CN102267818A - 一种脱氯烟草废料有机肥和人工草炭及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种脱氯烟草废料有机肥和人工草炭及其制造方法。选取烟草废料(优选打叶复烤厂产生的废烟梗)为原料,采用脱氯和发酵相结合的工艺生产有机肥和人工草炭。在烟草废料发酵前或/和发酵后采用水浸提的方法对物料进行脱氯处理,从而有效降低产品氯含量,为烟草废料有机肥和人工草炭在忌氯作物上的应用扫除了障碍,施用量可大大增加,尤其在烟草等忌氯作物上可得到广泛大量应用,从而实现烟草废料的循环利用。同时,本发明方法可大幅度降低人工草炭中的各种离子强度,从而有效消除人工草炭在使用中的烧苗现象,使人工草炭的物理化学性状和使用效果接近或达到天然草炭水平。本发明方法生产工序简捷,原料集中、稳定,利于规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及有机肥料技术领域,尤其是利用生物质废料生产有机肥和人工草炭的方法。更详细地说涉及一种脱氯烟草废料有机肥和人工草炭及其制造方法。
背景技术
有机肥和草炭是农业生产中一类重要肥料和基质,可增加土壤腐殖质和肥力,改良土壤物理、化学特性,提高作物产量和品质,对农田可持续发展具有重要意义。随着有机农业的不断发展,农业对有机肥和培养基质的需求迅速增加,因而,有机肥和草炭的生产日益受到人们的重视。增加有机肥的使用量,减少化肥的使用量,是农业可持续发展的一项重要措施。
由于草炭有机质、腐殖酸和纤维含量丰富,能够软化土壤,具有良好的通透性和保水特性,可作为优良的作物栽培基质和绿色环保肥料,在实现农业产业可持续发展中起着重要作用。随着草炭在作物、蔬菜、苗木、花卉、食用菌栽培等领域的广泛应用,农业生产对于草炭的需求量越来越大,但天然草炭是有限的自然资源,不可再生。为了保护草炭产地的天然植被和水土保持工作,许多地方已禁止采挖草炭资源,天然草炭资源已不能满足农业生产需要。因此,开发天然草炭的替代物具有重要意义。
目前,常规技术主要是利用粮食作物和林产资源如秸秆(如玉米秸秆和麦秆等)、饼肥(如豆饼、菜子饼等)、纤维废料等为原料经发酵生产有机肥和人工草炭。上述原料均可制成很好的饲料或其他用途。另外发酵前需切碎、粉碎,运输、生产成本高;此外,生产原料还包括动物粪便、人粪尿、生活垃圾,存在生产粗放、营养成分不易控制、原料来源不稳定、产品性质各异、易传播病原菌、寄生虫和病虫害等问题。在目前技术条件下,秸秆类培养基质的发酵均是按照常规堆肥方法进行,在使用中仍然存在烧苗、抑制幼苗生长现象,难以实施。
我国是世界上烟叶和卷烟生产的大国,在烟草生产过程中产生的废弃物量非常大。这些废弃物主要包括废烟梗、废烟叶、烟渣和烟秸秆等,为有机肥和人工草炭生产提供了生物资源。
专利申请(申请号98106838.3)公开了一种利用烟草秸秆生产生物有机肥的方法,主要特征是所用的原料为烟草秸秆。所采用的方法是:烟草秸秆经切碎、粉碎、灭菌、灭病毒处理、混配辅料、发酵腐熟,干燥、包装。
专利申请(申请号99105950.6)公开了一种烟草有机复合肥及其制法,将烟秸杆、烟草残渣、废次烟叶粉碎成1cm×1cm大小的碎片,拌入20~30%的粘土,加入10~22%的水,接入固氮菌、酵母菌等菌种发酵,沤熟后凉晒至含水分在10%以下,再与腐植酸类物质、杀菌剂、微量元素及氮磷肥充分混匀后造粒,即得烟草有机复合肥。
专利申请(申请号200510044493.X)公开了一种烟草废料、磷石膏和泥肥发酵制成肥料的方法,原料成分比例分别为烟草废料63~69%;磷石膏3~6%;泥肥28~31%,采用填埋法厌氧发酵,时间3~4个月。
