CN102701807A - 一种利用畜禽废水分离物制备生物有机肥的方法 - Google Patents

Abstract

一种畜禽废水分离物制备生物有机肥的方法，特别涉及一种利用畜禽废水和功能微生物制备有机肥的方法与应用，属于新型有机肥技术领域及农业废弃物循环利用技术领域。将功能菌株荧光假单胞菌、腊状芽孢杆菌、欧文氏菌制成的菌剂加入到腐熟的麸皮、秸秆粉、菇渣等有机废料中进行腐熟发酵，制成有机肥。本发明利用畜禽废水制备有机肥，是废弃物的资源化，并且制备方法简便，易于在肥料工业中推广应用。

Description

一种利用畜禽废水分离物制备生物有机肥的方法

技术领域

本发明涉及一种畜禽废水分离物制备生物有机肥的方法，特别涉及一种利用畜禽废水分离物和有机废料、功能微生物混合制取有机肥料及其制备方法，属于新型有机肥技术领域及农业废弃物资源循环利用技术领域。

背景技术

畜禽废水的沼渣沼液中含有植物生长所需的营养元素、病原微生物的存货量少、并富含利于土壤改良的有机物质及易于植物吸收的小分子腐殖质。沼渣沼液对作物产量及品质的提高都具有积极意义，并且也有利于土壤肥力的保持和提高，因此肥用是沼渣沼液目前最主要的利用方式。

沼渣脱水后制成有机肥或有机复混肥施用是一种变废为宝、提高肥效、改善土壤肥力的较好方法，但目前沼气工程中基本还没有成熟的沼渣制肥技术，这主要是受固液肥力、渣滓干化、沼渣养分含量低、经济不确定等因素的制约。针对沼渣制肥方面的研究目前还比较薄弱，本发明人研究开发了一种沼液综合利用技术(CN102211838A)，根据文献检索利用其所述的二级分离物制取有机肥料目前未见相关的研究和报道。

发明内容

针对现有的技术不足，本发明的目的是提供一种有机肥料及其制备方法。该有机肥料包含植物有益功能微生物菌群、有机质含量高，生物活性全、成本低廉、肥料利用率高的新型有机肥料。

本发明的另一目的是提供一种生物有机肥的制备方法。

一种生物有机肥料，成分如下，均为重量份数：

二级分离物20～40；功能微生物菌剂0.01～10；腐熟堆肥50～80；

上述的二级分离物是按照下列处理步骤所述的畜禽废水分离物。

(1)、畜禽废水注入调节池，然后按重量百分比加入0.01～3％的助剂进行曝气、搅拌，同时用超声波处理，超声波频率范围为20～100kHZ，超声波强度范围为0.1～70W/cm²，超声波反应时间0.1～60min。所述的助剂是除臭剂、微生物调节剂中的一种或混合。

超声波处理优选超声波频率为40kHZ，超声波强度为40W/cm²，超声波反应时间为3min。

(2)、将步骤(1)处理后的调节池废水经过格栅粗筛分离，去除大颗粒，得到一级分离物，调节池废水注入分离池中，在分离池中按重量百分比加入0.01～3％的助剂进行曝气、搅拌好氧处理；所述的助剂是除臭剂、微生物调节剂中的一种或混合。

(3)、将步骤(2)处理后的分离池废水注入分离设备进行分离得到二级分离物和分离废水；

所述分离设备为离心机，离心机转速范围为3000rpm/min～100000rpm/min。优选转速为15000rpm/min。

所述分离设备为压滤机，压滤机滤布孔径为100～500目，压力范围为0.5～2Mpa。优选滤布孔径为150目，压力为0.45Mpa。

上述功能微生物菌剂为功能菌株荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)ACCC04268、腊状芽孢杆菌(Bacillus cereus)ACCC01955、欧文氏菌(Erwiniasp.)ACCC01443制成的混合功能微生物菌剂，成品活菌总浓度为1×10⁸～1×10¹⁴cfu/ml，上述所说的三种微生物的质量份数比为0.5～1.5∶0.5～1.5∶0.5～1.5。

