CN102391023A

CN102391023A - 一种高活性颗粒状生物有机肥的生产工艺

Info

Publication number: CN102391023A
Application number: CN2011102319982A
Authority: CN
Inventors: 宋瑞勇; 崔妙玲
Original assignee: BEIJING HUARUI KANGTIAN BIO-TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: BEIJING HUARUI KANGTIAN BIO-TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2011-08-15
Filing date: 2011-08-15
Publication date: 2012-03-28

Abstract

本发明提供了一种生产高活性颗粒状生物有机肥的完整生产工艺，该生产工艺包括液体菌剂的制备，发酵液的吸附，有机物料的造粒，固体菌剂的涂膜几个步骤。为提高成品肥的有效活菌数，该生产工艺在发酵液的吸附即固体菌剂的制备方面采用了腐植酸二次吸附法，可大大提高固体菌剂的含菌量，而有机物料颗粒的接菌法采用固体菌剂涂膜法，这不但可以大大提高成品肥的有效活菌数，而且在涂膜剂中可以加入一些微量的生产调节物质，如生根粉，保水剂等，以丰富产品功效，利于产品的市场推广。

Description

一种高活性颗粒状生物有机肥的生产工艺

技术领域

本发明涉及一种高活性颗粒状生物有机肥的生产工艺。

背景技术

生物有机肥含有大量的有益微生物，施入土壤后，可改善土壤的微生态环境，抑制有害病菌的生长繁殖，减轻病害的发生；有益微生物生长代谢产物还可激活土壤中被固化的磷钾元素，以及微量元素，提高土壤的供肥能力；生物有机肥还可改善土壤结构，促进土壤团粒结构的形成，防止土壤板结；生物有机肥做种肥时，可促进根系生长，快速生根，加速提苗；生物有机肥还有助于提高产品品质，改善果实口感，在日益强调产品品质和质量安全的今天，很受广大农户的欢迎。

当前市场上大部分生物有机肥产品生产工艺较粗糙，菌数含量低，效果不稳定，绝大多数比较关注废弃物的利用，而对如何提高生物有机肥菌数的完整生产工艺涉及较少。

发明内容

本发明的主要技术环节包括：液体菌剂的制备，发酵液的吸附，有机物料的造粒，固体菌剂的涂膜。

功能菌液体菌剂的制备包括以下步骤：

（1）功能菌的选择，包括枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis），地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis），巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium），胶胨样芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus），细黄链霉菌（Streptomyces microflavus），可根据不同功效选用不同菌种。

（2）菌种活化及种子的制备均采用常规实验室方法制备，种子分为一级种子和二级种子，二级种子用于发酵罐的接种。

（3）配置发酵培养基。

（4）功能菌的液体发酵，按着公知的发酵罐的操作规程进行操作。

为提高二级种子接种到发酵培养基中的活化反应时间，一般二级种子培养基与发酵罐培养基一致。

为提高产孢量，针对枯草芽孢杆菌发酵过程进行优化，在枯草芽孢杆菌发酵后期，提高温度到40℃，保持2h，有助于芽孢的产生。

发酵液的吸附，每种菌单独吸附，涂膜时混合到一起。

发酵液的吸附剂一般选用高品质腐植酸，有机质≥60%，水分≤25%，细度≥200目，这样既有助于提高吸附质量，又可保证后期涂膜的均匀度。

发酵液的吸附采用二次吸附法。

有机物料的选择比较广泛，禽蓄粪便、人粪尿、秸秆、中药渣、糠醛渣子等有机物需要经过充分的腐熟，其腐熟过程中加入乳酸乳杆菌（Lactobacillus lactis）和粉状毕赤酵母（Pichia farinose）来加速有机物的腐熟，去除臭味，提高腐熟质量。

有机物料腐熟后，加入辅料，如硫酸铵、硫酸镁、碳酸铵、膨润土，此配比中还可加入一些中微量元素，如：硝酸铵钙、硼砂、硫酸锌、硫酸锰、钼酸铵等。

有机物料造粒采用常规的圆盘造粒法或滚筒造粒法。

有机物料颗粒筛选后，进行固体菌剂涂膜，在涂膜的过程中，要选择好粘着剂，通过膏体定量加注器，定量加注到已经造好的颗粒表面。

此法生产出的生物有机肥有效活菌数含量可达0.4亿/克，而且糖蜜是一种很好的微生物生长所需的养料，能加快生物菌在土壤中的定植，提高使用效果，而且由于采用涂膜法，不用喷注液体，可以避免成品水分超标。