专利申请(申请号200710066082.X)公开了一种以蓝藻泥和废弃烟叶为主制作的有机肥料及生产工艺,利用蓝藻泥、废弃烟叶和活性种源三种原料制成。蓝藻泥经过脱水处理至含水量在90%左右,废弃烟叶通过粉碎机粉碎至粒度≤2mm,二者按1∶1.0~1.5的比例,与活性种源混合均匀,在室温下堆捂自然发酵10~20天,干燥处理后装袋封口即为成品。
专利申请(申请号200910165144.1)公开了一种烟梗有机肥及其制造、使用方法。选取打叶复烤线产生的废烟梗为主要发酵原料,加入适量水分和微生物菌剂,混合均匀后采用好氧高温固态发酵工艺发酵腐熟,再经干燥成型制得梗状、颗粒状、粉状、或蓬松纤维状固体烟梗有机肥产品。该发明烟梗有机肥生产工序简捷,原料集中、稳定,利于规模生产;生产成本低,有效成分尤其是氮素和钾素含量大大高于常规堆肥,可用作基肥、追肥、种肥、苗肥和叶面肥。
专利申请(申请号200910165445.4)公开了一种人工草炭及其制造、使用方法。选取打叶复烤线产生的废烟梗为主要发酵原料,将烟梗、辅料、络合剂按比例混合,再加入适量水和微生物菌剂,采用好氧高温固态发酵工艺发酵腐熟,并进行络合反应;经干燥成型制得蓬松纤维状、屑状或粉状人工草炭产品。
以上利用烟草废料发酵生产有机肥和人工草炭的方法中,均未涉及利用水对烟草废料进行浸提脱氯的处理过程。
由于烟草废料中氯(Cl)含量普遍较高,直接利用烟草废料发酵有机肥,存在产品氯含量偏高的现象(一般可达1.5~3%),因此,直接利用烟草废料发酵的有机肥,适宜在喜氯作物和非忌氯作物上使用,而难以在忌氯作物上大量使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用烟草废料生产有机肥和人工草炭的方法,该方法在生产步骤中增加了脱氯工序,在烟草废料发酵前或发酵后采用水浸提的方法对物料进行脱氯处理,从而有效降低产品氯含量。
本发明实现上述目的所采取的技术方案是:一种脱氯烟草废料有机肥和人工草炭及其制造方法,选取烟草废料为原料,采用脱氯和发酵相结合的工艺生产有机肥和人工草炭。在烟草废料发酵前或发酵后采用水浸提的方法对物料进行脱氯处理,从而有效降低产品氯含量。根据脱氯和发酵工序前后顺序的不同,本发明可采用三种实施方案:
方案一:采用先脱氯后发酵的技术方案,其操作步骤、工艺是:
(1)烟草废料的脱氯:将烟草废料打碎至适当粒度(以0.2~5cm为宜,如果原料粒度合适,则不必打碎),加入3~100倍重量的水和适量脱氯助剂,混合均匀,于10~100℃浸洗0.5~72小时,使氯充分溶出。然后将混合物沥干、压榨或离心进行固液分离,得到烟草废料的浸提液和固相脱氯烟草废料;
(2)脱氯烟草废料的发酵:将所述步骤(1)得到的固相烟草废料调整含水率至35~200%,加入适量微生物菌源和辅料,采用好氧高温固态发酵工艺发酵15~50天腐熟;得到发酵腐熟的脱氯烟草废料;
(3)成型:将所述步骤(2)得到的腐熟料进行干燥成型,制得本发明梗状、颗粒状、粉状、或蓬松纤维状脱氯烟草废料有机肥和人工草炭。
方案二:采用先发酵后脱氯的技术方案,其操作步骤、工艺是:
(1)烟草废料的发酵:将烟草废料打碎至适当粒度(以0.2~5cm为宜,如果原料粒度合适,则不必打碎),加入适量的水调整含水率至35~200%,配以适量微生物菌源和辅料,混合均匀,采用好氧高温固态发酵工艺发酵15~50天腐熟,得到发酵腐熟的烟草废料;