上述的腐熟堆肥为，将制成的堆肥原料在常温下堆制3～30天，湿度40～90％，制成堆肥。

上述的堆肥原料为麸皮、秸秆粉、菇渣等。

上述的堆肥为原料，按重量0.1～1％的重量比例接入蜡质芽孢杆菌(Bacilluscereus)菌悬液，将物料与菌剂搅拌均匀后进行第一次发酵，发酵温度为60～70℃，发酵时间为3～10天，其中蜡质芽孢杆菌的菌悬液总菌量≥10⁸个/ml；

一种生物有机肥料的制备方法，步骤如下：

(1)二级分离物的预处理

将二级分离物中进行自然风干固化，使风干固化后的水分为30wt％以下：

(2)制粒前混配处理

①将水分小于30wt％的二级分离物用链式粉碎机粉碎成松散粉状；

②第一次发酵完成后，待堆肥物料的温度降至20～30℃后，按重量的50％加入松散粉状的二级分离物，同时按总重量的0.1～2％的重量比例向混合物料接入功能微生物菌剂，进行第二次发酵，调节物料的pHwei 6～7，含水率40～70％，发酵温度控制在45℃以下，发酵时间为3～10天；其中所述的功能微生物菌剂含荧光假单胞杆菌(Pseudomonas flurescens)、欧文氏菌(Erwinia sp.)，其配比为1∶1，其中总菌量≥10⁸个/ml；

③制粒、整形

将第二次发酵好的菌肥用晾晒或烘干方法干燥，使菌肥的水分含量降至15％以下，将混配好的物料投入挤压造粒机中挤压制粒，将挤压成形的柱状颗粒投入圆盘整形机中，将颗粒整形为球状颗粒；

(4)烘干、冷却

将球状颗粒投入烘干机中，烘干至水分小于20wt％，再经冷却机冷却至40℃以下。

上述的三种功能微生物菌株可以在中国农业微生物菌种保藏管理中心购买。

培养基

LB培养基：酵母膏5g；NaCl 10g；蛋白胨10g；琼脂20g；水1000ml；pH 7.0；

将本发明所用的三种微生物菌株分别接种于LB琼脂培养基上进行培养；然后分别接种于上述LB培养基的液体培养基(不加琼脂)中，进行液体扩大培养，就制备出三种组成微生物菌株的液体菌剂。

与现有肥料相比本发明具有如下优良效果：

1、本发明中含有大量的有机成分和有益菌群，不仅能增加土壤有机质含量，提高土壤肥力，促进作物对养分的吸收。

2、本发明有机粉料成本低廉，生产工艺简便易行，施用方便。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明做进一步阐述，但本发明所保护范围不仅限于此。

实例1

制取二级分离物：

1)、畜禽废水注入调节池，然后按重量百分比加入0.01～3％的助剂进行曝气、搅拌，同时用超声波处理，超声波频率范围为20～100kHZ，超声波强度范围为0.1～70W/cm²，超声波反应时间0.1～60min。所述的助剂是除臭剂、微生物调节剂中的一种或混合。

超声波处理优选超声波频率为40kHZ，超声波强度为40W/cm²，超声波反应时间为3min。

(2)、将步骤(1)处理后的调节池废水经过格栅粗筛分离，去除大颗粒，得到一级分离物，调节池废水注入分离池中，在分离池中按重量百分比加入0.01～3％的助剂进行曝气、搅拌好氧处理；所述的助剂是除臭剂、微生物调节剂中的一种或混合。

(3)、将步骤(2)处理后的分离池废水注入分离设备进行分离得到二级分离物和分离废水；

所述分离设备为离心机，离心机转速范围为3000rpm/min～100000rpm/min。优选转速为15000rpm/min。

所述分离设备为压滤机，压滤机滤布孔径为100～500目，压力范围为0.5～2Mpa。优选滤布孔径为150目，压力为0.45Mpa。

生物有机肥由如下成分组成：

二级分离物30kg，麸皮65kg，第一次发酵用菌剂2kg，第二次发酵用菌剂3kg。二级分离物主要成分及含量为：有机质53.2％；氮4.39％、磷0.34％、钾1.02％、水分74.15％、pH值7.0。

