CN102633543A - 一种生物有机肥的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种生物有机肥的生产工艺。所述工艺以畜禽粪便、农作物废弃物以及生物菌种为原料，经发酵，复配，造粒等工序生产生物有机肥。本发明有无污染、无公害、吸收快、肥效高、成本低、肥效持久、壮苗抗病、改良土壤、提高产量、改善农产品品质等诸多优点，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。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。

Description

一种生物有机肥的生产工艺

技术领域

本发明涉及生物有机肥技术领域，尤其涉及一种生物有机肥的生产工艺。

背景技术

随着我国经济改革的不断深入，农村经济得到快速的发展，促进了养殖业的蓬勃发展。然而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。

生物有机肥技术是利用养殖厂的畜禽粪便生产有机肥，不仅解决了养殖厂污染及养殖安全问题，极大的改善了广大从业者的生活及工作环境，也成为养殖厂一个新的经济增长点。

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 101774845A公开了一种高效生物有机肥，由下述重量比的原料制成：畜禽粪便55％-60％，秸秆20-25％，油渣5-10％，腐殖酸10-15％，速腐剂0.1-0.3％，微量元素0.5-1％。该发明采用生物菌剂好氧发酵降解工艺、低温干燥工艺和制粒工艺生产生物有机肥。

CN 1618772A也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。

发明内容

本发明的目的在于针对现有生物有机肥存在的生产周期长、肥效较短等一系列问题，提出了一种具有无污染、无公害、吸收快、肥效高、成本低、肥效持久、壮苗抗病、改良土壤、提高产量、改善农产品品质等诸多优点的生物有机肥的生产工艺。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种生物有机肥的生产工艺，包括以下步骤：

(1)发酵

a、预发酵：以畜禽粪便为原料，投入到混合发酵池中，进行预发酵；

b、主发酵：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；

(2)复配

将发酵物料与粉碎后的农作物废弃物混合；

(3)造粒

将复配后的物料进行翻抛，粉碎，筛分；将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。

进一步地，将步骤(3)最后筛分出的大颗粒粒状物料经粉碎后输送至造粒机参与造粒。

进一步地，步骤(1)a所述的畜禽粪便选自本领域技术人员能够获知的任一种或几种畜禽粪便，本发明无特殊限制，其混合比例也可由技术人员根据实际情况和经验进行选择。本发明优选羊粪、鸡粪、猪粪以2∶1∶1的比例混合。预发酵时间为1～3天。

本发明步骤(1)b所述的生物菌种的加入量为预发酵物料的0.12～0.23％，例如0.13％，0.16％，0.2％，0.22％等，优选0.15～0.2％，进一步优选0.18％。所述生物菌种可由技术人员根据实际情况选择，对其种类并无限制。其主要由真菌、酵母菌、放线菌和细菌等多种有益微生物复合而成，他们互不拮抗，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。

进一步地，主发酵温度为50～70℃，例如52℃，55℃，57℃，60℃，64℃，68℃等，优选60～65℃，进一步优选65℃。

步骤(2)所述发酵物料与粉碎后的农作物废弃物的重量比为1∶0.12～0.25，例如1∶0.13，1∶0.18，1∶0.21，1∶0.24等，优选1∶0.15～1∶0.2，进一步优选1∶0.2。

根据不同土壤与不同作物要求，添加微量元素和矿物质，使肥料中含有多种植物生长所需的营养元素如：氮、磷、钾、钠、锰、锌、铜等。

进一步地，复配后物料的含水率为55～68％，例如56％，58％，61％，63％，66％，67％等，优选60～65％，进一步优选65％。

步骤(3)将复配后的物料进行翻抛，粉碎，筛分后，100～60目的原料约占30～40％，60目～1.00mm的原料约占35％，直径1.00～2.00mm的小颗粒约占25～30％。材料细度越高，粘性就越好，造粒后的颗粒表面光洁度也就越高。但是在生产过程中，超比例的高细度材料的使用，易出现因粘性过好造成颗粒过大、颗粒不规则等问题。

本发明步骤(3)造粒后颗粒的直径为1.5～4.5mm，例如1.6mm，2.2mm，2.7mm，3.3mm，3.8mm，4.2mm，4.4mm等，优选2～4mm，进一步优选3mm。

生物有机肥的生产过程中，不仅成形后颗粒含水量一般都要超过指标，需要低温烘干，而且有机质原料经过发酵后，含水率约为30％，成粒后颗粒水分在15～20％，因此需要进行烘干处理。为避免有效活细菌在烘干过程中因温度过高而死亡，物料烘干温度不得高于45℃，为此与物料接触的热风温度，应根据物料的含水率不同而有所不同，一般不超过130℃。步骤(3)烘干温度不高于45℃，例如28℃，30℃，35℃，39℃，44℃等，优选32～40℃，进一步优选35℃。与物料接触的热风温度不高于130℃，例如100℃，106℃，113℃，120℃，124℃，128℃等，优选110～125℃，进一步优选115℃。

烘干的物料经输送带进入冷却机进行冷却。冷却过程主要是用风机将自然空气经管道送入冷却机中对物料进行冷却，冷却机内风向为逆流，经风机、管道抽进的尾气与烘干机的尾气一起处理排入大气。

本发明提供一种生物有机肥的生产工艺，工艺条件优化后具体包括以下步骤：

(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按1∶0.2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：将微量元素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：

