CN102633539B - 一种高效生物有机肥及制作工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高效生物有机肥及制作工艺。所述生物有机肥首先将畜禽粪便发酵，再与粉碎后的农作物废弃物、洗毛下脚料复配；将腐植酸、微量元素、矿物质及筛分后的物料混合后造粒；最后将粒状物料烘干、冷却、筛分，包装成品。本发明可利用各种固体废弃物作原料，不仅原料成本低，而且转化利用废弃有害资源，可保护环境，造福社会，一般可降低化肥使用量的20～30％。本发明使用生物菌剂改变传统堆肥方式，充分利用畜禽粪便及农作物秸秆、洗毛下脚料等其它有机废料，通过少量的投入不仅提高了肥效、节约了时间、也给使用及生产都带来了诸多益处，确保了用肥的质量。

Description

一种高效生物有机肥及制作工艺

技术领域

本发明涉及生物有机肥技术领域，尤其涉及一种利用农业废弃物、洗毛下脚料制作的高效生物有机肥以及制作工艺。

背景技术

生物有机肥是指特定功能微生物与主要以动植物残体(如畜禽粪便、农作物秸秆等)为来源并经无害化处理、腐熟的有机物料复合而成的一类兼具微生物肥料和有机肥效应的肥料。

现代养殖业所产生的大量排泄物却给环境卫生带来了很大的压力，长期堆置的畜禽粪便滋生大量的苍蝇蚊虫，带着各种病菌到处传播，给养殖业安全及从业人员健康均带来严重的威胁。另一方面，化肥在农业生产中大量使用，虽然农产品产量有了很大的提高，但也带来诸如农产品品质下降、土壤板结、污染水源等问题，这些都是由于土壤长期缺乏有机质和化肥过量使用造成的，而要解决这些问题最根本的办法是减少化肥的使用量增加土壤有机质。特别是随着我国人民生活水平的提高以及入世后我国农产品应对国际竞争的需求，对农产品的品质提出了更高的要求，这些都给有机肥创造了巨大的市场空间。

生物有机肥与农家肥的区别如下：

1、生物有机肥完全腐熟，虫卵死亡率达到95％以上；农家肥堆放简单，虫卵死亡率低。

2、生物有机肥无臭；农家肥有恶臭。

3、生物有机肥施用方便，均匀；农家肥施用不方便，肥料施用不均匀。

生物有机肥营养元素齐全，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、通透交换性及植物成活率、增加有益菌和土壤微生物及种群。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。

目前我国农民绝大多数使用有机肥还是传统的堆制方法，堆制时间长、肥效低、污染环境、使用不方便、而且不充分腐熟的有机肥还是作物土传病害的主要传染源，使用不充分腐熟的有机肥还经常造成烧根烧苗。

生物有机肥生产技术是在畜禽粪便及其他有机物料中添加生物菌剂，经二周左右生物发酵处理，从而达到畜禽粪便彻底脱臭、腐熟、杀虫、灭菌的无害化、商品化处理目的，该技术特别适合养殖场、种植基地及养殖业集中地进行畜禽粪便加工。

CN 1618772A公开了一种高效生物有机肥，利用秸秆生物发酵剂将秸秆、谷壳、锯末等富含纤维素、半纤维素或木质素的物料进行发酵分解后作为载体，然后将多个生物菌种扩培制成复合生物菌剂，最后将发酵好的有机物料、复合生物菌剂以及适量的矿物质、微量元素按一定的比例配制而成。

CN 101774858A公开了一种有机生物肥，所述的有机生物肥各组分所占的重量份为：家畜粪便或秸秆或泥炭40份；油泊20份；磷肥20份；提苗剂8份；鱼粉5份；钾肥5份；菌种2份，该发明所述的有机生物肥制作工艺：按重量份取家畜粪便或秸秆或泥炭40份，进行干燥和粉碎，然后加入2份菌种在潮湿的状态下进行发酵处理，按重量份取油泊20份、磷肥20份、提苗剂8份、鱼粉5份和钾肥5份掺入到发酵后的家畜粪便或秸秆或泥炭中，生产出成品有机生物肥料。

现有生物有机肥普遍存在的生产周期长，肥效短，生产工艺复杂等一系列问题，因此，急需研究一种高效的生物有机肥来适应市场需求。

发明内容

本发明的目的在于提出了一种具有无污染、吸收快、肥效高、成本低、肥效持久、改良土壤、提高产量、改善农产品品质等诸多优点的高效生物有机肥及其生产工艺。

本发明的一个创新点在于将洗毛下脚料作为制作生物有机肥的原料，变废为宝。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种生物有机肥，所述有机肥按重量份数包括以下原料：畜禽粪便62～96；农作物废弃物13～40；洗毛下脚料10～42；生物菌种0.2～0.5；微量元素0.15～2。