制作第一发酵用菌剂：

将蜡质芽孢杆菌接种于LB培养基，经过试管培养，培养温度25～35℃，培养时间36～60小时；

经过试管培养的腊状芽孢杆菌转入1000ml摇瓶培养，培养温度为22～35℃，转速为为160～200转/分钟，培养时间24～48小时；

然后，将经过摇瓶培养的腊状芽孢杆菌接入种子罐培养，培养温度为25～35℃，培养时间为24～48小时；

经过种子罐培养后，腊状芽孢杆菌按体积百分比的5～10％，转入发酵罐液体培养，培养温度为28～35℃，培养时间24～72小时，发酵罐培养完成后各罐进行镜检，发酵液体达到10⁸个/ml，即可作为第一次发酵用菌悬液；

制作第二发发酵用功能微生物菌剂：

将荧光假单胞杆菌、欧文氏菌采用LB培养，分别经过试管培养，培养温度为25～35℃，培养时间36～60小时；

经过试管培养的荧光假单胞杆菌、欧文氏菌分别转入1000ml摇瓶培养培养，培养温度为28～35℃，转速为160～200转/分钟，培养时间为24～48小时；

然后，将经过摇瓶培养的荧光假单胞杆菌、欧文氏菌，分别接入种子罐培养，培养温度为25～35℃，培养时间为24～48小时；

经过种子罐培养后的荧光假单胞杆菌、欧文氏菌，在分别按体积比封闭的5～10％，转入发酵罐培养，培养温度为28～35℃，培养时间为20～48小时，培养完成形成菌悬液，各罐分别镜检，发酵液菌体达10⁸个/ml。

荧光假单胞杆菌、欧文氏菌菌悬液按1∶1比例混合形成功能微生物菌剂。

将培养好的第一次发酵用菌剂2kg，加入65kg麸皮堆肥物料中；将物料与菌剂搅拌均匀后进行第一次发酵，发酵温度为60～70℃，发酵时间为3～10天。

将二级分离物进行自然风干固化，使风干固化后的水分为30wt％以下，并用链式粉碎机分碎成松散粉状；

第一次发酵完成，待物料温度降至20～30℃，接入第二次发酵用菌剂，接种量为3kg，同时加入30kg松散粉状的二级分离物，搅拌均匀，调节物料pH值为6～7，含水率为50～60％；发酵温度控制在45℃以下，若温度过高以搅拌形式散热，使功能微生物充分繁殖，发酵时间为3～10天。

将第二次发酵好的菌肥用晾晒或烘干方法干燥，使菌肥的水分含量降至15％以下，将混配号的物料投入挤压造粒机中挤压制粒，将挤压成形的柱状颗粒投入圆盘整形机中，将颗粒整形为球状颗粒；

将球状颗粒投入烘干机中，烘干至水分小于20wt％，再经冷却机冷却至40℃以下。

实施例2

制取二级分离物步骤同实施例1

制取生物有机肥由如下成分组成：

二级分离物25kg，菇渣69kg，第一次发酵用菌剂3kg，第二次发酵用菌剂3kg。

制作第一发酵用菌剂：

将蜡质芽孢杆菌接种于LB培养基，经过试管培养，培养温度25～35℃，培养时间36～60小时；

经过试管培养的腊状芽孢杆菌转入1000ml摇瓶培养，培养温度为22～35℃，转速为为160～200转/分钟，培养时间24～48小时；

然后，将经过摇瓶培养的腊状芽孢杆菌接入种子罐培养，培养温度为25～35℃，培养时间为24～48小时；

经过种子罐培养后，腊状芽孢杆菌按体积百分比的5～10％，转入发酵罐液体培养，培养温度为28～35℃，培养时间24～72小时，发酵罐培养完成后各罐进行镜检，发酵液体达到10⁸个/ml，即可作为第一次发酵用菌悬液；