此法在涂膜过程中还可复配一些微量的生长调节物质，使其能均匀的涂抹到颗粒表面，如生根粉，可加速生根，促进出苗缓苗，加入保水剂，制成具有保水功能的生物有机肥。

此法生产出的生物有机肥综合效益较好，菌体活性高，菌数大，使用范围广，不但适用于瓜果蔬菜等做底肥，还适用于大田作物的机械化播种，提高了产品的市场竞争能力。

该产品所需原料来源广泛，工艺简单，程序化，可进行批量生产。

附图说明

图1：高活性颗粒状生物有机肥的完全生产工艺流程图。

具体实施方式

本发明功能菌主要选择生产上常用的枯草芽孢杆菌和胶胨样芽孢杆菌。

两种菌单独培养。

将保存于菌种保藏柜中的功能菌放入培养箱中活化30分钟。

配置一级种子培养基。

枯草芽孢杆菌的一级种子培养基配置方法如下：牛肉膏1.5g，蛋白胨5g，氯化钠2.5g，水500ml。

胶胨样芽孢杆菌的一级种子培养基配置方法如下：蔗糖5g，磷酸氢二钾0.25g，硫酸镁0.1g，碳酸钙0.5g，酵母片0.2g，水500ml。

将配置好的培养基加入到2L的三角瓶中，然后放到摇床上进行培养，枯草芽孢杆菌的培养温度为35-37℃，胶质芽孢杆菌的培养温度为28-30℃，培养20-24h后，待接入到二级种子培养基中。

二级种子培养基及发酵罐培养基的配置。

枯草芽孢杆菌培养基配置方法如下：淀粉：1.5%-2%；玉米面：1.5%-2%；鱼粉：0.5%-0.75%；豆饼粉：0.75%-0.1%；碳酸钙：2%-2.5%；硫酸铵：0.05%-0.1%；硫酸镁：0.005%-0.01%；磷酸二氢钾：0.05%-0.1%。

胶胨样芽孢杆菌培养基配置方法如下：玉米淀粉：1.75%-2%；木薯粉:1%-1.25%；硫酸铵：0.15%-0.2%；硫酸镁：0.05%-0.75%；磷酸二氢钾：0.3%-0.4%；碳酸钙：1%-1.5%；三氯化铁：配置成1%的溶液，每1L中加入1.5ml。

将一级种子液接种到二级种子液中，接种量为5%-8%，然后放到摇床上进行培养，枯草芽孢杆菌的培养温度为35-37℃，胶质芽孢杆菌的培养温度为28-30℃，培养20-24h后，二级种子液的制备完成，等待下一步将二级种子液接种到发酵罐中。

按着常规发酵罐的操作规程，要进行空消，加入培养基，实消，接种，设定发酵参数。

枯草芽孢杆菌的发酵参数：温度35-37℃；PH：7.0-7.2；转速：200r/min；通气量1：0.75到1:1之间（罐容量：每分钟通气容量）；接种量：3%-5%，发酵时间：20-24h，当芽孢产量≥75%时为放罐时间。

胶胨样芽孢杆菌的发酵参数：温度28-30℃；PH：7.2-7.4；转速：200r/min，通气量1：0.5到1:0.7之间（罐容量：每分钟通气容量）；接种量：5-8%，发酵时间：20-24h，当芽孢产量≥75%时为放罐时间。

发酵结束后要进行发酵液的二次吸附。

吸附剂一般选用高品质腐植酸，有机质≥60%，水分≤25%，细度≥200目。

通过搅拌设备，将发酵液吸附的腐植酸上，第一次吸附，吸附剂与发酵液的比例为6-8:1，吸附后平铺到阴凉通风处，风干2-3天后，用粉碎机破碎过筛，进行二次吸附，其吸附剂与发酵液的比例为4-6:1，同样要风干2-3天，用粉碎机破碎过筛，即可制成涂膜用的固体菌剂，用此法制成的固体菌剂，枯草芽孢杆菌菌数可达到130-135亿/克，胶胨样芽孢杆菌的菌数可达20-30亿/克。

下面要进行有机物料的造粒，对于比较粗糙的有机物料一般选用圆盘造粒法，这样有利于成粒，还能保证颗粒硬度，有机物料的选择比较广泛，如禽蓄粪便、人粪尿、食品垃圾、秸秆、中药渣、草炭、糠醛渣子等，这些有机物料一定要经过乳酸乳杆菌（Lactobacillus lactis）和粉状毕赤酵母（Pichia farinose）充分腐熟，然后与其它辅料配比，其它辅料要进行预粉碎处理，其配比比例为：腐熟的有机物料20%-30%，腐植酸40%-45%，硫酸铵5%-10%，碳酸铵3%-5%，硫酸镁3%-5%，膨润土10%-15%，此配比中还可加入一些中微量元素，如：硝酸铵钙、硼砂、硫酸锌、硫酸锰、钼酸铵等。