(2)腐熟烟草废料的脱氯:将所述步骤(1)得到的腐熟烟草废料加入3~50倍重量的水和适量脱氯助剂,混合均匀,于10~100℃浸洗0.5~72小时,使氯充分溶出。然后将混合物沥干、压榨或离心进行固液分离,得到腐熟烟草废料的浸提液和固相脱氯烟草腐熟料;
(3)成型:将所述步骤(2)得到的固相脱氯烟草腐熟料进行干燥、成型,制得本发明梗状、颗粒状、粉状、或蓬松纤维状脱氯烟草废料有机肥和人工草炭。
方案三:采用先脱氯后发酵,然后再脱氯的技术方案,其操作步骤、工艺是:
(1)烟草废料的脱氯:将烟草废料打碎至适当粒度(以0.2~5cm为宜,如果原料粒度合适,则不必打碎),加入3~100倍重量的水和适量脱氯助剂,混合均匀,于10~100℃浸洗0.5~72小时,使氯充分溶出。然后将混合物沥干、压榨或离心进行固液分离,得到烟草废料的浸提液和固相脱氯烟草废料;
(2)脱氯烟草废料的发酵:将所述步骤(1)得到的固相烟草废料调整含水率至35~200%,加入适量微生物菌源和辅料,采用好氧高温固态发酵工艺发酵15~50天腐熟;得到发酵腐熟的脱氯烟草废料;
(3)腐熟烟草废料的二次脱氯:将所述步骤(2)得到的腐熟烟草废料加入3~50倍重量的水和适量脱氯助剂,混合均匀,于10~100℃浸洗0.5~48小时,使氯充分溶出。然后将混合物沥干、压榨或离心进行固液分离,得到腐熟烟草废料的浸提液和固相二次脱氯烟草腐熟料;
(4)成型:将所述步骤(3)得到的二次脱氯腐熟料进行干燥成型,制得梗状、颗粒状、粉状、或蓬松纤维状脱氯烟草废料有机肥和人工草炭。
本发明烟草废料的脱氯工序中,通常采用批式浸提的方式,也可采用多级萃取、逆流萃取、循环萃取的方法,以提高提取效率。在浸提过程中,还可通过适当翻动或搅拌物料,甚至可以采用搅拌打碎的方式使烟草废料适当破碎或解纤至纤维状,以提高提取效率。萃取溶剂通常采用清水,为提高脱氯效率,浸洗时可加入适量的脱氯助剂。所述的脱氯助剂通常包含氨(铵)类、碱金属化合物、表面活性剂、酶制剂中的一种或多种混合物。所述氨(铵)类优选氨水、碳酸铵、磷酸氢二铵、磷酸铵中的一种或多种混合物。所述碱金属化合物优选氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化铝、氧化钙、氧化镁、碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙、亚硫酸钠中的一种或多种混合物;所述表面活性剂优选无泡或低泡表面活性剂;所述酶制剂包含蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、果胶酶、纤维素酶、木聚糖酶中的一种或多种混合物。
本发明所述经固液分离得到的浸提液中,含有较多的氯离子,可经脱氯处理后返回烟草废料浸洗工序,进行循环利用,从而实现循环萃取。浸提液脱氯处理可采用沉淀法、吸附法、离子交换法、电渗析法、电解法、膜分离法、生物富集法中的一种或多种方法。沉淀法使用的沉淀剂优选银盐、铜盐、铋盐中的一种或多种混合物;吸附法是将浸提液流过吸附剂层进行过滤的方法连续吸附氯离子,使用的吸附剂优选活性碳、矿渣、沙子、锌浮渣、粉煤灰、镁铝碳酸根水滑石(CLDH)、二水石膏、硬石膏、水泥熟料(含铝酸盐矿)、硅酸盐、麦饭石、蒙脱土、白云石、页岩中的一种或多种混合物,这些物质对氯离子有很好的选择吸附效果。离子交换法是通过离子交换树脂吸附氯离子并发生离子交换。电渗析法是在直流电场下,浸提液中的正负离子分别向不同方向迁移,利用安装的离子交换膜,限制不同区域溶液中离子的迁移,最终达到脱除氯离子的目的。电解法是运用电化学方法,将氯离子转化为氯气,从溶液中分离出来。膜分离法是通过膜对浸提液中氯离子的选择渗透作用,从而分离和富集出氯离子的方法。生物富集法是利用生物膜的吸附净化作用或微生物菌体的吸收富集作用脱除浸提液中的氯离子。上述对浸提液中氯离子的各种脱氯处理技术,是专业人员可以掌握的。
