CN103073354A - 一种特种有机肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及肥料领域，提供了一种特种有机肥，按重量比该有机肥由以下组分组成：有机质50-70份，复合氨基酸水解液20-35份，氮肥2-6份，钾肥1-3份，磷肥3-8份。本发明为国内首次利用复合氨基酸水解液络合污泥生产有机肥，该工艺流程合理，操作简单，适合大规模生产，附加值高。该特种有机肥高活性、营养丰富，除具备有机肥的高效土壤改良作用外，还可明显增强作物抗病虫害以及修复受损根系，特别是有效减少作物土传真菌病及根结线虫病的发生。

Description

一种特种有机肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及肥料领域，尤其涉及一种特种有机肥及其制备方法。

背景技术

有机肥主要是由动植物残体、排泄物及生物废物等发酵而成，含植物必须的大量元素、微量元素及丰富的有机养分，可有效应对并解决施用化肥导致的土壤板结、贫瘠以及土壤环境污染问题。根据全国土壤普查数据，我国土壤有机质仅为1%左右，土壤板结、营养贫瘠现象严重，有机肥的需求量巨大。目前我国市面有机肥的合格率仅在30%左右，高品质有机肥的开发前景广阔。

目前我国城市污水处理厂每年排放的污泥量（干重）超过600万吨，而且年增长率大于10%，特别是在我国城市化水平较高的几个城市与地区，污泥出路问题已经十分突出。现有污泥处置方式主要有：土地填埋、焚烧、农用等，其中填埋占60%以上，土地填埋占据了大量可用土地，目前一些大中城市，已无法负荷日益增长的污泥量，城市生活污泥如何处置问题已成为我国乃至世界上亟待解决的难题。

污泥含水率一般为80%-85%，有机质含量45%-55%，以及丰富的N、P、K、微量元素，同时还含有一定量的重金属和病毒、病原体、寄生虫卵等有害物质。因此，污泥具有重要的资源属性，经适量处理可做有机肥及土壤改良剂等。污泥农用是目前较有前途的一种处置方式，可实现污泥减量化、无害化和资源化利用，变废为宝，国际上欧美等一些发达国家已将污泥农用的比例达40%以上，我国仅在10%左右，且绝大部分未经任何技术处理直接农用，导致施用后，土壤中重金属含量超标，土传病害加剧等。因此，利用现代生物技术解决污泥农用技术瓶颈，将大宗污泥废弃物资源化利用意义重大。

目前已有将污泥农用的相关文献报道，如：中国专利申请CN201110196472.5，公开了一种用市政污泥生产的生物有机肥料及其制备方法，采用市政污泥、生石灰粉、硫酸亚铁、硫酸镁、玉米秸秆、生物有机肥发酵菌剂、赖氨酸、骨粉等制备生物有机肥，该申请所需的骨粉来自学校、企业、机关食堂及酒店，原料来源有限，操作复杂，且未对污泥中的重金属作任何处理，难以规模化工厂生产。

中国专利申请CN200910144350.4（利用城市污泥生产有机肥的方法）和CN201110199865.1（一种林业绿化用污泥有机肥料及其制备方法），上述两申请均是利用污泥，秸秆、豆饼粉等农业有机废弃物及氮磷钾为原料制备有机肥料，耗时较长且未对污泥中的重金属作任何技术处理。

虾、鱼加工过程会产生约35%～45%头、壳、脚及内脏等下脚料，我国预计每年产生超过100万吨的下脚料，由于这些下脚料含水率高，极易腐败变臭，若作为废弃物处理将造成严重的二次环境污染和资源浪费。

目前还未见利用水产加工下脚料水解液络合污泥生产有机肥的相关报道，水产加工下脚料的营养价值及生物活性远高于植物有机废弃物，若能对其进行合理利用，不仅可解决我国大宗有机固体废弃物处理难题，实现废弃物资源化高值化利用，并且生产出的高品质有机肥对我国土壤改良、土壤生态平衡以及农产品安全均有重要的现实意义。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种特种有机肥。

技术方案为：

一种特种有机肥，按重量比该有机肥由以下组分组成：

有机质50-70份

复合氨基酸水解液20-35份

氮肥2-6份

钾肥1-3份

磷肥3-8份。

所述有机质为城市生活污泥或海泥或河泥与花生麸、腐植酸按重量比6:2:2的混合物，在常温下发酵3天所得。

所述城市生活污泥，海泥，河泥的含水率为50-70%。

所述复合氨基酸水解液是以新鲜鱼、虾加工下脚料为原料，粉碎，100℃灭菌后加入混合酶及水，温度50-70℃恒温酶解40-50小时后制得，其中原料、水与混合酶的重量比为100：20:0.03。