优选地，畜禽粪便可选择63～95份，68～88份，75～82份，80份等；农作物废弃物可选择14～38份，17～35份，20～30份，23～27份，24份等；洗毛下脚料可选择11～40份，15～35份，18～30份，23～27份，25份等；生物菌种可选择0.21～0.48份，0.25～0.4份，0.29～0.36份，0.32份等；微量元素可选择0.16～1.95份，0.3～1.6份，0.43～1份，0.6份等。

作为优先技术方案，所述有机肥按重量份数包括以下原料：畜禽粪便70～90；农作物废弃物15～32；洗毛下脚料18～35；生物菌种0.22～0.4；微量元素0.2～1.2。

腐植酸是自然界中广泛存在的大分子有机物质，主要存在于泥炭、页岩和煤中，能与水中的金属离子离合，有利于营养元素向作物传送，并能改良土壤结构，有利于农作物的生长。本发明所述有机肥还包括3～20重量份的腐植酸，例如3.2～19份，5～17份，11～15份，14份等均可用于本发明。本发明优选10～18重量份的腐植酸，进一步优选13重量份的腐植酸。

矿物质又称无机盐，是地壳中自然存在的化合物或天然元素。本发明所述有机肥还包括12～30重量份的矿物质，例如13～38份，16～32份，20～27份，22～25份，23份等。本发明优选13～26重量份的矿物质，进一步优选20重量份的矿物质。所述矿物质来自硫酸镁、钼酸铵、硫酸锌或氯化钙中的一种或至少两种的混合物，例如硫酸镁，钼酸铵/硫酸锌，硫酸镁/硫酸锌/氯化钙等。

随着经济发展和生活水平的提高，畜禽产品需求量不断增加，生产规模不断扩大，畜禽养殖模式已从每家每户养殖转向规模化、集约化养殖，随着生产规模的扩大，排放的粪便带来的污染也非常严重，已经体现出一定的环境威胁水平和比较严重的环境压力。本发明所述畜禽粪便优选羊粪、鸡粪或猪粪中的一种或至少两种的混合物，例如鸡粪，羊粪/猪粪，鸡粪/羊粪/猪粪等，进一步优选羊粪、鸡粪和猪粪以2∶1∶1的比例混合而成。

由于农作物废弃物体积大、价值低，开发利用中存在收集、运输、保存难等问题，成为开发利用的关键制约因素。本发明所述农作物废弃物优选秸秆、草粉或砻糠中的一种或至少两种的混合物，例如草粉，秸秆，秸秆/草粉，秸秆/草粉/砻糠等，进一步优选秸秆和/或草粉。

洗毛是利用机械与化学相结合的方法去除原毛中的羊毛脂、羊汗和沾附的砂土等杂质，获得洗净毛的工艺过程。洗净毛中如含有未除去的尘土和羊毛脂，会影响后道工序和成品质量。在洗毛过程中会产生大量下脚料，合理高效地利用洗毛下脚料，变废为宝成为普遍关心的问题。本发明利用洗毛下脚料作为制作生物有机肥的其中一种原料，不但实现了变废为宝，而且使得制作生物有机肥的成本大幅下降。

本发明所述生物菌种为解磷菌、固氮菌、解钾菌组成的复合菌剂。各菌种间互不拮抗，在生物菌化发酵过程中协同作用。这些微生物利用有机废弃物作营养源，通过大量繁殖过程中的强大生化反应而完成对有机废弃物的无害化处理。

本发明最优选的技术方案为：所述有机肥按重量份数包括以下原料：羊粪40；鸡粪20；猪粪20；草粉20；洗毛下脚料23；生物菌种0.3；微量元素0.7；腐植酸13；矿物质20。

本发明所述的“包括”，意指其除所述组分外，还可以包括其他组分，这些其他组分赋予所述生物有机肥不同的特性。除此之外，本发明所述的“包括”，还可以替换为封闭式的“为”或“由……组成”。

一种生物有机肥的生产工艺，首先将畜禽粪便投入到混合发酵池中，进行预发酵；向混合发酵池中加入生物菌种，发酵至物料的颜色成深褐色，无粪臭但有堆肥气味；将发酵物料与粉碎后的农作物废弃物、洗毛下脚料混合；将复配后的物料进行翻抛，粉碎，筛分；将腐植酸、微量元素、矿物质及筛分后的物料混合后造粒；最后将粒状物料烘干、冷却、筛分，包装成品。