本发明所述经固液分离得到的浸提液,可用于其他用途,如作为液体有机肥使用;也可作为培养基用于各种发酵生产;还可作为菌源和营养源用于本发明以外的其他有机肥发酵中,如可用于专利申请(申请号200910165144.1)所述的烟梗有机肥生产的配料工序中,作为水源和微生物菌剂加入废烟梗原料中,混合均匀后进行烟梗有机肥发酵。
本发明的发酵步骤中,加入的微生物菌源可以是培养的微生物菌剂,如由微生物菌种经烟草废料驯化、培养而制成的烟草废料发酵专用微生物菌剂;也可以是富含有益微生物的自然种源,如烟草粉尘、肥土、污泥、菌肥、草炭、腐殖质等。如果烟草废料含有足量的自然菌源,也可视为已加有微生物菌剂。另外,本发明生产步骤中,发酵物料可作为微生物菌剂配入下一批次的发酵原料中。
本发明的生产原料一般为烟草废料,所用的烟草废料可以是废烟梗、废烟叶、烟末、烟秸秆、烟根、烟杈、烟顶芽等中的一种或多种混合物。本发明优先选用的烟草废料为烟草打叶复烤过程中产生的废烟梗,即打叶复烤线产生的烟梗经在线筛分,分出长梗(用于制梗丝)后所得的短烟梗,烟梗粒度一般为:物料中有80%以上的烟梗长度在0.5~5.0cm之间。这种粒度的烟梗非常适合好氧高温固态发酵工艺,具有原料集中,可以省去粉碎工序的优点,有利于规模生产和降低生产成本。本发明的生产原料中也可配入适量辅料,所述的辅料包含矿物质类(如泥土、污泥、褐煤、风化煤、粉煤灰、稀土、金属氧化物及其盐类等)、碳源类(如作物秸秆、木屑、椰糠、花生壳、棉籽壳、稻壳、绿肥植物、天然草炭、发酵废渣、植物残渣、腐殖酸及其降解物等)、氮源类(如尿素、粪类、饼肥、乙二胺、氨水、氨基酸、铵盐等)中的一种或多种混合物。
本发明制成的脱氯烟草废料有机肥平均有效成分含(按干重计):烟梗纤维5~30%;有机质55~85%;腐殖酸15~40%;N 1.5~4.5%;P2O5 0.2~2%;K2O 1~4%;Cl≤1%;有益微生物数量108~1012个/g。外观呈褐色至黑褐色梗状、颗粒状、粉状、或蓬松纤维状固体,有土腥气,无烟草气味,pH值6~8,含水率10~35%。
本发明以烟草废料制成的人工草炭平均有效成分含(按干重计):烟草纤维20~60%;有机质55~85%;腐殖酸10~30%;N 1~3.5%;P2O5 0.1~1%;K2O 0.1~1%;Cl≤0.3%。外观呈褐色至黑褐色梗状、屑状或蓬松纤维状固体,几乎无气味,pH值5.5~7.5,容重0.2~0.6g/cm3,含水率12~35%。
本发明制造的脱氯烟草废料有机肥和人工草炭可广泛用于各种作物(包括忌氯作物)、园林植物、花卉等的基肥、追肥、种子处理、育苗培养基质和叶面肥,可以组合使用也可以单独使用。
本发明利用烟草废料生产脱氯烟草废料有机肥和人工草炭的方法具有以下优点:
1、本发明利用烟草废料发酵结合脱氯工艺生产有机肥和人工草炭,使烟草废料有机肥和人工草炭中的氯含量大幅度降低,而氮素变化不大,这为烟草废料有机肥和人工草炭在忌氯作物上的应用扫除了障碍,施用量可大大增加,尤其在烟草等忌氯作物上可得到广泛大量应用,从而实现烟草废料的循环利用。
2、本发明采用水浸提法对烟草物料进行脱氯处理的同时,可大幅度降低人工草炭中的各种离子强度,从而有效消除人工草炭在使用中的烧苗现象,使人工草炭的物理化学性状和使用效果接近或达到天然草炭水平。