制作第二发发酵用功能微生物菌剂：

将荧光假单胞杆菌、欧文氏菌采用LB培养，分别经过试管培养，培养温度为25～35℃，培养时间36～60小时；

经过试管培养的荧光假单胞杆菌、欧文氏菌分别转入1000ml摇瓶培养培养，培养温度为28～35℃，转速为160～200转/分钟，培养时间为24～48小时；

然后，将经过摇瓶培养的荧光假单胞杆菌、欧文氏菌，分别接入种子罐培养，培养温度为25～35℃，培养时间为24～48小时；

经过种子罐培养后的荧光假单胞杆菌、欧文氏菌，在分别按体积比封闭的5～10％，转入发酵罐培养，培养温度为28～35℃，培养时间为20～48小时，培养完成形成菌悬液，各罐分别镜检，发酵液菌体达10⁸个/ml。

荧光假单胞杆菌、欧文氏菌菌悬液按1∶1比例混合形成功能微生物菌剂。

将培养好的第一次发酵用菌剂3kg，加入69kg菇渣堆肥物料中；将物料与菌剂搅拌均匀后进行第一次发酵，发酵温度为60～70℃，发酵时间为3～10天。

将二级分离物进行自然风干固化，使风干固化后的水分为30wt％以下，并用链式粉碎机分碎成松散粉状；

第一次发酵完成，待物料温度降至20～30℃，接入第二次发酵用菌剂，接种量为3kg，同时加入25kg松散粉状的二级分离物，搅拌均匀，调节物料pH值为6～7，含水率为50～60％；发酵温度控制在45℃以下，若温度过高以搅拌形式散热，使功能微生物充分繁殖，发酵时间为3～10天。

将第二次发酵好的菌肥用晾晒或烘干方法干燥，使菌肥的水分含量降至15％以下，将混配号的物料投入挤压造粒机中挤压制粒，将挤压成形的柱状颗粒投入圆盘整形机中，将颗粒整形为球状颗粒；

将球状颗粒投入烘干机中，烘干至水分小于20wt％，再经冷却机冷却至40℃以下。

实施例3

制取二级分离物步骤同实施例1

制取生物有机肥由如下成分组成：

二级分离物40kg，秸秆粉56kg，第一次发酵用菌剂2kg，第二次发酵用菌剂2kg。

制作第一发酵用菌剂：

将蜡质芽孢杆菌接种于LB培养基，经过试管培养，培养温度25～35℃，培养时间36～60小时；

经过试管培养的腊状芽孢杆菌转入1000ml摇瓶培养，培养温度为22～35℃，转速为为160～200转/分钟，培养时间24～48小时；

然后，将经过摇瓶培养的腊状芽孢杆菌接入种子罐培养，培养温度为25～35℃，培养时间为24～48小时；

经过种子罐培养后，腊状芽孢杆菌按体积百分比的5～10％，转入发酵罐液体培养，培养温度为28～35℃，培养时间24～72小时，发酵罐培养完成后各罐进行镜检，发酵液体达到10⁸个/ml，即可作为第一次发酵用菌悬液；

制作第二发发酵用功能微生物菌剂：

将荧光假单胞杆菌、欧文氏菌采用LB培养，分别经过试管培养，培养温度为25～35℃，培养时间36～60小时；

经过试管培养的荧光假单胞杆菌、欧文氏菌分别转入1000ml摇瓶培养培养，培养温度为28～35℃，转速为160～200转/分钟，培养时间为24～48小时；

然后，将经过摇瓶培养的荧光假单胞杆菌、欧文氏菌，分别接入种子罐培养，培养温度为25～35℃，培养时间为24～48小时；

经过种子罐培养后的荧光假单胞杆菌、欧文氏菌，在分别按体积比封闭的5～10％，转入发酵罐培养，培养温度为28～35℃，培养时间为20～48小时，培养完成形成菌悬液，各罐分别镜检，发酵液菌体达10⁸个/ml。

荧光假单胞杆菌、欧文氏菌菌悬液按1∶1比例混合形成功能微生物菌剂。

将培养好的第一次发酵用菌剂2kg，加入56kg秸秆粉堆肥物料中；将物料与菌剂搅拌均匀后进行第一次发酵，发酵温度为60～70℃，发酵时间为3～10天。

将二级分离物进行自然风干固化，使风干固化后的水分为30wt％以下，并用链式粉碎机分碎成松散粉状；

第一次发酵完成，待物料温度降至20～30℃，接入第二次发酵用菌剂，接种量为2kg，同时加入40kg松散粉状的二级分离物，搅拌均匀，调节物料pH值为6～7，含水率为50～60％；发酵温度控制在45℃以下，若温度过高以搅拌形式散热，使功能微生物充分繁殖，发酵时间为3～10天。