所述混合酶包含蛋白酶和纤维素酶，所述蛋白酶与纤维素酶的重量比为7：3。

本发明的第二个目的在于提供一种特种有机肥制备方法，该方法不仅实现大宗有机固体废弃物资源化高值化利用，同时生产的特种有机肥对土壤改良效果显著，并且可明显促进作物根系生长，减少作物土传真菌病及根结线虫病的发生。

技术方案为：

一种特种有机肥的制备方法，包括以下步骤：

在复合氨基酸水解液中加入有机质进行络合，再加入氮肥、钾肥、磷肥，混合均匀，粉碎、制粒，即得。

所述络合温度为室温，络合时间为24-48h。

所述有机质为城市生活污泥或海泥或河泥与花生麸、腐植酸按重量比6:2:2的混合物，在常温下发酵3天所得，所述城市生活污泥，海泥，河泥的含水率为50-70%。

所述复合氨基酸水解液是以新鲜鱼、虾加工下脚料为原料，粉碎，100℃灭菌后加入混合酶及水，温度50-70℃恒温酶解40-50小时后制得，其中原料、水与混合酶的重量比为100：20:0.03。

所述混合酶包含蛋白酶和纤维素酶，所述蛋白酶与纤维素酶的重量比为7：3。

本申请将复合氨基酸水解液络合污泥制备的特种有机肥料，不仅使污泥、水产加工下脚料等有机固体废弃物得到充分利用，而且，污泥中有机质含量高，虾、鱼加工下脚料中氨基酸种类达18种之多，并富含甲壳素、壳聚糖及活性钙等营养成分,其中。甲壳素和壳聚糖在复合氨基酸水解液中的含量为2%左右。该方法生产的有机肥可大量培养固氮菌、解磷菌、解钾菌，对改良土壤、提高肥料利用率效果明显，并可显著促进作物根系生长健壮；同时肥料中富含的甲壳素、壳聚糖及活性钙，可增强作物抗病虫害能力以及修复受损根系，特别是能有效减少作物土传真菌病及根结线虫病的发生。

本发明具有如下优点：

1.本发明采用生物酶解技术将虾、鱼下脚料中大分子蛋白质转化为植物可直接吸收利用氨基酸，提高肥效及肥料活性。

2.本发明为国内首次利用复合氨基酸水解液络合污泥生产有机肥，该工艺流程合理，操作简单，适合大规模生产，附加值高。

3.利用本发明方法生产的特种有机肥料，富含多种氨基酸、腐植酸以及甲壳素、壳聚糖等，除具备高活性土壤改良作用外，还可明显增强作物抗病虫害以及修复受损根系，特别是有效减少作物土传真菌病及根结线虫病的发生。

4.目前我国污泥处理政府补贴是每吨上百元，本发明技术推广应用不但可创造较大的直接经济效益，而且每年还可为我国节约近十亿元的财政支出，同时，本技术的应用推广可有效解决我国大宗有机固体废弃物处理难题，使大宗废弃物资源得到综合循环利用，社会经济效益显著。

5.本发明生产的特种有机肥料有机质含量高达50％，符合国家有机肥各项技术指标，彻底解决了现有污泥农用的重金属及致病菌超标难题。

具体实施方式

实施例1一种特种有机肥制备

制备复合氨基酸水解液：取新鲜虾头1吨，粉碎，100℃灭菌后加入混合酶及水，温度在60℃恒温酶解40小时后制得，其中原料、水与混合酶按重量比为：100:20:0.03。所述混合酶是以蛋白酶、酸性纤维素酶为主的复合酶，其它为甲壳素酶。其中蛋白酶和酸性纤维素酶共占混合酶总量的90%以上，蛋白酶和酸性纤维素酶的用量比例为7:3，所述蛋白酶为菠萝蛋白酶。

制备有机质：将含水率为65%的污泥1440kg与480kg花生麸、480kg腐植酸混合均匀后，常温下通风发酵3天。

将复合氨基酸水解液与有机质加入搅拌机，搅拌均匀后放入反应屋室温下络合24-48h，本实施例采用最佳反应条件：室温下络合反应35h，粉碎至粉末状后，添加80kg钾肥、120kg氮肥、200kg磷肥（钾肥，氮肥和磷肥均为市售普通肥料），搅拌至混合均匀，采用湿法制粒，将混合料直接加入造粒机制得颗粒状肥料，得到水分含量≤30%的特种有机肥料。

对实施例1制备的特种有机肥料进行测定，与国家农业部标准对比如下：

特种有机肥料的各项指标检测结果

实施例2一种特种有机肥制备

制备复合氨基酸水解液：取新鲜虾头750kg，粉碎，100℃灭菌后加入混合酶及水，温度在60℃恒温酶解40小时后制得，其中原料、水与混合酶按重量比为：100:20:0.03。所述混合酶是以蛋白酶、酸性纤维素酶为主的复合酶，其它为甲壳素酶。其中蛋白酶和酸性纤维素酶共占混合酶总量的90%以上，蛋白酶和酸性纤维素酶的用量比例为7:3，所述蛋白酶为胰蛋白酶。