经工艺条件进一步优化后，本发明所述的一种生物有机肥的生产工艺，具体包括以下步骤：

(1)发酵

a、预发酵：以羊粪、鸡粪、猪粪按2∶1∶1的比例混合后，投入到混合发酵池中，进行有机物料接种、充分混合、预发酵；

b、主发酵：向混合发酵池中加入生物菌种，发酵温度控制在50～70℃，完成发酵后物料的颜色成深褐色，无粪臭但有堆肥气味；

(2)复配

a、粉碎：对农作物废弃物进行粉碎；

b、复配与混合：将预发酵物料与粉碎后的农作物废弃物、洗毛下脚料按1∶0.2∶0.3的比例混合；

c、含水率控制：处理后原料含水控制在60％；

(3)造粒

a、粉碎：将复配后的物料用翻抛机进行翻抛，然后由输送带输送进行粉碎、筛分；

b、混合与复配：将腐植酸、微量元素、矿物质及筛分后的物料进行混合、复配，输送至造粒机造粒。

c、造粒：物料进入造粒机加入水、蒸汽黏结成粒，造粒后物料通过输送带进入烘干机进行干燥，颗粒直径3.0mm，成粒率大于85％；

d、烘干：物料烘干温度不高于45℃；物料接触的热风温度，不高于130℃；

e、冷却；

f、冷却后的物料进行筛分，大颗粒物料经粉碎后与筛分的物料一起输送至造粒机进行再造粒，成品进行包装。

与已有技术方案相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明利用多种废弃物特别是洗毛下脚料制作生物有机肥，不但实现了变废为宝，而且使得制作生物有机肥的成本大幅下降。

2、本发明使用生物菌剂改变传统堆肥方式，充分利用畜禽粪便及农作物秸杆、洗毛下脚料等其它有机废料，通过少量的投入不仅提高了肥效、节约了时间、也给使用及生产都带来了诸多益处，确保了用肥的质量。

3、在处理物料的过程中微生物大量繁殖，微生物在繁殖过程中产生大量的特效代谢物质，如抗生素、激素等，抗生素能明显抑制土传病菌的传播，提高作物抗病能力，激素刺激作物快速生长发育。

4、伴随着处理过程大量繁殖起来的多功能细菌则起到固氮、解磷、解钾的作用，大大提高了作物对肥料的利用率，一般可降低化肥使用量的20～30％。

本发明产品接种了活性生物菌种，可在短时间内将固态有机废料腐熟、除臭成为优质生物有机肥，并有效增加产品与施用土壤的生物活性。由于采用了科学的配方，系列产品具有适用广、针对强(专用型)、吸收快、肥效高、作用强、成本低、无污染等特点。本发明可利用各种固体废弃物作原料，不仅原料成本低，而且转化利用废弃有害资源，可保护环境，造福社会。

下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的权利范围以权利要求书为准。

具体实施方式

为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：

实施例1

首先将40kg羊粪、20kg鸡粪和20kg猪粪投入到混合发酵池中，进行有机物料接种、充分混合、预发酵；向混合发酵池中加入0.3kg生物菌种，发酵温度控制在65℃，发酵至物料的颜色成深褐色，无粪臭但有堆肥气味。将发酵物料与20kg草粉、23kg洗毛下脚料混合，处理后原料含水控制在60％。将复配后的物料进行翻抛，粉碎，筛分；将13kg腐植酸、0.7kg微量元素、20kg矿物质及筛分后的物料混合后造粒；最后将粒状物料烘干、冷却、筛分，包装成品。

实施例2

首先将40kg羊粪、22kg鸡粪投入到混合发酵池中，进行有机物料接种、充分混合、预发酵；向混合发酵池中加入0.2kg生物菌种，发酵温度控制在65℃，发酵至物料的颜色成深褐色，无粪臭但有堆肥气味。将发酵物料与13kg粉碎后的农作物秸秆、18kg洗毛下脚料混合，处理后原料含水控制在60％。将复配后的物料进行翻抛，粉碎，筛分；将0.15kg微量元素及筛分后的物料混合后造粒；最后将粒状物料烘干、冷却、筛分，包装成品。

实施例3

首先将50kg鸡粪和46kg猪粪投入到混合发酵池中，进行有机物料接种、充分混合、预发酵；向混合发酵池中加入0.22kg生物菌种，发酵温度控制在65℃，发酵至物料的颜色成深褐色，无粪臭但有堆肥气味。将发酵物料与12kg草粉、20kg粉碎后的秸秆、10kg洗毛下脚料混合，处理后原料含水控制在60％。将复配后的物料进行翻抛，粉碎，筛分；将3kg腐植酸、1.2kg微量元素、12kg矿物质及筛分后的物料混合后造粒；最后将粒状物料烘干、冷却、筛分，包装成品。