本发明是一种将畜禽粪便、作物秸杆、洗毛污泥、生活污泥等有机废弃物添加生物菌种后快速腐熟制成生物有机肥的工艺，具有以下显著特点：

1、快速腐熟有机固体堆料，使用多种不同堆肥底料。

2、有效活菌含量≥10亿/g，添加量少成本低。

3、起温快，环境温度在0～5℃时，48～72小时内堆肥温度可上升到55～70℃。

4、堆肥周期短(7～10天)，可节省大量场地和费用。

5、可快速有效消除物料中的异味。

6、养分全面持久，可连续转化土壤养分，肥效长达120天。施用后能起到增加微生物菌群数量、改善土壤理化性状、调节土壤pH值等作用，肥效显著。

7、堆肥高温持久，能杀死堆肥原料中的病菌、虫卵，短时间内使堆肥达到无公害化标准，成为符合绿色食品生产要求的高效商品有机肥。

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

将羊粪、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；向混合发酵池中加入占预发酵物料0.18％的生物菌种，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。对农作物废弃物进行粉碎，将发酵物料与粉碎后的农作物废弃物按1∶0.2的比例混合，处理后原料含水控制在60％。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；将微量元素及筛分后的物料进行混合、复配，输送至造粒机造粒。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％；物料烘干温度为35℃；物料接触的热风温度为115℃；烘干后的物料冷却后进行筛分，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。

实施例2

将羊粪、鸡粪按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；向混合发酵池中加入占预发酵物料0.12％的生物菌种，发酵温度控制在50℃，发酵至物料的颜色成深褐色，无粪臭但有堆肥气味。对农作物废弃物进行粉碎，将发酵物料与粉碎后的农作物废弃物按1∶0.12的比例混合，处理后原料含水控制在55％。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；将微量元素及筛分后的物料进行混合、复配，输送至造粒机造粒。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1.5mm，成粒率大于85％；物料烘干温度为45℃；物料接触的热风温度为130℃；烘干后的物料冷却后进行筛分，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。

实施例3

将羊粪、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；向混合发酵池中加入占预发酵物料0.23％的生物菌种，发酵温度控制在70℃，发酵至物料的颜色成深褐色，无粪臭但有堆肥气味。对农作物废弃物进行粉碎，将发酵物料与粉碎后的农作物废弃物按1∶0.25的比例混合，处理后原料含水控制在68％。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；将微量元素及筛分后的物料进行混合、复配，输送至造粒机造粒。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4.0mm，成粒率大于85％；物料烘干温度为32℃；物料接触的热风温度为110℃；烘干后的物料冷却后进行筛分，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。

实施例4

将鸡粪、猪粪按2∶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；向混合发酵池中加入占预发酵物料0.2％的生物菌种，发酵温度控制在60℃，发酵至物料的颜色成深褐色，无粪臭但有堆肥气味。对农作物废弃物进行粉碎，将发酵物料与粉碎后的农作物废弃物按1∶0.15的比例混合，处理后原料含水控制在68％。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；将微量元素及筛分后的物料进行混合、复配，输送至造粒机造粒。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2.0mm，成粒率大于85％；物料烘干温度为40℃；物料接触的热风温度为125℃；烘干后的物料冷却后进行筛分，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。

本发明产品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，本发明通过上述实施例来说明本发明的生产步骤，但本发明并不局限于上述生产步骤，即不意味着本发明必须依赖上述生产步骤才能实施。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 (10)

1.一种生物有机肥的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(1)发酵

a、预发酵：以畜禽粪便为原料，投入到混合发酵池中，进行预发酵；

b、主发酵：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；

(2)复配

将发酵物料与粉碎后的农作物废弃物混合；

(3)造粒

将复配后的物料进行翻抛，粉碎，筛分；将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。

2.如权利要求1所述的生产工艺，其特征在于，将步骤(3)最后筛分出的大颗粒粒状物料经粉碎后输送至造粒机参与造粒。

3.如权利要求1或2所述的生产工艺，其特征在于，步骤(1)a所述的畜禽粪便优选羊粪、鸡粪、猪粪以2∶1∶1的比例混合；

优选地，所述预发酵时间为1～3天。

4.如权利要求1-3之一所述的生产工艺，其特征在于，步骤(1)b所述的生物菌种的加入量为预发酵物料的0.12～0.23％，优选0.15～0.2％，进一步优选0.18％。

5.如权利要求1-4之一所述的生产工艺，其特征在于，步骤(1)b所述主发酵温度为50～70℃，优选60～65℃，进一步优选65℃。

6.如权利要求1-5之一所述的生产工艺，其特征在于，步骤(2)所述发酵物料与粉碎后的农作物废弃物的重量比为1∶0.12～0.25，优选1∶0.15～1∶0.2，进一步优选1∶0.2。

7.如权利要求1-6之一所述的生产工艺，其特征在于，复配后物料的含水率为55～68％，优选60～65％，进一步优选65％。

8.如权利要求1-7之一所述的生产工艺，其特征在于，步骤(3)将复配后的物料进行翻抛，粉碎，筛分后，100～60目的原料约占30～40％，60目～1.00mm的原料约占35％，直径1.00～2.00mm的小颗粒约占25～30％；

优选地，造粒后颗粒的直径为1.5～4.5mm，优选2～4mm，进一步优选3mm。

9.如权利要求1-8之一所述的生产工艺，其特征在于，步骤(3)烘干温度不高于45℃，优选32～40℃，进一步优选35℃；与物料接触的热风温度不高于130℃，优选110～125℃，进一步优选115℃。

10.如权利要求1-9之一所述的生产工艺，其特征在于，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：将发酵物料与粉碎后的农作物废弃物按1∶0.2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。