制备有机质：将含水率为65%的污泥990kg与330kg花生麸、330kg腐植酸混合均匀后，常温下通风发酵3天。

将复合氨基酸水解液与有机质加入搅拌机，搅拌均匀后放入反应屋室温下络合24h，粉碎至粉末状后，添加60kg钾肥、150kg氮肥、240kg磷肥（钾肥，氮肥和磷肥均为市售普通肥料），搅拌至混合均匀，采用湿法制粒，将混合料直接加入造粒机制得颗粒状肥料，得到水分含量≤30%的特种有机肥料。

实施例3一种特种有机肥制备

制备复合氨基酸水解液：取新鲜虾头1250kg，粉碎，100℃灭菌后加入混合酶及水，温度在60℃恒温酶解40小时后制得，其中原料、水与混合酶按重量比为：100:20:0.03。所述混合酶是以蛋白酶、酸性纤维素酶为主的复合酶，其中蛋白酶和酸性纤维素酶共占混合酶总量的90%以上，蛋白酶和酸性纤维素酶的用量比例为7:3，所述蛋白酶为胰蛋白酶。

制备有机质：将含水率为65%的污泥2340kg与780kg花生麸、780kg腐植酸混合均匀后，常温下通风发酵3天。

将复合氨基酸水解液与有机质加入搅拌机，搅拌均匀后放入反应屋室温下络合48h，粉碎至粉末状后，添加180kg钾肥、180kg氮肥、240kg磷肥（钾肥，氮肥和磷肥均为市售普通肥料），搅拌至混合均匀，采用湿法制粒，将混合料直接加入造粒机制得颗粒状肥料，得到水分含量小于30%的特种有机肥料。

实施例4一种特种有机肥制备

制备复合氨基酸水解液：取新鲜虾头600kg，粉碎，100℃灭菌后加入混合酶及水，温度在60℃恒温酶解40小时后制得，其中原料、水与混合酶按重量比为：100:20:0.03。所述混合酶是以蛋白酶、酸性纤维素酶为主的复合酶，其中蛋白酶和酸性纤维素酶共占混合酶总量的90%以上，蛋白酶和酸性纤维素酶的用量比例为7:3，所述蛋白酶为胰蛋白酶。

制备有机质：将含水率为50%的污泥900kg与300kg花生麸、300kg腐植酸混合均匀后，常温下通风发酵3天。

将复合氨基酸水解液与有机质加入搅拌机，搅拌均匀后放入反应屋室温下络合48h，粉碎至粉末状后，添加30kg钾肥、120kg氮肥、90kg磷肥（钾肥，氮肥和磷肥均为市售普通肥料），搅拌至混合均匀，采用湿法制粒，将混合料直接加入造粒机制得颗粒状肥料，得到水分含量小于30%的特种有机肥料。

实施例5一种特种有机肥制备

制备复合氨基酸水解液：取新鲜虾头875kg，粉碎，100℃灭菌后加入混合酶及水，温度在60℃恒温酶解40小时后制得，其中原料、水与混合酶按重量比为：100:20:0.03。所述混合酶是以蛋白酶、酸性纤维素酶为主的复合酶，其中蛋白酶和酸性纤维素酶共占混合酶总量的90%以上，蛋白酶和酸性纤维素酶的用量比例为7:3，所述蛋白酶为胰蛋白酶。

制备有机质：将含水率为70%的污泥1260kg与420kg花生麸、420kg腐植酸混合均匀后，常温下通风发酵3天。

将复合氨基酸水解液与有机质加入搅拌机，搅拌均匀后放入反应屋室温下络合40h，粉碎至粉末状后，添加90kg钾肥、180kg氮肥、240kg磷肥（钾肥，氮肥和磷肥均为市售普通肥料），搅拌至混合均匀，采用湿法制粒，将混合料直接加入造粒机制得颗粒状肥料，得到水分含量小于30%的特种有机肥料。

实验例1所制备的特种有机肥在沙糖桔上的应用

1.试验采用本发明实施例1所制备的特种有机肥，

试验方法如下：试验区域：郁南县200多个大型沙糖桔种植场，选取长势较相同的5个果园共计1000亩进行试验。每个果园又分为处理区和对照区两块区域。

处理区:在柑橘春梢期、花芽分化到树势恢复期、秋梢期及采果后各施一次本发明特种有机肥料；

对照区：各施肥时期施用农家肥；

2.试验结果与分析

本试验主要对砂糖橘的树体生长发育、产量及其病虫害状况这三大方面进行了比较分析。试验中观察到，应用本发明产品后的沙糖桔树，黄树复绿，白根、须根增加，树体健壮，叶片肥厚，病害减少。从表1可以看出，本发明特种有机肥比普通有机肥更具促发弱树新根和枝茎长粗、叶片增厚等作用，从数据还可以看出，处理区果树跟对照区果树的各项生长状况差距较大。