实施例4

首先将40kg羊粪、30kg鸡粪投入到混合发酵池中，进行有机物料接种、充分混合、预发酵；向混合发酵池中加入0.4kg生物菌种，发酵至物料的颜色成深褐色，无粪臭但有堆肥气味。将发酵物料与10kg草粉、5kg砻糠、42kg洗毛下脚料混合。将复配后的物料进行翻抛，粉碎，筛分；将20kg腐植酸、0.2kg微量元素、30kg矿物质及筛分后的物料混合后造粒；最后将粒状物料烘干、冷却、筛分，包装成品。

实施例5

首先将40kg羊粪、30kg鸡粪和20kg猪粪投入到混合发酵池中，进行有机物料接种、充分混合、预发酵；向混合发酵池中加入0.5kg生物菌种，发酵温度控制在65℃，发酵至物料的颜色成深褐色，无粪臭但有堆肥气味。将发酵物料与40kg草粉、35kg洗毛下脚料混合，处理后原料含水控制在60％。将复配后的物料进行翻抛，粉碎，筛分；将18kg腐植酸、2kg微量元素、13kg矿物质及筛分后的物料混合后造粒；最后将粒状物料烘干、冷却、筛分，包装成品。

实施例6

首先将40kg羊粪、33kg鸡粪投入到混合发酵池中，进行有机物料接种、充分混合、预发酵；向混合发酵池中加入0.35kg生物菌种，发酵至物料的颜色成深褐色，无粪臭但有堆肥气味。将发酵物料与17kg草粉、10kg砻糠，25kg洗毛下脚料混合。将复配后的物料进行翻抛，粉碎，筛分；将10kg腐植酸、1kg微量元素、26kg矿物质及筛分后的物料混合后造粒；最后将粒状物料烘干、冷却、筛分，包装成品。

本发明产品除有高效的固氮、解磷、解钾活性微生物外，还含有丰富的有机质和微量元素，适用于农林业的各种作物生产与生产基地的土壤改良工程：棉花、粮食经济作物、蔬菜、果树、瓜果、花卉、苗木、烟草等增产增收，每亩可增产15～35％左右；改善农产品品质，提高果品蔬菜的甜度、维生素等，果品蔬菜外观质量好；改良培肥土壤，提高土壤生物活性，保肥、保水抗旱；提高作物抗病虫害、抗寒、抗高温、抗倒伏的能力；使作物早熟6～12天，提早上市，提高化肥利用率20～30％，其肥效明显高于一般化肥和无机复合肥。

申请人声明，所属技术领域的技术人员在上述实施例的基础上，将上述实施例某组分的具体含量点值，与发明内容部分的技术方案相组合，从而产生的新的数值范围，也是本发明的记载范围之一，本申请为使说明书简明，不再罗列这些数值范围。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的制作步骤，但本发明并不局限于上述制作步骤，即不意味着本发明必须依赖上述制作步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (7)

1.一种高效生物有机肥，其特征在于，所述有机肥按重量份数包括以下原料：畜禽粪便62～96；农作物废弃物13～40；洗毛下脚料10～42；生物菌种0.2～0.5；微量元素0.15～2；腐殖酸3～20；矿物质12～30；

所述畜禽粪便由羊粪、鸡粪和猪粪以2:1:1的比例混合而成；

所述农作物废弃物为秸秆、草粉或砻糠中的一种或至少两种的混合物；

所述生物菌种为解磷菌、固氮菌、解钾菌组成的复合菌剂；

所述矿物质来自硫酸镁、钼酸铵、硫酸锌或氯化钙中的一种或至少两种的混合物；

所述有机肥的制作工艺为：先将畜禽粪便投入到混合发酵池中，进行预发酵；向混合发酵池中加入生物菌种，发酵至物料的颜色成深褐色，无粪臭但有堆肥气味；将发酵物料与粉碎后的农作物废弃物、洗毛下脚料混合；将复配后的物料进行翻抛，粉碎，筛分；将腐植酸、微量元素、矿物质及筛分后的物料混合后造粒；最后将粒状物料烘干、冷却、筛分，包装成品。

2.如权利要求1所述的生物有机肥，其特征在于，所述有机肥中包括10～18重量份的腐植酸。

3.如权利要求2所述的生物有机肥，其特征在于，所述有机肥中包括13重量份的腐植酸。

4.如权利要求1所述的生物有机肥，其特征在于，所述有机肥中包括13～26重量份的矿物质。

5.如权利要求4所述的生物有机肥，其特征在于，所述有机肥中包括20重量份的矿物质。

6.如权利要求1所述的生物有机肥，其特征在于，所述农作物废弃物为秸秆和/或草粉。

7.如权利要求1所述的生物有机肥，其特征在于，所述有机肥按重量份数包括以下原料：羊粪40；鸡粪20；猪粪20；草粉20；洗毛下脚料23；生物菌种0.3；微量元素0.7；腐植酸13；矿物质20。