3、本发明方法经固液分离得到的浸提液,可循环利用于本发明生产中,也可用于其他用途,如作为液体有机肥使用;也可作为培养基用于各种发酵生产;还可作为菌源和营养源用于其他有机肥发酵中,从而实现烟草废料的全效利用,一举多得。
4、本发明方法可充分利用目前尚未得到合理利用的烟草废料资源,节约大量饲料秸秆的消耗,减少烟草废料焚烧造成的环境污染,显著改善土壤生态环境;同时可消除废弃烟草向其它不法渠道的流失,起到阻断非法卷烟生产源头的作用,可产生良好的经济效益、生态效益和社会效益。
5、本发明方法可充分利用目前尚未得到合理利用的打叶复烤厂产生的废烟梗资源,不仅可节约大量的仓库投入,解决企业燃眉之急,而且打叶复烤厂产生的烟梗具有原料集中,可以省去收集、运输、粉碎工序的优点,有利于规模生产和降低生产成本。
具体实施方式
下面将通过实施例对本发明作进一步的描述,这些描述并不是要对本发明内容作进一步的限定。本领域的技术人员应理解,对本发明内容的技术特征所做的等同替换,或相应的改进,仍属于本发明的保护范围之内。
实施例一:
选取打叶复烤厂产生的废烟梗1000kg,置于浸泡池中,加入10000kg水,5kg氢氧化钙,混合均匀,于室温浸泡2天,其间适当搅拌,使氯离子充分溶出;然后放出浸提液,将物料沥干,送入压榨机进行固液分离,液体与前述浸提液合并;分别得到烟梗浸提液和固相脱氯废烟梗,备用。
将上述固相脱氯废烟梗(含水率约60%),加入1%的烟梗发酵微生物菌剂(自制),混合均匀后放入发酵池进行好氧高温固态发酵,物料表面用塑料膜覆盖。发酵池底部设有通风管道,发酵过程中进行适量通风。3天后物料温度由环境温度升至60℃;之后15天,物料温度维持在65~75℃。其间,对物料进行一次彻底翻动。发酵第16天左右,物料进入降温阶段。发酵第32天左右,物料温度降至环境温度。总体发酵时间为32天左右。发酵过程中物料pH值由发酵前的5.8升至7.5。发酵好的烟梗经粉碎机打碎、烘干,制成粒径0.2~0.5cm的颗粒,成为本发明的脱氯烟梗有机肥。外观呈黑褐色,有泥土气味,无烟草气味,含水率20%。取样分析成熟的烟梗有机肥,其主要成分含量如下表(以干重量计):
N(%) | P2O5(%) | K2O(%) | Cl(%) | 有机质(%) | 腐殖酸(%) |
2.4 | 0.45 | 1.95 | 0.8 | 66 | 25 |
取上述发酵腐熟的烟梗加入10倍的水(重量比),浸泡24小时,充分搅拌使可溶物溶出,然后沥干、压榨使固液分离。将分离出的梗渣(水分40%左右),送入揉丝机加工成蓬松纤维状,刀(锤)片转速为2000转/min,筛板孔径为10mm。然后将物料干燥至水分含量为25%,包装,即制得蓬松纤维状人工草炭产品,平均纤维长度为8mm,氯(Cl)0.1%;容重0.29g/cm3,pH 7.0;外观呈褐色至黑褐色,无明显气味。
上述浸提液作为液体培养基用于生物杀虫剂的发酵生产。
实施例二:
选取打叶复烤厂产生的废烟梗1000kg,置于发酵池中,加入10000kg水,混合均匀,于室温浸泡1天,其间适当搅拌,使可溶物充分溶出;然后放出浸提液,浸提液流经预先制备的装有100kg吸附层(其中活性碳、矿渣各50kg)的脱氯装置,经脱氯后泵回浸泡池,再浸泡1天。然后放出浸提液,将物料自然沥干,分别得到烟梗浸提液和固相脱氯废烟梗,备用。