病虫害是影响作物生长，导致花帝落果、黄叶现象的重要因素。由表2可知，与对照区沙塘桔树相比较，使用本发明特种有机肥料的沙糖桔树，黄化病树发生率降低80%以上，害螨发生频率平均可减少60%以上，并且对其它病害也较好的防治或抑制效果。

在砂糖橘产量方面，从表3可以看出，5个果场中施用了本发明肥料，每株果树产量比对照区果树增加10%以上，并且，裂果数均明显减少。

试验结果表明，本发明的特种有机肥料对保障果树持续壮健、丰产、稳产有较好效果，对减少土传病虫害，促发弱树新根和枝茎长粗、叶片增厚、黄树复绿有独特效果。

表1：特种有机肥对沙糖桔树生长发育的影响

表2：特种有机肥对沙糖桔黄化树及病害的影响

注：1.调查时间：树色调查：在淋施后25天进行；

害螨发生频率、病害发生种类、黄化病树发生数调查：在春梢、秋梢期、幼果发育膨大期间、果实收获期调查。

2调查内容：害螨发生频率调查红蜘蛛达3头／片以上发生次数。病害发生种类调查：重点调查炭疽病、疮痂病、溃疡病、煤烟病、根腐病、黄化病、黄龙病。

表3淋施利用城市污泥络合虾肽氨基酸的特种有机肥对挂果树成花座果裂果与产量的影响

本发明是将虾、鱼加工下脚料通过生物酶水解后，络合经发酵处理的污泥，再添加氮钾磷肥料制备而成。本发明采用微生物发酵技术杀灭污泥中的有害病菌，通过氨基酸、腐植酸络合形式降低污泥中重金属含量及毒性，解决一直以来污泥农用重金属和致病菌超标难题，并利用生物复合酶解技术将大分子物质转化为植物可直接吸收利用的小分子物质，采用本发明技术生产的特种有机肥肥效期长、肥料活性高，有机质含量高，符合农业部有机肥料的各项要求，已获得有机肥临时登记证。本发明所述方法生产工艺合理、操作简单，适合大规模生产。本发明技术的实施推广可解决我国大宗有机固体废弃物处理难题，实现废弃物资源化高值化利用，对我国资源节约型、环境友好型及循环经济发展均具有重要意义。

Claims (10)

1.一种特种有机肥，按重量比该有机肥由以下组分组成：

有机质50-70份

复合氨基酸水解液20-35份

氮肥2-6份

钾肥1-3份

磷肥3-8份。

2.根据权利要求1所述的一种特种有机肥，其特征在于，所述有机质为城市生活污泥或海泥或河泥与花生麸、腐植酸按重量比6:2:2的混合物，在常温下发酵3天所得。

3.根据权利要求2所述的一种特种有机肥，其特征在于，所述城市生活污泥，海泥，河泥的含水率为50-70%。

4.根据权利要求1所述的一种特种有机肥，其特征在于，所述复合氨基酸水解液是以新鲜鱼、虾加工下脚料为原料，粉碎，100℃灭菌后加入混合酶及水，温度50-70℃恒温酶解40-50小时后制得，其中原料、水与混合酶的重量比为100：20:0.03。

5.根据权利要求4所述的一种特种有机肥，其特征在于，所述混合酶包含蛋白酶和纤维素酶，所述蛋白酶与纤维素酶的重量比为7：3。

6.一种特种有机肥的制备方法，包括以下步骤：

在复合氨基酸水解液中加入有机质进行络合，再加入氮肥、钾肥、磷肥，混合均匀，粉碎、制粒，即得。

7.根据权利要求6所述的特种有机肥制备方法，其特征在于，所述络合温度为室温，络合时间为24-48h。

8.根据权利要求6所述的特种有机肥制备方法，其特征在于，所述有机质为城市生活污泥或海泥或河泥与花生麸、腐植酸按重量比6:2:2的混合物，在常温下发酵3天所得，所述城市生活污泥，海泥，河泥的含水率为50-70%。

9.根据权利要求6所述的特种有机肥制备方法，其特征在于，所述复合氨基酸水解液是以新鲜鱼、虾加工下脚料为原料，粉碎，100℃灭菌后加入混合酶及水，温度50-70℃恒温酶解40-50小时后制得，其中原料、水与混合酶的重量比为100：20:0.03。

10.根据权利要求9所述的特种有机肥制备方法，其特征在于，所述混合酶包含蛋白酶和纤维素酶，所述蛋白酶与纤维素酶的重量比为7：3。