80目,使混合后三菌种的活菌总数达到6.3×108个/克以上,水分保持在25-30%。
配料:粉状渣215kg,复合微生物菌剂15kg,钼酸铵5kg,硼砂2kg,硫酸亚铁5.5kg,硫酸锰7.5。
实施例7
除了下述工艺外,其他如同实施例1。
将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)和胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilginosus)单独发酵生产,发酵后的菌液用100目稻壳粉按菌液∶稻壳粉=1∶5的比例吸附,将三种吸附后的单一菌剂按照7∶2.5∶4的比例混合粉碎至80目,使混合后三菌种的活菌总数达到6.3×108个/克以上,水分保持在25-30%。
配料:粉状渣221kg,复合微生物菌剂11kg,钼酸铵5kg,硫酸亚铁5.5kg,硫酸锰7.5。
实施例8
除了下述工艺外,其他如同实施例1。
将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)和胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilginosus)单独发酵生产,发酵后的菌液用100目稻壳粉按菌液∶稻壳粉=1∶5的质量比例吸附,将三种吸附后的单一菌剂按照5-8∶1-1.5∶2的质量比例混合粉碎至80目,使混合后三菌种的活菌总数达到2×108个/克以上,水分保持在25-30%。
配料:粉状渣221kg,复合微生物菌剂11kg,钼酸铵5kg,硫酸亚铁5.5kg,硫酸锰7.5。
实施例9
除了下述工艺外,其他如同实施例1。
将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)和胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilginosus)单独发酵生产,发酵后的菌液用100目稻壳粉按菌液∶稻壳粉=1∶5的质量比例吸附,将三种吸附后的单一菌剂按照7-8∶0.5∶1-2的质量比例混合粉碎至80目,使混合后三菌种的活菌总数达到2×108个/克以上,水分保持在25-30%。
配料:粉状渣217kg,复合微生物菌剂15kg,钼酸铵5kg,硫酸亚铁5.5kg,硫酸锰7.5。
实施例10
除了下述工艺外,其他如同实施例1。
将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)和胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilginosus)单独发酵生产,发酵后的菌液用100目稻壳粉按菌液∶稻壳粉=1∶5的质量比例吸附,将三种吸附后的单一菌剂按照1-3∶1-3∶1的质量比例混合粉碎至80目,使混合后三菌种的活菌总数达到2×108个/克以上,水分保持在25-30%。
配料:粉状渣217kg,复合微生物菌剂15kg,钼酸铵5kg,硫酸亚铁5.5kg,硫酸锰7.5。
比较例1用畜禽粪便生产生物有机肥料
1、取样:鲜鸡粪取自上海市南汇。
2、物料配比:按鲜鸡粪重量加入2-5%的粉碎稻壳粉或秸秆粉(颗粒必须过0.5毫米筛),使物料配好后水分含量达到60%左右。
3、堆制方法:物料混合均匀后堆成梯形状长堆,堆高70厘米左右,堆顶宽1米左右,堆底宽2米左右,堆长10米左右。
4、翻倒方法和时间:每天中午1时左右测定物料中部的温度,达到55度左右开始人工翻堆,进行通气发酵,并将堆表层物料翻入堆的内部,总共翻动7-10次左右即可。
5、注意事项:每天晚上用塑料布将物料盖隹,以提高物料的温度,早上揭开。同时如遇下雨应及时将物料盖严,以防雨水渗入。
表5:发酵后鸡粪的基本性状
6、复合微生物菌剂的制备:将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium)和胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilginosus)单独发酵生产,发酵后的菌液用80目稻壳粉按菌液∶稻壳粉=1∶3的比例吸附,将三种吸附后的单一菌剂按照1∶1∶2的比例混合粉碎至60目,使混合后三菌种的活菌总数达到6×108个/克以上,水分保持在25-30%。