将第二次发酵好的菌肥用晾晒或烘干方法干燥，使菌肥的水分含量降至15％以下，将混配号的物料投入挤压造粒机中挤压制粒，将挤压成形的柱状颗粒投入圆盘整形机中，将颗粒整形为球状颗粒；

将球状颗粒投入烘干机中，烘干至水分小于20wt％，再经冷却机冷却至40℃以下。

应用效果

1、按实施例1，在一亩地白菜露地施用基肥100公斤及堆肥50公斤，白菜增产幅度高于对照，产量增加12.3～17.8％。经过多次测量、观察、白菜的颜色浓绿，水份适中，气味芳香，食用口感极佳。每株的平均叶数比对照增加16.7％。

2、按实施例3，在一亩地西瓜露地施用基肥140公斤及追肥80公斤，发芽率和增产幅度均高于对照，发芽率增加6.8％，产量增加19.3％。经过多次测量、观察，无论是叶片、株高、茎粗等指标均优于对照。西瓜质量更优越，糖度更高，口感更爽。

通过以上实施例充分说明了本发明能够提高作物的产量及质量。

Claims (6)

1.一种畜禽废水分离物制备生物有机肥，成分如下，均为重量份数，其特征在于：二级分离物20～40；功能微生物菌剂0.01～10；腐熟堆肥50～80；

2.根据权利要求1所述的功能微生物菌剂为，功能菌株荧光假单胞菌(Pseudomonasfluorescens)、腊状芽孢杆菌(Bacillus cereus)、欧文氏菌(Erwinia sp.)制成的混合功能微生物菌剂，成品活菌总浓度为1×10⁸～1×10¹⁴cfu/ml，上述所说的三种微生物的质量份数比为0.5～1.5∶0.5～1.5∶0.5～1.5。

3.根据权利要求1所述的腐熟堆肥为，将制成的堆肥原料在常温下堆制3～30天，湿度40～90％，制成堆肥。

4.根据权利要求3所述的堆肥原料为麸皮、秸秆粉、菇渣。

5.根据权利要求3所述的堆肥为原料，按总量0.1～1％的重量比例接入腊状芽孢杆菌(Bacilluscereus)菌悬液，将物料与菌剂搅拌均匀后进行第一次发酵，发酵温度为60～70℃，发酵时间为3～10天，其中腊状芽孢杆菌的菌悬液总菌量≥10⁸个/ml；

6.根据权利要求1所述的生物有机肥的制备方法，步骤如下：

(1)二级分离物的预处理

将二级分离物中进行自然风干固化，使风干固化后的沼渣水分为30wt％以下；

(2)制粒前混配处理

①将水分小于30wt％的二级分离物用链式粉碎机粉碎成松散粉状；

②第一次发酵完成后，待堆肥物料的温度降至20～30℃后，按重量的30～90％加入松散粉状的二级分离物，同时按总重量的0.1～2％的重量比例向混合物料接入功能微生物菌剂，进行第二次发酵，调节物料的pH为6～7，含水率40～70％，发酵温度控制在45℃以下，发酵时间为3～10天；其中所述的功能微生物菌剂含荧光假单胞杆菌(Pseudomonas fluorescens)、欧文氏菌(Erwinia sp.)，其配比为1∶1，其中总菌量≥10⁸个/ml；

(3)制粒、整形

将第二次发酵好的菌肥用晾晒或烘干方法干燥，使菌肥的水分含量降低15％以下，将混配好的物料投入挤压造粒机中挤压制粒，将挤压成形的柱状颗粒投入圆盘整形机中，将颗粒整形为球状颗粒；

(4)烘干、冷却

将球状颗粒投入烘干机中，烘干至水分小于20wt％，再经冷却机冷却至40℃以下。