将上述固相脱氯废烟梗(含水率约60%)加入20%的干土,混合均匀后进行好氧高温固态发酵,物料表面用塑料膜覆盖。发酵池底部设有通风管道,发酵过程中进行适量通风。3天后物料温度由环境温度升至60℃;之后15天,物料温度维持在65~75℃。其间,对物料进行一次彻底翻动。发酵第16天左右,物料进入降温阶段。发酵第32天左右,物料温度降至环境温度。总体发酵时间为32天左右。发酵过程中物料pH值由发酵前的5.8升至7.5。发酵好的烟梗经粉碎机打碎、烘干,制成粒径0.2~0.5cm的颗粒,成为本发明的脱氯烟梗有机肥,外观呈黑褐色,有泥土气味,无烟草气味,氯(Cl)含量0.6%,含水率20%。
上述浸提液经浓缩作为液体有机肥使用。
实施例三:
选取打叶复烤厂产生的废烟梗1000kg,椰糠300kg,置于发酵池中,加入1200kg水,混合均匀,进行好氧高温固态发酵,物料表面用塑料膜覆盖。发酵池底部设有通风管道,发酵过程中进行适量通风。3天后物料温度由环境温度升至60℃;之后15天,物料温度维持在65~75℃。其间,对物料进行一次彻底翻动。发酵第18天左右,物料进入降温阶段。发酵第35天左右,物料温度降至环境温度,得到发酵腐熟的烟梗混合物料。向发酵池中加入6000kg水,浸泡24小时,充分搅拌使可溶物溶出,然后自然沥干6小时,再向发酵池中加入6000kg水,浸泡24小时,然后沥干、压榨使固液分离。合并两次的浸提液,将分离出的固相物料(水分40%左右),送入揉丝机打成蓬松纤维状,刀(锤)片转速为3000转/min,不加筛板。然后将物料干燥至水分含量为25%,包装,即制得蓬松纤维状人工草炭产品,平均纤维长度为8mm,氯(Cl)0.05%;容重0.29g/cm3,pH 6.5;外观呈褐色至黑褐色,无明显气味。
上述浸提液经浓缩作为液体有机肥使用。
Claims (10)
1.一种脱氯烟草废料有机肥和人工草炭,其特征在于:该有机肥和人工草炭是以烟草废料为主要原料经脱氯和发酵而制成。以干重计,该有机肥的氯含量(Cl)≤1%;该人工草炭的氯含量(Cl)≤0.3%。
2.一种权利要求1所述的一种脱氯烟草废料有机肥和人工草炭的制造方法,其特征在于,生产步骤中包含对烟草废料脱氯工序。
3.根据权利要求2所述的一种脱氯烟草废料有机肥和人工草炭的制造方法,其特征在于,按如下步骤生产:
方案一:采用先脱氯后发酵的方式:
(1)烟草废料的脱氯:将烟草废料打碎至适当粒度(以0.2~5cm为宜,如果原料粒度合适,则不必打碎),加入3~100倍重量的水和适量脱氯助剂,混合均匀,于10~100℃浸洗0.5~72小时,使氯充分溶出。然后将混合物沥干、压榨或离心进行固液分离,得到烟草废料的浸提液和固相脱氯烟草废料;
(2)脱氯烟草废料的发酵:将所述步骤(1)得到的固相烟草废料调整含水率至35~200%,加入适量微生物菌源和辅料,采用好氧高温固态发酵工艺发酵15~50天腐熟;得到发酵腐熟的脱氯烟草废料;
(3)成型:将所述步骤(2)得到的腐熟料进行干燥成型,制得本发明梗状、颗粒状、粉状、或蓬松纤维状脱氯烟草废料有机肥和人工草炭。
方案二:采用先发酵后脱氯的方式:
(1)烟草废料的发酵:将烟草废料打碎至适当粒度(以0.2~5cm为宜,如果原料粒度合适,则不必打碎),加入适量的水调整含水率至35~200%,配以适量微生物菌源和辅料,混合均匀,采用好氧高温固态发酵工艺发酵15~50天腐熟,得到发酵腐熟的烟草废料;
(2)腐熟烟草废料的脱氯:将所述步骤(1)得到的腐熟烟草废料加入3~50倍重量的水和适量脱氯助剂,混合均匀,于10~100℃浸洗0.5~72小时,使氯充分溶出。然后将混合物沥干、压榨或离心进行固液分离,得到腐熟烟草废料的浸提液和固相脱氯烟草腐熟料;