7、配料:在容量为250kg的搅拌机中加入发酵好的鸡粪220kg,复合微生物菌剂13kg,硫酸镁8kg,硫酸锌6kg,硼砂3kg。
8、混合:搅拌机搅拌3-5分钟,使料充分混合均匀。
9、包装、计量、入库。
产品质量检验
产品检验按照农业部《生物有机肥》行业标准(NY 884-2004)的方法进行,用有机肥作为有机原料,用粉状和液体复合微生物菌剂生产粉状生物有机肥以及用风化煤生产粉状生物有机肥产品同时保存10天后进行检测,结果见表6:
表6:不同生产方法生产的生物有机肥产品质量检测结果
从检测结果可以看出:在粉状有机肥上复合接种微生物菌剂后生产的生物有机肥产品其有效活菌数数量都达到3千万/克左右,有机质≥31%以上,颗粒强度大于7N,粒度都在90%左右,杂菌不超过10%,水分低于8%,各项指标都远远超过农业部行业标准的要求,而用分化煤生产的生物有机肥其有机质比较高外,用传统的分化煤生产生物有机肥其产品质量远远低于用有机肥生产的生物有机肥产品,而且能耗大、浪费自然资源、产品成本高、应用效果慢。
试验效果:
试验设两个处理分别如下:
A:生物有机肥(粉状阿维菌素有机肥与粉状复合微生物菌剂复合)100公斤/亩
B:生物有机肥(鸡粪与粉状复合微生物菌剂复合)100公斤/亩
小区面积20m2,设3次重复,随机区组排列。试验作物西红柿,试验肥样品技术指标测定见表7,所有试验处理均作基肥,后期追肥及管理与习惯施肥相同。数据统计方法:产量数据用新复极差法检验显著性。
表7:不同处理对西红柿生长指标的影响
表8:不同处理对西红柿产量的影响
表7可以看出:不同处理对西红柿生长来看A处理的叶片数最多、横径最租,A处理的株高最高,B最低,说明利用阿维菌素有机肥生产的生物有机肥对于西红柿的生产较普通鸡粪制成的生物有机肥好,表8可以明显看出:A处理产量较B处理明显提高,差异显著,说明用阿维菌素有机肥生产的生物有机肥与鸡粪生产的生物有机肥比番茄产量远远提高,说明使用该阿维菌素有机肥生产的生物有机肥比用畜禽粪便的鸡粪生产的生物有机肥更有利于提高西红柿生长及产量。
Claims (9)
1.一种含有阿维菌素的生物有机肥的生产方法,包括菌剂的制备,其特征在于:该方法包括以下步骤:
(1)阿维菌素废渣的处理:将阿维菌素废渣烘干或者晾干,使水分≤30%,然后将废渣粉碎;
(2)复合微生物菌剂制备:将枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),巨大芽孢杆菌(Bacillusmegaterium)和胶胨样芽孢杆菌(Bacillus mucilginosus)利用发酵设备单独发酵生产,发酵后的菌液用吸附介质吸附,将三种吸附后的单一菌剂按照0.1-8∶0.1-4∶0.1-4的质量比例混合粉碎;
(3)生物有机肥制备:在得到的粉状渣中,以占成品生物有机肥总重量的2-15%比例加入复合微生物菌剂,混匀后即得生物有机肥料。
2.根据权利要求1所述含有阿维菌素的生物有机肥的生产方法,其特征在于:所述吸附介质是草炭或稻壳粉。
3.根据权利要求1所述含有阿维菌素的生物有机肥的生产方法,其特征在于:所述吸附介质的细度为80-120目。
4.根据权利要求1所述含有阿维菌素的生物有机肥的生产方法,其特征在于:步骤(1)和(2)中所述粉碎要求为细度达到60-80目。
5.根据权利要求1所述含有阿维菌素的生物有机肥的生产方法,其特征在于:步骤(2)三种菌剂的混合比例为0.5-8∶0.5-2.5∶0.5-2.5。
6.根据权利要求5所述含有阿维菌素的生物有机肥的生产方法,其特征在于:步骤(2)三种菌剂的混合比例为4-8∶0.5-1.5∶0.5-1.5。
7.根据权利要求1所述含有阿维菌素的生物有机肥的生产方法,其特征在于:步骤(2)中混合后三菌种的活菌总数达到2×108个/克以上,水分保持在25-30%。
8.根据权利要求1所述含有阿维菌素的生物有机肥的生产方法,其特征在于:所述生物有机肥制备工序中,添加有占成品生物有机肥总重量的2-10%的微量元素肥料。
9.根据权利要求8所述含有阿维菌素的生物有机肥的生产方法,其特征在于:所述微量元素肥料为锌肥、硼肥、铜肥、锰肥、钼肥、铁肥、镁肥中的一种或几种。
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