圆盘造粒工艺：按比例将所有原料投入到地脚盘中，进行掺混，混匀的原料经过圆盘、烘干筒、冷却筒三个环节，最后经过筛选就可得到有机物料颗粒。

颗粒标准要求：颗粒大小为2.5-3.0mm，有机质≥25%，水分≤10%，PH 5.5-8.0，粪大肠菌群数≤100个/克，蛔虫卵死亡率≥95%。

将制得的有机物料颗粒经过输送带，送入涂膜筒中进行涂膜。

将吸附好的枯草芽孢杆菌和胶胨样芽孢杆菌固体菌剂按着1:2的比例进行混合，加入到糖蜜中，其菌剂与糖蜜的比例为1:8-10，为了提高涂膜效果，一般要求糖蜜的浓度应≥70%，通过膏体定量加注器，均匀的将糖蜜与固体菌剂的混合物加入到涂膜桶中，其加入速度为每小时5-8kg，即固体菌剂加入量占成品肥的0.25%-1%。

在涂膜过程中还可复配一些微量的生长调节物质，如生根粉，可加速生根，促进出苗缓苗，加入保水剂，制成具有保水功能的生物有机肥，丰富了产品功效。

经过涂膜后的颗粒，进行筛选、计量、包装，即得到了高活性的成品生物有机肥，产品严格按着NY884-2004的检验标准进行检验，此法生产的生物有机肥，其有效活菌数可达0.4亿/克，效果要好于含菌量为0.2亿/克的同类产品。

实验效果

试验设三个处理，三次重复，随即排列。

处理1：生物有机肥+常规追肥

生物有机肥做基肥，用量3000kg/ha，配合常规追肥；

处理2：生物有机肥基质+常规追肥

生物有机肥基质做基肥，用量3000kg/ha，配合常规追肥；

处理3：常规追肥。

试验测定内容及测定方法：

测定内容：产量；

测定方法：收获时每个小区单独收获、单独计产，折算出公顷产量。

结果分析：

表1：不同处理小区产量测定结果单位：kg

表2：不同处理公顷产量单位：kg/ka

表3 不同处理小区产量方差分析。

通过表1、表2可以看出，大兴区的试验点：生物有机肥+常规追肥的产量与生物有机肥基质+常规追肥及常规追肥比较，产量分别增加9.3%和14.9%；通州区的试验点：生物有机肥+常规追肥的产量与生物有机肥基质+常规追肥及常规追肥比较，产量分别增加7.0%和12.5%。

通过表3方差分析可以看出：

大兴区试验点：处理间F＞F_0.05，处理1的产量与处理2、处理3在5%水平上差异显著；

通州区试验点：处理间F＞F_0.05，处理1的产量与处理2、处理3在5%水平上差异显著。

试验结果表明：

施用生物有机肥可以显著提高油菜的产量，大兴区的试验点：生物有机肥+常规追肥的产量与生物有机肥基质+常规追肥及常规追肥比较在5%水平上差异显著，产量分别增加9.3%和14.9%。通州区的试验点：生物有机肥+常规追肥的产量与生物有机肥基质+常规追肥及常规追肥比较在5%水平上差异显著，产量分别增加7.0%和12.5%。

Claims

1.一种高活性颗粒状生物有机肥的生产工艺，其特征包括以下步骤：

（1）液体菌剂的制备：将用于生产的功能菌株利用发酵设备进行生产，其发酵液有效活菌数可达5-40亿/毫升；

（2）发酵液的吸附即固体菌剂的制备：通过搅拌设备将发酵液吸附到腐植酸上，制成固体菌剂，固体菌剂有效活菌数可达20-135亿/克；

（3）有机物料造粒：利用圆盘造粒法，将有机物料和辅料进行混合造粒；

（4）固体菌剂涂膜：利用膏体定量加注设备，把步骤（2）中得到的固体菌剂和粘着剂的混合物均匀的定量涂膜到有机物料颗粒的表面，然后计量，包装，得到成品生物有机肥；

步骤（4）中所述固体菌剂加入量占成品肥的0.25%-1%。

2.根据权利要求1所述的生物有机肥生产工艺，步骤（1）所述用于生产的功能菌株，其特征在于：所用功能菌株包括枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis），地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis），巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium），胶胨样芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus），细黄链霉菌（Streptomyces microflavus），可根据不同功效选用一种或多种菌的组合。

3.根据权利要求1所述的生物有机肥生产工艺的发酵液的吸附，其特征在于：采用腐植酸二次吸附法。

4.根据权利要求1所述的生物有机肥生产工艺的有机物料，其特征在于：选用经过乳酸乳杆菌（Lactobacillus lactis）和粉状毕赤酵母（Pichia farinose）腐熟的禽蓄粪便、人粪尿、食品垃圾、秸秆、中药渣、草炭、糠醛渣子中的两种或两种以上，所述的辅料包括：硫酸铵、碳酸铵、硫酸镁、膨润土，可选微量元素包括：硫酸锌、硫酸锰、硼砂、钼酸铵、硝酸铵钙。

5. 根据权利要求1所述的生物有机肥生产工艺，其特征在于：步骤（4）中粘着剂为浓度应≥70%的糖蜜。

6.根据权利要求1所述的生物有机肥生产工艺，其特征在于：步骤（4）粘着剂中可加入生根粉、调节剂等微量物质，以丰富产品功效。