(3)成型:将所述步骤(2)得到的固相脱氯烟草腐熟料进行干燥、成型,制得本发明梗状、颗粒状、粉状、或蓬松纤维状脱氯烟草废料有机肥和人工草炭。
方案三:采用先脱氯后发酵,然后再脱氯的方式:
(1)烟草废料的脱氯:将烟草废料打碎至适当粒度(以0.2~5cm为宜,如果原料粒度合适,则不必打碎),加入3~100倍重量的水和适量脱氯助剂,混合均匀,于10~100℃浸洗0.5~72小时,使氯充分溶出。然后将混合物沥干、压榨或离心进行固液分离,得到烟草废料的浸提液和固相脱氯烟草废料;
(2)脱氯烟草废料的发酵:将所述步骤(1)得到的固相烟草废料调整含水率至35~200%,加入适量微生物菌源和辅料,采用好氧高温固态发酵工艺发酵15~50天腐熟;得到发酵腐熟的脱氯烟草废料;
(3)腐熟烟草废料的二次脱氯:将所述步骤(2)得到的腐熟烟草废料加入3~50倍重量的水和适量脱氯助剂,混合均匀,于10~100℃浸洗0.5~48小时,使氯充分溶出。然后将混合物沥干、压榨或离心进行固液分离,得到腐熟烟草废料的浸提液和固相二次脱氯烟草腐熟料;
(4)成型:将所述步骤(3)得到的二次脱氯腐熟料进行干燥成型,制得梗状、颗粒状、粉状、或蓬松纤维状脱氯烟草废料有机肥和人工草炭。
4.根据权利要求3所述的一种脱氯烟草废料有机肥和人工草炭的制造方法,其特征在于,所述的脱氯助剂包含氨(铵)类、碱金属化合物、表面活性剂、酶制剂中的一种或多种混合物。
5.根据权利要求4所述的一种脱氯烟草废料有机肥和人工草炭的制造方法,其特征在于,所述氨(铵)类优选氨水、碳酸铵、磷酸氢二铵、磷酸铵中的一种或多种混合物。所述碱金属化合物优选氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化铝、氧化钙、氧化镁、碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙、亚硫酸钠中的一种或多种混合物;所述表面活性剂优选无泡或低泡表面活性剂;所述酶制剂包含蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、果胶酶、纤维素酶、木聚糖酶中的一种或多种混合物。
6.根据权利要求3所述的一种脱氯烟草废料有机肥和人工草炭的制造方法,其特征在于,所述经固液分离得到的浸提液可经脱氯处理后返回烟草废料浸洗工序循环利用。
7.根据权利要求6所述的一种脱氯烟草废料有机肥和人工草炭的制造方法,其特征在于,所述浸提液的脱氯处理可采用沉淀法、吸附法、离子交换法、电渗析法、电解法、膜分离法、生物富集法中的一种或多种方法。
8.根据权利要求7所述的一种脱氯烟草废料有机肥和人工草炭的制造方法,其特征在于,所述沉淀法使用的沉淀剂为银盐、铜盐、铋盐中的一种或多种混合物;吸附法使用的吸附剂优选活性碳、矿渣、沙子、锌浮渣、粉煤灰、镁铝碳酸根水滑石(CLDH)、二水石膏、硬石膏、水泥熟料(含铝酸盐矿)、硅酸盐、麦饭石、蒙脱土、白云石、页岩中的一种或多种混合物。生物富集法优选生物膜法或微生物菌体培养富集法。
9.根据权利要求3所述的一种脱氯烟草废料有机肥和人工草炭的制造方法,其特征在于,所述经固液分离得到的浸提液可作为液体有机肥使用;也可作为培养基用于各种发酵生产。
10.根据权利要求1~3所述的一种脱氯烟草废料有机肥和人工草炭及其制造方法,其特征在于:所述的烟草废料可以是废烟梗、废烟叶、烟末、烟秸秆中的一种或多种混合物,其中优先选用烟草打叶复烤过程中产生的废烟梗。
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